Турбодетандер для охлаждения газа

Турбодетандер для охлаждения газа

25 декабря 2017 Промо

Детандер (с французского détendre переводится как «ослаблять») является устройством, с помощью которого дополнительно снижают температуру газа. В современном исполнении детандер представляет собой газовую турбину, работающую на перепаде газового давления. В его рабочий комплект, помимо расширительной турбины, входят насосы, компрессоры и генераторы.

Принцип действия и устройство турбодетандера

Принцип работы агрегата заключается в том, что подаваемый в турбодетандер Rotoflow технологический газ через специальный направляющее устройство попадает на лопаточную турбину агрегата и вращает ее. В результате этого процесса газ снижает свою температуру и вырабатывает механическую энергию вращения, которую используют для привода генератора или компрессора. Отработанный газ выпускается через выходной диффузор.

Турбодетандер относится к агрегатам непрерывного действия и не нуждается в электроэнергии. Конструктивно они бывают осевыми, центробежными или центростремительными. Турбодетандер состоит из полностью герметичного корпуса; лопаточного ротора; аппарата с регулируемыми соплами; направляющего устройства, оборудованного поворотными механизмами.

В зависимости от степени расширения технологического газа турбодетандеры подразделяются на активные и реактивные агрегаты. В зависимости от того, сколько ступеней имеется в агрегате, они подразделяются на одноступенчатые и многоступенчатые.

Где используются турбодетандеры

Турбодетандеры используются для обработки технологического газа в промышленных установках различного предназначения. Кроме того, их используют для разделения газовых смесей на составные компоненты и в различных производственных схемах для сжижения газа. Благодаря своей способности вырабатывать механическую энергию вращения и электрическую энергию, они нашли широкое применение в различных промышленных отраслях. Основным условием, ограничивающим их применение, является непрерывное поступление газового или парового потока, в точные временные промежутки.

Турбодетандеры Rotoflow, предлагаемые компанией DMLieferant нашли широкое применение на заводах по производству сжиженного природного газа, очистных сооружениях для очистки и сжижения газов, в трубопроводных газотранспортных системах, в нефтехимических производствах для:

  • охлаждения природного углеводородного газа и удаления из него газоконденсата;
  • получения сухого топливного газа и контроля его теплопроводной способности;
  • переработки газоконденсата, обработки остаточной газовой смеси;
  • снижения газового давления в трубопроводе;
  • очистки аммиака, азота, водорода;
  • понижения давления в трубопроводах различного диаметра;
  • производства геотермальной энергии и утилизации отработанного тепла.

Загляните в нашу группу Вконтакте.

Материалы рубрики «Промо» публикуются на правах рекламы.

Компания Rotoflow была основана в 1958-ом году и с самого начала своей деятельности является пионером в области турбодетандеров для утилизации энергии сжатых газов в нефтегазовой и других отраслях промышленности.

Читайте также:  Электронные гаджеты своими руками

Компания поставила тысячи единиц этого вида оборудования во все регионы мира.

В 1990-ом году Rotoflow была приобретена компанией Atlas Copco, а в 2000-ом – корпорацией GE.

Турбодетандеры Rotoflow завоевали множество наград за технологические инновации и превосходную конструкцию. Превосходная технология, однако, ничего не стоит, если она не обеспечивает превосходную производительность. И это то, благодаря чему данные установки стали лидерами рынка – они работают с максимальной эффективностью независимо от условий процесса.

Принцип действия

Турбодетандер расширяет поступающий технологический газ в два этапа: сначала через входной направляющий аппарат, а затем через рабочее колесо. Когда ускоренная технологическая среда перемещается от входного направляющего аппарата к колесу, кинетическая энергия преобразуется в полезную механическую энергию. Механическая энергия используется для привода другого оборудования: компрессора – в случае детандера-компрессора или генератора – в случае детандера-генератора. Совершивший работу газ охлаждается и попадает в выходной диффузор.

Детандеры-компрессоры

Детандеры-компрессоры Rotoflow используются во всех областях нефтегазовой отрасли для криогенного охлаждения, при этом повышается энергоэффективность объекта и снижаются выбросы CO2.

Типичные области применения

  • Плавучие заводы по сжижению природного газа. Детандеры-компрессоры предлагают более легкий вес, более компактные размеры и более эффективные холодильные циклы для сжижения природного газа.
  • Сжиженный нефтяной газ (СНГ) и жидкие фракции природного газа (природный газоконденсат): детандер-компрессор обеспечивает энергосберегающее криогенное охлаждение для полного удаления конденсатов из потока углеводородного газа.
  • Этилен: повышение общей эффективности установки за счет охлаждения остаточного газа и последующей рекомпрессии топливного газа.
  • Контроль точки росы: при удалении влаги, охлаждаются газовые потоки для получения сухого газа или для контроля теплотворной способности топливных газов.

Конструктивные особенности детандеров-компрессоров GE Rotoflow

  1. Распределительные коробки
    Две коробки для подключения сигнального кабеля для контроля положения, скорости и температуры подшипника. Две коробки для подключения силового кабеля. Все распределительные коробки и проходные уплотнения испытываются под давлением на соответствие самим высоким стандартам.
  2. Уплотненные проходные соединения
    Обеспечивается герметичное уплотнение между силовой и сигнальной распределительной коробкой и находящимся под давлением корпусом подшипника.
  3. Активные магнитные подшипники
    Стальной кованый корпус подшипника обеспечивает максимальную жесткость, позволяющую выдерживать высокие нагрузки на трубопроводную обвязку.
  4. Диффузор
    Здесь завершается расширение технологического газа. Диффузор дополнительно замедляет поток, чтобы увеличить падение давления. Изготавливается, как правило, из углеродистой или нержавеющей стали.
  5. Корпус
    Изготовлен из пластин и поковок. Обязательно проходит неразрушающие испытания. Геометрия оптимизирована для минимизации искажений потока. Специальные решения для «нулевой утечки» доступны для сернистых и токсичных газов. Изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали.
  6. Сопловой узел (входной направляющий аппарат)
    Аэродинамические параметры оптимизированы в соответствии с условиями применения для достижения наилучших характеристик потока. Конструкция разработана таким образом, чтобы свести к минимуму негативное влияние каплей жидкости и твердых частиц.
  7. Рабочее колесо
    Открытая или закрытая конструкция. Разрабатывается с использованием вычислительной гидрогазодинамики для максимальной эффективности. Изготавливается фрезерованием из алюминия, титанового сплава или нержавеющей стали. Имеет малый вес для стабильной динамики ротора.
  8. Теплозащитная стенка
    Отделяет криогенную среду от теплого корпуса подшипника. Обычно изготавливается из Микарты со специальной вставкой для размещения газового лабиринтного уплотнения.
  9. Корпус подшипника
    Доступны в двух вариантах конструкции: для смазываемого или активного магнитного подшипника. Как правило, изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали, и предназначен для максимальной жесткости и прочности.
  10. Корпус компрессора
    Материал: углеродистая или нержавеющая сталь
  11. Выходная спираль компрессора
    Увеличивает давление на выходе рабочего колеса, чтобы обеспечить более высокие коэффициенты сжатия. Все спирали литые, легко демонтируются.
Читайте также:  Как сделать открытку ко дню рождения

Применение активных магнитных подшипников

GE Rotoflow выпускает турбодетандеры как со смазываемыми, так и с активными магнитными подшипниками.

  1. Магнитные упорные подшипники
  2. Магнитные радиальные подшипники
  3. Вспомогательный подшипник

Активные магнитные подшипники являются альтернативой традиционным смазываемым подшипниковым системам и обладают рядом особенностей и преимуществ:

  • Магнитные подшипники не требуют смазки, что устраняет риск загрязнений.
  • Отсутствует необходимость в каких-либо компонентах масляной системы, таких как насосы, фильтры.
  • В детандере-компрессоре с магнитными подшипниками узел ротора поддерживается активными магнитными радиальными подшипниками, как показано на рисунке выше.
  • Осевое усилие агрегатов с активными магнитными подшипниками улучшается с помощью автоматической системы управления тягой, которая управляет положением ротора, регулируя поступающий на электромагниты ток в зависимости от сигналов датчиков положения вала. Датчики группируют для обеспечения автоматического устранения гармоник сигнала вращения, эллиптических или треугольных деформаций на поверхности ротора.

Детандеры-генераторы

Детандеры-генераторы GE Rotoflow отвечают потребностям отрасли в увеличении мощности, снижении затрат и максимальной надежности в широком спектре применений.

Типичные области применения

  • Добыча нефти и газа (заводы по переработке газоконденсатной жидкости, восстановлению сжиженного нефтяного газа; обработка остаточного газа; газожидкостная конверсия; интегрированный комбинированный цикл газификации).
  • Сжижение и очистка газов на очистных сооружениях.
  • Нефтехимия (очистка водорода, азота и аммиака; производство этилена).
  • Понижение давления в трубопроводе.
  • Генерация геотермальной энергии (например, органический цикл Ренкина, Калина, прямая генерация пара).
  • Утилизация отработанного тепла и комбинированное производство тепла и энергии.

Конструктивные особенности детандеров-генераторов GE Rotoflow

  1. Высокоэффективная аэродинамика, адаптированная к требованиям заказчика.
  2. Запатентованный многоканальный входной направляющий аппарат для точного управления и плавной регулировки.
  3. Сухие газодинамические уплотнения могут применяться в одиночных, двойных или тандемных конфигурациях, чтобы минимизировать утечку буферного газа.
  4. Рабочие колеса монтируются непосредственно на высокоскоростных шестернях, а генератор соединен с низкоскоростным механизмом.
  5. Гидравлические, пневматические или электрические приводы управляют входным направляющим аппаратом с высокой точностью, в диапазоне от 0 до 130% расхода.
  6. Если контролируемое давление двух противоположных упорных подшипников не сбалансировано, контроллер автоматически регулирует давление за колесом для того, чтобы ротор всегда был центрирован.
  7. Высокие коэффициенты давления или высокие скорости потока требуют многоступенчатой компоновки. Турбодетандеры GE Rotoflow могут включать до четырех ступеней на общем встроенном редукторе.
Читайте также:  Устройство адаптера для мотоблока

Если вы хотите заказать продукцию GE Rotoflow или запчасти (комплектующие) – воспользуйтесь формой обратной связи:

Турбодетандерный компрессорный агрегат Mafi-Trench.
Объект: Казанская ТЭЦ-1.

Нефтегазовая промышленность (извлечение СПБТ/ШФЛУ, подготовка и переработка УВ газа, контроль температуры точки росы, GTL, сжижение природного газа), химия и нефтехимия, воздухоразделение, рекуперация энергии.

Классификация компрессорных агрегатов:

По конструкции:

По типу подшипниковых узлов:

  • Масляные подшипники;
  • Магнитный подвес.

Природный газ, попутный нефтяной газ,воздух/азот и др.

Комплектация компрессорной установки:

Детандерная ступень, компрессорная ступень или генератор, редуктор (для детандер-генераторов), рамное основание, сепараторы (входной, выходной), маслосистема или система магнитного подвеса, система охлаждения газа после сжатия в компрессорной части (кожухотрубные теплообменники/АВО), САУ, необходимые КИП, запорная, запорно-регулирующая и предохранительная арматура, трубопроводы в пределах рамы.

Электродвигатель, паровая турбина, газовая турбина.

Основные технические параметры:

Наименование параметра

Значение параметра

Детандер-компрессор

Детандер-генератор

Примечание: давление указано в абсолютных барах.

Диапазон регулирования 0 – 100 % обеспечивается применением следующих методов:

  • Входной направляющий аппарат (ВНА);
  • Байпасирование.
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector