Применение - детандер
Cтраница 2
Двухфазные ( жидкость-пар) циклы, как показано в предыдущих разделах, исключают по техническим соображениям применение детандеров, уменьшающих общие затраты энергии. Детандеры применяют лишь в однофазных газовых циклах. Примером такого процесса в области умеренного холода является воздушная компрессионная холодильная машина, призванная использовать доступное и дешевое рабочее тело - воздух - и возвратить в цикл энергию расширяющегося в детандере газа. Эта машина отличается от парокомпрессионных тем, что РТ в рабочем цикле не конденсируется и не испаряется. [16]
В установках разделения воздуха методом глубокого охлаждения для покрытия потерь холода используются холодильные циклы, обычно с применением детандеров. Рабочим телом в таких циклах является воздух или азот. [17]
Поскольку ожижению водорода предшествует его охлаждение в широком интервале температур ( от 300 до 20 К), применение детандеров может стать целесообразным не на всех ступенях процесса. При более высоких температурах может ока заться экономически выгодным использование паровых или паровых каскадных установок с легко доступными холодильными агентами. [18]
При сравнении обоих методов охлаждения с учетом потерь, вызванных механическим трением частей детандера, и трудностей его обслуживания преимущества применения детандера перед дросселированием воздуха становятся незначительными. [19]
Коренное отличие детандеров от пневматических двигателей состоит в том, что если последние служат исключительно для получения механической работы, то целью применения детандера является охлаждение газа или, другими словами, получение определенного состояния газа за самой машиной, а использование работы, получаемой в процессе расширения газа, представляет второстепенную, побочную задачу. Впервые поршневой детандер был применен в установке сжижения воздуха в 1902 г. французским инженером Клодом. [20]
В некоторых случаях более целесообразным может оказаться использование при реальных газах вместо детандера эффекта Джоуля-Томпсона, создаваемого путем пропускания газа через дроссельное устройство. В этом случае отпадает необходимость в применении детандера, что существенно упрощает конструкцию и эксплуатационные характеристики системы. [21]
В зависимости от конкретных условий технологические схемы подготовки газа с применением винтовых детандеров могут быть различными. На рис. 8.42 показаны две технологические блок-схемы подготовки нефтяного газа с применением винтовых детандеров. [22]
Во ВНИИ совместно с Краснодарским политехническим институтом для нефтяных месторождений, расположенных в отдаленных малонаселенных районах страны, предложена система использования ресурсов нефтяного газа на базе применения винтовых детандеров и передвижных электростанций, работающих на нефтяном газе. По рекомендуемой системе обустройства на сборных пунктах нефтяных месторождений с начала их разработки монтируются блочные установки с винтовыми детандерами, на которых нефтяной газ осушается и отбензини-вается. Выработанная из газа широкая фракция углеводородов используется на месте как моторное топливо или транспортируется вместе с нефтью по нефтепроводу. Отбензиненный и осушенный газ также используется на месте в качестве топлива для газотурбинных электростанций или других силовых установок. При этом количество электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях, достаточно для удовлетворения энергетических нужд нефтегазодобывающего района, обустроенного указанной системой. [23]
Значительно более эффективным является расширение предварительно сжатого в изотермических условиях воздуха с совершением внешней работы. При таком процессе разность ДТ и холодильный эффект, создаваемый детандером, в несколько раз выше, чем при дросселировании. Применение детандера не исключает того, что часть сжатого воздуха дросселируется. [24]
 |
Схема гелиево-водородного конденсационного цикла. [25] |
Понижение температуры входа в детандер уменьшает расход энергии; увеличение давления свыше 5 0 - 6 0 Мн / м2 влияет мало. Область под штриховой кривой относится к зоне влажного пара. Хотя применение детандера существенно улучшает экономичность ожижителей, однако оно целесообразно только в крупных установках, так как приводит к усложнению схемы и уменьшению надежности. [26]
Процесс термоокислительного пиролиза природного газа, а также некоторые другие процессы в промышленных условиях проводятся при давлении, близком к атмосферному. В таких случаях целесообразно использовать давление природного газа для получения холода с целью охлаждения газа и конденсации углеводородов. Однако применение детандеров затруднительно вследствие высоких требований, предъявляемых к чистоте газа, поступающего в детандер. [27]
 |
Схема гелиево-водородного конденсационного цикла. [28] |
Понижение температуры входа в детандер уменьшает расход энергии; увеличение давления свыше 5 0 - 6 0 Мн / м2 влияет мало. Область под штриховой кривой относится к зоне влажного пара. Хотя применение детандера существенно улучшает экономичность ожижителей, однако оно целесообразно только в крупных установках, так как приводит к усложнению схемы и уменьшению надежности. [29]
В отличие от метода Линде-Бронна, в процессе синтеза аммиака по методу Клода используется газ, содержащий 1 % и более окиси углерода. Размеры аппаратуры в процессе Клода значительно меньше, а схема процесса проще. Обслуживание установки несколько усложняется лишь вследствие применения детандера, работающего при низких температурах ( до 65 К), но это может быть устранено в случае использования усовершенствованного турбодетандера конструкции Капицы. [30]
Страницы: 1 2