Детендер

Детандер -- устройство, преобразующее потенциальную энергию газа в механическую энергию. При этом газ, совершая работу, охлаждается. Используется в цикле получения жидких газов, таких как воздух и гелий. Наиболее распространены поршневые детандеры и турбодетандеры.

 

Детандер-компрессоры применяются в технологических циклах для понижения температуры газа (получение холода) и для повышения давления технологического газа за счёт работы компрессорной ступени.

 

Детандер-генераторы, наряду с получением холода, используются для выработки электроэнергии в технологических установках и на газораспределительных станциях при утилизации энергии сжатого газа.

 

Детандеры с гидротормозом применяются там, где требуется малая холодопроизводительность, а утилизация мощности, вырабатываемой детандером, в компрессию или электрическую мощность экономически не выгодна.

 

 

Детандер с гидротормозом.

Находит применение там, где необходима небольшая (до 100 кВт) холодопроизводительность, а утилизация мощности, вырабатываемой детандером (в электроэнергию или компрессию газа) экономически не целесообразна.

Детандер-компрессор. 

Имеет гораздо более широкое применение. После сепарации тяжелых углеводородов в сепарационном барабане, газ сжимается в центробежном компрессоре. Агрегат имеет единый вал с одним колесом детандера и одним компрессорным колесом, установленных оппозиционно на валу. Этот тип турбодетандераприменяют в технологических циклах для понижения температуры газа (получения холода) и для повышения давления технологического газа вследствие работы ступени компрессора.

Детандер-генератор. 
Используется для выработки электроэнергии (с получением холода) в технологических установках и на газораспределительных станциях при регенерации (утилизации) энергии сжатого газа.

Параметры, характерные для турбодетандер-компрессоров компании "Mafi-Trench" Данные приведены для одной машины (ступени)
давление на входе, до	15 МПа
температура на входе	100К - 320 К
расход (по условиям входа в детандер), до	180 м3/мин
содержание жидкой фазы на выходе, до	30% массовых
мощность, до	18 МВт
*изоэнтропийный КПД детандера	0,82 - 0,92

* - в зависимости от сочетания параметров.

Детандер-компрессорный агрегат может быть многоступенчатым (из нескольких машин):

• с последовательным соединением для больших перепадов давления;
• с параллельным соединением для больших расходов.

Все поставляемые детандерные агрегаты сертифицированы в соответствии с нормами и правилами России и стран СНГ и имеют все необходимые разрешения для использования на их территории.

Red Mountain Energy и Mafi-Trench осуществляет широкий спектр сервисных услуг по обслуживанию своих детандеров и детандеров других производителей:

• сервисное гарантийное и послегарантийное обслуживание;
• ремонт;
• замена проточной части, в том числе и на более эффективную;
• перевод турбодетандерного агрегата с масляных подшипников на магнитный подвес ротора;
• поставка запасных частей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение турбодетандеров.

 

 

          Основное применение турбодетандеры нашли в технологических процессах получения жидкого водорода, кислорода, воздуха, азота и других криогенных газов. Однако сегодня турбодетандеры начинают применяться в процессах утилизации избыточной «даровой» энергии дросселируемого природного газа на ГРС и ГРП при распределении газа, транспортируемого по магистральным газопроводам. Большие перспективы применения турбодетандеров в технологических процессах производств с применение пара в качестве основного энергоносителя (нефтеперерабатывающие и химические заводы), а так же на газовых и нефтяных промыслах.

  

Работа турбодетандеров.

 

 

Рис. Работа детандер-генератора.

Рис. Работа детандер-компрессора.

 

 

Рабочий цикл турбодетандера может быть изображен следующим образом:

 

В точке (1) создается социосистема, для чего в замкнутый объем помещается свежий «человеческий материал». На участке (1) -- (2) система подвергается сильному внешнему давлению. На этой стадии над ней совершается работа и ей передается тепло (говоря термодинамическим языком, система находится в контакте с нагревателем).

В точке (2) в системе проявляется «Стэнфордский эффект»[4] и начинаются процессы саморазогрева (участок (2) -- (3)), за счет которых социосистема переводится в перегретое состояние. Рост давления на этом этапе носит вспомогательный характер и связан, обычно, с мерами безопасности.

В точке (3) социосистема деградирует, ее элементы находятся в состоянии фрустрации и «готовы на все».

На участке (3) -- (4) система, находясь в контакте с холодильником, передает ему тепло и совершает полезную работу. В точке (4) происходит самоорганизация когерентных социальных процессов, и система переходит в переохлажденное состояние, также совершая при этом полезную работу. В точке (5) социосистема разрушается, использованный «человеческий материал» выбрасывается из нее. Цикл искусственно замыкается за счет объемлющей системы, поставляющей новые «кадры».

Турбодетандер совершает полезную работу мощными, но короткими и редкими импульсами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет»

Институт экономики отраслей, бизнеса и администрирования

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по предмету «Паровые и газовые турбины»

на тему «Турбодетандеры: применение и работа»

 

 

 

 

 

                                                                 

                                                                         

 

                                                                                 Проверил преподаватель : 

                                                                                                   Н. Н. Каргаполова                  

                                                                                 Выполнил:    студент

  гр.   29ПС-401 Т.Я. Шерстнева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Челябинск

2012 г.