შპს „ჰანგჯოუ ნუჟუოს ტექნოლოგიური ჯგუფის“

გამაფართოებლებს შეუძლიათ გამოიყენონ წნევის შემცირება მბრუნავი მანქანების ამოსაძრავებლად. ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ როგორ შეაფასოთ გამაფართოებლის დაყენების პოტენციური სარგებელი, შეგიძლიათ იხილოთ აქ.
ქიმიური პროცესების ინდუსტრიაში (CPI), როგორც წესი, „დიდი რაოდენობით ენერგია იხარჯება წნევის მართვის სარქველებში, სადაც მაღალი წნევის სითხეები უნდა იყოს დეპრესირებული“ [1]. სხვადასხვა ტექნიკური და ეკონომიკური ფაქტორებიდან გამომდინარე, შეიძლება სასურველი იყოს ამ ენერგიის მბრუნავ მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნა, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია გენერატორების ან სხვა მბრუნავი მანქანების მართვისთვის. შეუკუმშვადი სითხეებისთვის (სითხეებისთვის) ეს მიიღწევა ჰიდრავლიკური ენერგიის აღდგენის ტურბინის (HPRT; იხილეთ მითითება 1) გამოყენებით. შეკუმშვადი სითხეებისთვის (აირებისთვის) შესაფერისი მანქანაა გამაფართოებელი.
გამაფართოებლები წარმოადგენენ დახვეწილ ტექნოლოგიას, რომელსაც მრავალი წარმატებული გამოყენება აქვს, როგორიცაა სითხის კატალიზური კრეკინგი (FCC), მაცივრები, ბუნებრივი აირის ქალაქის სარქველები, ჰაერის გამოყოფა ან გამონაბოლქვი ემისიები. პრინციპში, გამაფართოებლის სამართავად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი შემცირებული წნევის მქონე გაზის ნაკადი, მაგრამ „ენერგიის გამომუშავება პირდაპირპროპორციულია გაზის ნაკადის წნევის თანაფარდობის, ტემპერატურისა და ნაკადის სიჩქარისა“ [2], ასევე ტექნიკური და ეკონომიკური მიზანშეწონილობის. გამაფართოებლის დანერგვა: პროცესი დამოკიდებულია ამ და სხვა ფაქტორებზე, როგორიცაა ადგილობრივი ენერგიის ფასები და მწარმოებლის მიერ შესაფერისი აღჭურვილობის ხელმისაწვდომობა.
მიუხედავად იმისა, რომ ტურბოექსპანდერი (რომელიც ტურბინის მსგავსად ფუნქციონირებს) ექსპანსატორის ყველაზე ცნობილი ტიპია (სურათი 1), არსებობს სხვა ტიპებიც, რომლებიც შესაფერისია სხვადასხვა ტექნოლოგიური პირობებისთვის. ეს სტატია წარმოგიდგენთ ექსპანსატორების ძირითად ტიპებსა და მათ კომპონენტებს და აჯამებს, თუ როგორ შეუძლიათ ოპერაციების მენეჯერებს, კონსულტანტებს ან ენერგოაუდიტორებს სხვადასხვა CPI განყოფილებებში ექსპანსატორის დაყენების პოტენციური ეკონომიკური და გარემოსდაცვითი სარგებელის შეფასება.
არსებობს წინააღმდეგობის ზოლების მრავალი განსხვავებული ტიპი, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან გეომეტრიითა და ფუნქციით. ძირითადი ტიპები ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში, ხოლო თითოეული ტიპი მოკლედ არის აღწერილი ქვემოთ. დამატებითი ინფორმაციისთვის, ასევე კონკრეტული დიამეტრებისა და კონკრეტული სიჩქარის მიხედვით თითოეული ტიპის მუშაობის სტატუსის შედარების გრაფიკებისთვის იხილეთ დახმარება. 3.
დგუშიანი ტურბოექსპანდერი. დგუშიანი და მბრუნავი დგუშიანი ტურბოექსპანდერები მუშაობენ უკუმბრუნავი შიგაწვის ძრავის მსგავსად, შთანთქავენ მაღალი წნევის გაზს და მის შენახულ ენერგიას მუხლა ლილვის მეშვეობით ბრუნვის ენერგიად გარდაქმნიან.
გადაწიეთ ტურბო გამაფართოებელი. სამუხრუჭე ტურბინის გამაფართოებელი შედგება კონცენტრული ნაკადის კამერისგან, რომლის ვედროს ფარფლები მიმაგრებულია მბრუნავი ელემენტის პერიფერიაზე. ისინი წყლის ბორბლების მსგავსადაა შექმნილი, მაგრამ კონცენტრული კამერების განივი კვეთი იზრდება შესასვლელიდან გამოსასვლელამდე, რაც გაზს გაფართოების საშუალებას აძლევს.
რადიალური ტურბოექსპანდერი. რადიალური ნაკადის ტურბოექსპანდერებს აქვთ ღერძული შესასვლელი და რადიალური გამოსასვლელი, რაც საშუალებას აძლევს გაზს რადიალურად გაფართოვდეს ტურბინის იმპულერის მეშვეობით. ანალოგიურად, ღერძული ნაკადის ტურბინები აფართოებენ გაზს ტურბინის ბორბლის მეშვეობით, მაგრამ ნაკადის მიმართულება ბრუნვის ღერძის პარალელური რჩება.
ეს სტატია ფოკუსირებულია რადიალურ და ღერძულ ტურბოექსპანდერებზე, განიხილავს მათ სხვადასხვა ქვეტიპებს, კომპონენტებს და ეკონომიკურ მახასიათებლებს.
ტურბოექსპანდერი მაღალი წნევის აირის ნაკადიდან ენერგიას იღებს და მას მამოძრავებელ დატვირთვად გარდაქმნის. როგორც წესი, დატვირთვა არის ლილვთან დაკავშირებული კომპრესორი ან გენერატორი. კომპრესორიანი ტურბოექსპანდერი აკუმშავს სითხეს პროცესის ნაკადის სხვა ნაწილებში, რომლებიც საჭიროებენ შეკუმშულ სითხეს, რითაც ზრდის ქარხნის საერთო ეფექტურობას იმ ენერგიის გამოყენებით, რომელიც სხვა შემთხვევაში იკარგება. გენერატორიანი დატვირთვით ტურბოექსპანდერი ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია ქარხნის სხვა პროცესებში ან ადგილობრივ ქსელში გასაყიდად.
ტურბოექსპანდერული გენერატორები შეიძლება აღჭურვილი იყოს ტურბინის ბორბლიდან გენერატორამდე პირდაპირი წამყვანი ლილვით, ან გადაცემათა კოლოფით, რომელიც ეფექტურად ამცირებს ტურბინის ბორბლიდან გენერატორამდე შეყვანის სიჩქარეს გადაცემათა კოეფიციენტის მეშვეობით. პირდაპირი წამყვანი ტურბოექსპანდერები უპირატესობას ანიჭებენ ეფექტურობას, დატვირთვას და მოვლა-პატრონობის ხარჯებს. გადაცემათა კოლოფის ტურბოექსპანდერები უფრო მძიმეა და საჭიროებენ უფრო დიდ დატვირთვას, შეზეთვის დამხმარე აღჭურვილობას და რეგულარულ მოვლა-პატრონობას.
დინების გამტარი ტურბოექსპანდერები შეიძლება დამზადდეს რადიალური ან ღერძული ტურბინების სახით. რადიალური ნაკადის გამაფართოებლებს აქვთ ღერძული შესასვლელი და რადიალური გამოსასვლელი ისე, რომ გაზის ნაკადი ტურბინიდან ბრუნვის ღერძიდან რადიალურად გამოდის. ღერძული ტურბინები საშუალებას აძლევს გაზს ღერძულად იმოძრაოს ბრუნვის ღერძის გასწვრივ. ღერძული ნაკადის ტურბინები ენერგიას იღებენ გაზის ნაკადიდან შესასვლელი მიმმართველი ფრთების მეშვეობით გამაფართოებლის ბორბალზე, ხოლო გაფართოების კამერის განივი კვეთის ფართობი თანდათან იზრდება მუდმივი სიჩქარის შესანარჩუნებლად.
ტურბოექსპანდერის გენერატორი შედგება სამი ძირითადი კომპონენტისგან: ტურბინის ბორბალი, სპეციალური საკისრები და გენერატორი.
ტურბინის ბორბალი. ტურბინის ბორბლები ხშირად სპეციალურად აეროდინამიკური ეფექტურობის ოპტიმიზაციისთვის არის შექმნილი. ტურბინის ბორბლის დიზაინზე მოქმედი გამოყენების ცვლადები მოიცავს შესასვლელ/გამოსასვლელ წნევას, შესასვლელ/გამოსასვლელ ტემპერატურას, მოცულობით ნაკადს და სითხის თვისებებს. როდესაც შეკუმშვის კოეფიციენტი ძალიან მაღალია ერთ ეტაპზე შესამცირებლად, საჭიროა ტურბინის გამაფართოებელი მრავალი ტურბინის ბორბლით. როგორც რადიალური, ასევე ღერძული ტურბინის ბორბლები შეიძლება დაპროექტდეს მრავალსაფეხურიანად, მაგრამ ღერძულ ტურბინის ბორბლებს გაცილებით მოკლე ღერძული სიგრძე აქვთ და შესაბამისად, უფრო კომპაქტურია. მრავალსაფეხურიანი რადიალური ნაკადის ტურბინები საჭიროებენ გაზის მოძრაობას ღერძიდან რადიალურში და უკან ღერძულში, რაც ქმნის უფრო მაღალ ხახუნის დანაკარგებს, ვიდრე ღერძული ნაკადის ტურბინები.
საკისრები. საკისრების დიზაინი კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ტურბოექსპანდერის ეფექტური მუშაობისთვის. ტურბოექსპანდერის დიზაინთან დაკავშირებული საკისრების ტიპები მნიშვნელოვნად განსხვავდება და შეიძლება მოიცავდეს ზეთის საკისრებს, თხევადფირიან საკისრებს, ტრადიციულ ბურთულიან საკისრებს და მაგნიტურ საკისრებს. თითოეულ მეთოდს აქვს თავისი უპირატესობები და ნაკლოვანებები, როგორც ეს ნაჩვენებია ცხრილში 1.
ტურბოექსპანდერების მრავალი მწარმოებელი მაგნიტურ საკისრებს ირჩევს, როგორც „სასურველ საკისარს“ მათი უნიკალური უპირატესობების გამო. მაგნიტური საკისრები უზრუნველყოფენ ტურბოექსპანდერის დინამიური კომპონენტების ხახუნის გარეშე მუშაობას, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის ხარჯებს მანქანის სიცოცხლის განმავლობაში. ისინი ასევე შექმნილია ღერძული და რადიალური დატვირთვების ფართო სპექტრის და ზედმეტი დატვირთვის პირობების გასაძლებად. მათი მაღალი საწყისი ხარჯები კომპენსირდება სიცოცხლის ციკლის გაცილებით დაბალი ხარჯებით.
დინამო. გენერატორი იღებს ტურბინის ბრუნვის ენერგიას და გარდაქმნის მას სასარგებლო ელექტროენერგიად ელექტრომაგნიტური გენერატორის გამოყენებით (რომელიც შეიძლება იყოს ინდუქციური გენერატორი ან მუდმივი მაგნიტის გენერატორი). ინდუქციურ გენერატორებს აქვთ უფრო დაბალი ნომინალური სიჩქარე, ამიტომ მაღალსიჩქარიანი ტურბინის აპლიკაციები საჭიროებენ გადაცემათა კოლოფს, მაგრამ შეიძლება დაპროექტდეს ქსელის სიხშირის შესაბამისად, რაც გამორიცხავს ცვლადი სიხშირის ამძრავის (VFD) საჭიროებას გენერირებული ელექტროენერგიის მიწოდებისთვის. მეორეს მხრივ, მუდმივი მაგნიტის გენერატორები შეიძლება პირდაპირ იყოს დაკავშირებული ტურბინასთან და გადასცენ ენერგია ქსელს ცვლადი სიხშირის ამძრავის მეშვეობით. გენერატორი შექმნილია სისტემაში არსებული ლილვის სიმძლავრის მიხედვით მაქსიმალური სიმძლავრის მიწოდებისთვის.
სალნიკები. სალნიკი ასევე კრიტიკული კომპონენტია ტურბოექსპანდერის სისტემის დიზაინის შექმნისას. მაღალი ეფექტურობის შესანარჩუნებლად და გარემოსდაცვითი სტანდარტების დასაცავად, სისტემები უნდა იყოს დალუქული, რათა თავიდან იქნას აცილებული ტექნოლოგიური გაზის პოტენციური გაჟონვა. ტურბოექსპანდერები შეიძლება აღჭურვილი იყოს დინამიური ან სტატიკური სალნიკებით. დინამიური სალნიკები, როგორიცაა ლაბირინთის სალნიკები და მშრალი გაზის სალნიკები, უზრუნველყოფენ დალუქვას მბრუნავი ლილვის გარშემო, როგორც წესი, ტურბინის ბორბალს, საკისრებსა და დანარჩენ მანქანას შორის, სადაც გენერატორი მდებარეობს. დინამიური სალნიკები დროთა განმავლობაში ცვდება და საჭიროებს რეგულარულ მოვლა-პატრონობას და შემოწმებას, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მათი გამართული ფუნქციონირება. როდესაც ტურბოექსპანდერის ყველა კომპონენტი მოთავსებულია ერთ კორპუსში, სტატიკური სალნიკების გამოყენება შესაძლებელია კორპუსიდან გამომავალი ნებისმიერი მავთულის დასაცავად, მათ შორის გენერატორის, მაგნიტური საკისრების ამძრავების ან სენსორების მიმართ. ეს ჰერმეტული სალნიკები უზრუნველყოფს მუდმივ დაცვას გაზის გაჟონვისგან და არ საჭიროებს მოვლა-პატრონობას ან შეკეთებას.
ტექნოლოგიური თვალსაზრისით, გამაფართოებლის დაყენების ძირითადი მოთხოვნაა მაღალი წნევის შეკუმშვადი (არაკონდენსირებადი) გაზის მიწოდება დაბალი წნევის სისტემაში საკმარისი ნაკადით, წნევის ვარდნით და გამოყენებით, რათა შენარჩუნდეს აღჭურვილობის ნორმალური მუშაობა. ოპერაციული პარამეტრები შენარჩუნებულია უსაფრთხო და ეფექტურ დონეზე.
წნევის შემცირების ფუნქციის თვალსაზრისით, გამაფართოებელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჯოულ-ტომსონის (JT) სარქვლის, ასევე დროსელის სარქვლის, შესაცვლელად. რადგან JT სარქველი მოძრაობს იზენტროპიული ტრაექტორიით, ხოლო გამაფართოებელი თითქმის იზენტროპიული ტრაექტორიით, ეს უკანასკნელი ამცირებს გაზის ენთალპიას და ენთალპიის სხვაობას ლილვის სიმძლავრედ გარდაქმნის, რითაც წარმოქმნის უფრო დაბალ გამოსასვლელ ტემპერატურას, ვიდრე JT სარქველი. ეს სასარგებლოა კრიოგენულ პროცესებში, სადაც მიზანია გაზის ტემპერატურის შემცირება.
თუ გამოსასვლელი აირის ტემპერატურაზე უფრო დაბალი ზღვარია (მაგალითად, დეკომპრესიის სადგურში, სადაც აირის ტემპერატურა უნდა შენარჩუნდეს გაყინვის, ჰიდრატაციის ან მასალის მინიმალური დიზაინის ტემპერატურის ზემოთ), უნდა დაემატოს მინიმუმ ერთი გამათბობელი. გაზის ტემპერატურის კონტროლი. როდესაც წინასწარი გამათბობელი განლაგებულია გამაფართოებლის ზემოთ, მიმწოდებელი აირის ენერგიის ნაწილი ასევე აღდგება გამაფართოებელში, რითაც იზრდება მისი გამომავალი სიმძლავრე. ზოგიერთ კონფიგურაციაში, სადაც საჭიროა გამოსასვლელი ტემპერატურის კონტროლი, უფრო სწრაფი კონტროლის უზრუნველსაყოფად, გამაფართოებლის შემდეგ შეიძლება დამონტაჟდეს მეორე გამათბობელი.
ნახ. 3-ზე ნაჩვენებია JT სარქვლის შესაცვლელად გამოყენებული წინასწარი გამათბობლით გამაფართოებელი გენერატორის ზოგადი ნაკადის დიაგრამის გამარტივებული დიაგრამა.
სხვა ტექნოლოგიურ კონფიგურაციებში, გამაფართოებელში აღდგენილი ენერგია შეიძლება პირდაპირ გადაეცეს კომპრესორს. ამ მანქანებს, რომლებსაც ზოგჯერ „კომანდერებს“ უწოდებენ, ჩვეულებრივ აქვთ გაფართოების და შეკუმშვის საფეხურები, რომლებიც დაკავშირებულია ერთი ან მეტი ლილვით, რომლებიც ასევე შეიძლება მოიცავდეს გადაცემათა კოლოფს ორ საფეხურს შორის სიჩქარის სხვაობის რეგულირებისთვის. მას ასევე შეიძლება ჰქონდეს დამატებითი ძრავა, რათა შეკუმშვის საფეხურს მეტი სიმძლავრე მიაწოდოს.
ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი, რომელიც უზრუნველყოფს სისტემის სათანადო მუშაობას და სტაბილურობას.
შემოვლითი სარქველი ან წნევის შემამცირებელი სარქველი. შემოვლითი სარქველი საშუალებას იძლევა, რომ ტურბოექსპანდერი არ მუშაობს (მაგალითად, ტექნიკური მომსახურების ან საგანგებო სიტუაციის დროს), ხოლო წნევის შემამცირებელი სარქველი გამოიყენება უწყვეტი მუშაობისთვის ჭარბი გაზის მიწოდებისთვის, როდესაც მთლიანი ნაკადი აღემატება გამაფართოებლის საპროექტო სიმძლავრეს.
საგანგებო გამორთვის სარქველი (ESD). ESD სარქველები გამოიყენება საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში გაზის ნაკადის დაბლოკვის მიზნით გამაფართოებელში, რათა თავიდან იქნას აცილებული მექანიკური დაზიანება.
ინსტრუმენტები და მართვის საშუალებები. მონიტორინგისთვის საჭირო მნიშვნელოვანი ცვლადებია შესასვლელი და გამოსასვლელი წნევა, ნაკადის სიჩქარე, ბრუნვის სიჩქარე და გამომავალი სიმძლავრე.
გადაჭარბებული სიჩქარით მოძრაობა. მოწყობილობა წყვეტს ტურბინაში მიმავალ დენს, რაც იწვევს ტურბინის როტორის შენელებას, რითაც იცავს აღჭურვილობას გადაჭარბებული სიჩქარისგან, რომელიც გამოწვეულია მოულოდნელი ტექნოლოგიური პირობებით, რამაც შეიძლება დააზიანოს აღჭურვილობა.
წნევის დამცავი სარქველი (PSV). PSV-ები ხშირად დამონტაჟებულია ტურბოექსპანდერის შემდეგ მილსადენებისა და დაბალი წნევის მოწყობილობების დასაცავად. PSV უნდა იყოს დაპროექტებული ისე, რომ გაუძლოს ყველაზე სერიოზულ გაუთვალისწინებელ სიტუაციებს, რაც, როგორც წესი, მოიცავს შემოვლითი სარქვლის გაუმართაობას. თუ არსებულ წნევის შემამცირებელ სადგურს დაემატება გამაფართოებელი, პროცესის დიზაინის გუნდმა უნდა დაადგინოს, უზრუნველყოფს თუ არა არსებული PSV ადეკვატურ დაცვას.
გამათბობელი. გამათბობლები კომპენსირებენ ტურბინაში გამავალი აირის ტემპერატურის ვარდნას, ამიტომ გაზი წინასწარ უნდა გაცხელდეს. მისი მთავარი ფუნქციაა მზარდი აირის ნაკადის ტემპერატურის გაზრდა, რათა შეინარჩუნოს გამაფართოებელიდან გამომავალი აირის ტემპერატურა მინიმალურ მნიშვნელობაზე მაღლა. ტემპერატურის აწევის კიდევ ერთი უპირატესობაა გამომავალი სიმძლავრის გაზრდა, ასევე კოროზიის, კონდენსაციის ან ჰიდრატების თავიდან აცილება, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს აღჭურვილობის საქშენებზე. სითბოს გადამცვლელების შემცველ სისტემებში (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 3-ში), აირის ტემპერატურა ჩვეულებრივ კონტროლდება წინასწარ გამათბობელში გაცხელებული სითხის ნაკადის რეგულირებით. ზოგიერთ დიზაინში, სითბოს გადამცვლელის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ალის გამათბობელი ან ელექტრო გამათბობელი. გამათბობლები შეიძლება უკვე არსებობდეს არსებულ JT სარქვლის სადგურში და გამაფართოებლის დამატებამ შეიძლება არ მოითხოვოს დამატებითი გამათბობლების დამონტაჟება, არამედ გაცხელებული სითხის ნაკადის გაზრდა.
საპოხი ზეთისა და დალუქვის აირის სისტემები. როგორც ზემოთ აღინიშნა, გამაფართოებლებს შეუძლიათ გამოიყენონ დალუქვის სხვადასხვა დიზაინი, რაც შეიძლება მოითხოვდეს საპოხი და დალუქვის აირებს. შესაბამის შემთხვევაში, საპოხი ზეთი უნდა ინარჩუნებდეს მაღალ ხარისხს და სისუფთავეს პროცესის აირებთან კონტაქტისას და ზეთის სიბლანტის დონე უნდა დარჩეს შეზეთილი საკისრებისთვის საჭირო სამუშაო დიაპაზონში. დალუქული გაზის სისტემები, როგორც წესი, აღჭურვილია ზეთის შეზეთვის მოწყობილობით, რათა თავიდან აიცილონ საკისრის ყუთიდან ზეთის გაფართოების ყუთში მოხვედრა. ნახშირწყალბადების ინდუსტრიაში გამოყენებული კომპანდერების სპეციალური გამოყენებისთვის, საპოხი ზეთისა და დალუქვის აირის სისტემები, როგორც წესი, შექმნილია API 617 [5] ნაწილი 4 სპეციფიკაციების შესაბამისად.
ცვლადი სიხშირის ამძრავი (VFD). როდესაც გენერატორი ინდუქციურია, VFD, როგორც წესი, ირთვება ცვლადი დენის (AC) სიგნალის კომუნალური სიხშირის შესაბამისად დასარეგულირებლად. როგორც წესი, ცვლადი სიხშირის ამძრავებზე დაფუძნებულ დიზაინებს უფრო მაღალი საერთო ეფექტურობა აქვთ, ვიდრე გადაცემათა კოლოფების ან სხვა მექანიკური კომპონენტების გამოყენებით განლაგებულ დიზაინებს. VFD-ზე დაფუძნებულ სისტემებს ასევე შეუძლიათ პროცესის ცვლილებების უფრო ფართო სპექტრის დამუშავება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გაფართოების ლილვის სიჩქარის ცვლილებები.
ტრანსმისია. ზოგიერთი გამაფართოებლის დიზაინი იყენებს გადაცემათა კოლოფს გამაფართოებლის სიჩქარის გენერატორის ნომინალურ სიჩქარემდე შესამცირებლად. გადაცემათა კოლოფის გამოყენების ღირებულება დაბალია საერთო ეფექტურობით და შესაბამისად, დაბალი სიმძლავრით.
გამაფართოებლისთვის ციტირების მოთხოვნის (RFQ) მომზადებისას, პროცესის ინჟინერმა პირველ რიგში უნდა განსაზღვროს ოპერაციული პირობები, მათ შორის შემდეგი ინფორმაცია:
მექანიკური ინჟინრები ხშირად ავსებენ გამაფართოებელი გენერატორის სპეციფიკაციებსა და სპეციფიკაციებს სხვა საინჟინრო დისციპლინებიდან მიღებული მონაცემების გამოყენებით. ეს მონაცემები შეიძლება მოიცავდეს შემდეგს:
სპეციფიკაციები ასევე უნდა მოიცავდეს მწარმოებლის მიერ ტენდერის პროცესის ფარგლებში მოწოდებული დოკუმენტებისა და ნახაზების ჩამონათვალს და მიწოდების მოცულობას, ასევე პროექტით მოთხოვნილ შესაბამის ტესტირების პროცედურებს.
მწარმოებლის მიერ ტენდერის პროცესის ფარგლებში მოწოდებული ტექნიკური ინფორმაცია, როგორც წესი, უნდა მოიცავდეს შემდეგ ელემენტებს:
თუ წინადადების რომელიმე ასპექტი განსხვავდება თავდაპირველი სპეციფიკაციებისგან, მწარმოებელმა ასევე უნდა წარმოადგინოს გადახრების სია და გადახრების მიზეზები.
წინადადების მიღების შემდეგ, პროექტის შემუშავების გუნდმა უნდა გადახედოს შესაბამისობის მოთხოვნას და დაადგინოს, ტექნიკურად გამართლებულია თუ არა გადახრები.
წინადადებების შეფასებისას გასათვალისწინებელი სხვა ტექნიკური მოსაზრებები მოიცავს:
და ბოლოს, საჭიროა ეკონომიკური ანალიზის ჩატარება. რადგან სხვადასხვა ვარიანტმა შეიძლება განსხვავებული საწყისი ხარჯები გამოიწვიოს, რეკომენდებულია ფულადი ნაკადების ან სასიცოცხლო ციკლის ხარჯების ანალიზის ჩატარება პროექტის გრძელვადიანი ეკონომიკური მიღწევებისა და ინვესტიციის ანაზღაურების შესადარებლად. მაგალითად, უფრო მაღალი საწყისი ინვესტიცია შეიძლება გრძელვადიან პერსპექტივაში კომპენსირებული იყოს გაზრდილი პროდუქტიულობით ან შემცირებული ტექნიკური მომსახურების მოთხოვნებით. ამ ტიპის ანალიზის ინსტრუქციისთვის იხილეთ „ცნობარი“. 4.
ტურბოექსპანდერ-გენერატორის ყველა გამოყენება მოითხოვს საწყისი სრული პოტენციური სიმძლავრის გაანგარიშებას, რათა დადგინდეს კონკრეტული გამოყენებისას აღდგენილი ხელმისაწვდომი ენერგიის მთლიანი რაოდენობა. ტურბოექსპანდერ-გენერატორისთვის სიმძლავრის პოტენციალი გამოითვლება, როგორც იზენტროპიული (მუდმივი ენტროპია) პროცესი. ეს არის იდეალური თერმოდინამიკური სიტუაცია ხახუნის გარეშე შექცევადი ადიაბატური პროცესის განსახილველად, მაგრამ ეს არის სწორი პროცესი ფაქტობრივი ენერგეტიკული პოტენციალის შესაფასებლად.
იზენტროპიული პოტენციური ენერგია (IPP) გამოითვლება ტურბოექსპანდერის შესასვლელსა და გამოსასვლელში სპეციფიკური ენთალპიის სხვაობის გამრავლებით და შედეგის მასის ნაკადის სიჩქარეზე გამრავლებით. ეს პოტენციური ენერგია გამოისახება იზენტროპიული სიდიდით (განტოლება (1)):
IPP = ( hinlet – h(i,e)) × ṁ x ŋ (1)
სადაც h(i,e) არის სპეციფიკური ენთალპია, რომელიც ითვალისწინებს იზენტროპიულ გამოსასვლელ ტემპერატურას და ṁ არის მასის ნაკადის სიჩქარე.
მიუხედავად იმისა, რომ იზენტროპიული პოტენციური ენერგიის გამოყენება შესაძლებელია პოტენციური ენერგიის შესაფასებლად, ყველა რეალური სისტემა მოიცავს ხახუნს, სითბოს და სხვა დამხმარე ენერგიის დანაკარგებს. ამრიგად, ფაქტობრივი სიმძლავრის პოტენციალის გამოთვლისას, გასათვალისწინებელია შემდეგი დამატებითი შეყვანის მონაცემები:
ტურბოექსპანდერის უმეტეს გამოყენებაში ტემპერატურა მინიმუმამდეა შეზღუდული, რათა თავიდან იქნას აცილებული არასასურველი პრობლემები, როგორიცაა ზემოთ ნახსენები მილების გაყინვა. სადაც ბუნებრივი აირი მიედინება, ჰიდრატები თითქმის ყოველთვის არის, რაც იმას ნიშნავს, რომ ტურბოექსპანდერის ან დროსელის სარქვლის ქვემოთ მილსადენი გაიყინება როგორც შიგნიდან, ასევე გარედან, თუ გამოსასვლელი ტემპერატურა 0°C-ზე დაბლა დაეცემა. ყინულის წარმოქმნამ შეიძლება გამოიწვიოს ნაკადის შეზღუდვა და საბოლოოდ სისტემის გათიშვა გალღობისთვის. ამრიგად, „სასურველი“ გამოსასვლელი ტემპერატურა გამოიყენება უფრო რეალისტური პოტენციური სიმძლავრის სცენარის გამოსათვლელად. თუმცა, ისეთი აირებისთვის, როგორიცაა წყალბადი, ტემპერატურის ლიმიტი გაცილებით დაბალია, რადგან წყალბადი აირიდან თხევადში არ გადადის მანამ, სანამ არ მიაღწევს კრიოგენულ ტემპერატურას (-253°C). გამოიყენეთ ეს სასურველი გამოსასვლელი ტემპერატურა სპეციფიკური ენთალპიის გამოსათვლელად.
ასევე გასათვალისწინებელია ტურბოექსპანდერის სისტემის ეფექტურობა. გამოყენებული ტექნოლოგიიდან გამომდინარე, სისტემის ეფექტურობა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. მაგალითად, ტურბოექსპანდერი, რომელიც იყენებს რედუქციულ გადაცემას ტურბინიდან გენერატორზე ბრუნვის ენერგიის გადასაცემად, განიცდის უფრო მეტ ხახუნის დანაკარგებს, ვიდრე სისტემა, რომელიც იყენებს პირდაპირ ამძრავს ტურბინიდან გენერატორზე. ტურბოექსპანდერის სისტემის საერთო ეფექტურობა გამოიხატება პროცენტულად და გათვალისწინებულია ტურბოექსპანდერის ფაქტობრივი სიმძლავრის პოტენციალის შეფასებისას. ფაქტობრივი სიმძლავრის პოტენციალი (PP) გამოითვლება შემდეგნაირად:
PP = (დასაფარი - ასასვლელი) × ṁ x ṅ (2)
მოდით განვიხილოთ ბუნებრივი აირის წნევის შემსუბუქების გამოყენება. ABC მართავს და ინარჩუნებს წნევის შემამცირებელ სადგურს, რომელიც ბუნებრივ აირს მთავარი მილსადენიდან გადააქვს და ადგილობრივ მუნიციპალიტეტებში ანაწილებს. ამ სადგურზე, შესასვლელში გაზის წნევა 40 ბარია, ხოლო გამოსასვლელში - 8 ბარი. წინასწარ გახურებული შესასვლელში გაზის ტემპერატურა 35°C-ია, რაც გაზს წინასწარ აცხელებს მილსადენის გაყინვის თავიდან ასაცილებლად. ამიტომ, გამოსასვლელი გაზის ტემპერატურა უნდა იყოს კონტროლირებადი ისე, რომ ის 0°C-ზე დაბლა არ დაეცეს. ამ მაგალითში უსაფრთხოების კოეფიციენტის გასაზრდელად, გამოსასვლელში მინიმალურ ტემპერატურად 5°C-ს გამოვიყენებთ. ნორმალიზებული მოცულობითი გაზის ნაკადის სიჩქარეა 50,000 ნმ3/სთ. სიმძლავრის პოტენციალის გამოსათვლელად, ვივარაუდებთ, რომ მთელი გაზი ტურბო გამაფართოებელში გადის და გამოვთვლით მაქსიმალურ სიმძლავრეს. შეაფასეთ მთლიანი სიმძლავრის პოტენციალი შემდეგი გამოთვლის გამოყენებით: