Экспантерҳо метавонанд барои рондани мошинҳои гардишкунанда коҳиши фишорро истифода баранд. Маълумот дар бораи чӣ гуна арзёбӣ кардани манфиатҳои эҳтимолии насби васеъкунандаро дар ин ҷо пайдо кардан мумкин аст.
Одатан дар саноати коркарди кимиёвӣ (CPI), "микдори зиёди энергия дар клапанҳои назорати фишор сарф мешавад, ки дар он моеъҳои фишори баланд бояд фишорро паст кунанд" [1]. Вобаста ба омилхои гуногуни техникй-иктисодй ин энергияро ба энергияи механикии даврзананда табдил додан ба максад мувофик аст, ки онро барои рондани генераторхо ё дигар машинахои даврзананда истифода бурдан мумкин аст. Барои моеъҳои фишурнашаванда (моеъҳо), ин бо истифода аз турбинаи барқарорсозии энергияи гидравликӣ ба даст оварда мешавад (HPRT; нигаред ба истинод 1). Барои моеъҳои фишурдашаванда (газҳо) як мошини мувофиқ экспандер аст.
Экспандерҳо як технологияи баркамол бо барномаҳои зиёди муваффақ ба монанди крекинги каталитикии моеъ (FCC), яхдон, клапанҳои гази табиӣ, ҷудокунии ҳаво ё партовҳои ихроҷшуда мебошанд. Аслан, ҳама гуна ҷараёни гази фишори пастро барои рондани экспандер истифода бурдан мумкин аст, аммо «ҳосили энергия ба таносуби фишор, ҳарорат ва суръати ҷараёни ҷараёни газ мутаносиб аст» [2], инчунин имконпазирии техникӣ ва иқтисодӣ. Татбиқи васеъкунанда: Раванд аз ин ва дигар омилҳо вобаста аст, ба монанди нархҳои маҳаллӣ барои нерӯ ва мавҷудияти таҷҳизоти мувофиқ аз ҷониби истеҳсолкунанда.
Гарчанде ки турбоэкспандер (ба монанди турбина кор мекунад) навъи маъмултарини экспандер аст (Расми 1), навъҳои дигаре ҳастанд, ки барои шароити гуногуни раванд мувофиқанд. Ин мақола намудҳои асосии васеъкунакҳо ва ҷузъҳои онҳоро муаррифӣ мекунад ва ҷамъбаст мекунад, ки чӣ гуна менеҷерони амалиёт, мушовирон ё аудиторҳои энергетикӣ дар бахшҳои гуногуни CPI метавонанд манфиатҳои эҳтимолии иқтисодӣ ва экологии насби экспандерро арзёбӣ кунанд.
Бисёр намудҳои гуногуни бандҳои муқовимат мавҷуданд, ки аз ҷиҳати геометрия ва функсия хеле фарқ мекунанд. Намудҳои асосӣ дар расми 2 нишон дода шудаанд ва ҳар як намуд дар зер мухтасар тавсиф карда мешавад. Барои маълумоти иловагӣ, инчунин графикҳое, ки ҳолати кори ҳар як намудро дар асоси диаметрҳои мушаххас ва суръати мушаххас муқоиса мекунанд, ба Кӯмак нигаред. 3.
Турбоэкспансери поршен. Турбоэкспандерҳои поршенӣ ва гардиши поршенӣ мисли муҳаррики дарунсӯзии баръакс амал карда, гази фишори баландро азхуд мекунанд ва энергияи захирашудаи онро ба энергияи гардиш тавассути вали кранка табдил медиҳанд.
Экспандери турборо кашед. Экспандери турбинаи тормозӣ аз камераи ҷараёни консентрикӣ иборат аст, ки қанотҳои сатил ба канори элементи гардиш пайваст карда шудаанд. Онҳо ба мисли чархҳои обӣ тарҳрезӣ шудаанд, аммо буриши камераҳои консентрикӣ аз даромад то баромад зиёд шуда, имкон медиҳад, ки газ васеъ шавад.
Турбоэкспансери радиалӣ. Турбоэкспандерҳои ҷараёни радиалӣ дорои даромадгоҳи меҳварӣ ва баромади радиалӣ мебошанд, ки имкон медиҳанд, ки газ тавассути чархи турбина ба таври радиалӣ васеъ шавад. Ба ҳамин монанд, турбинаҳои ҷараёни меҳвар газро тавассути чархи турбина васеъ мекунанд, аммо самти ҷараён ба меҳвари гардиш параллел боқӣ мемонад.
Ин мақола ба турбоэкспандерҳои радиалӣ ва меҳварӣ тамаркуз карда, зергурӯҳҳо, ҷузъҳо ва иқтисодиёти онҳоро муҳокима мекунад.
Турбоэкспандер энергияро аз ҷараёни гази фишори баланд гирифта, онро ба бори гардонанда табдил медиҳад. Одатан, сарборӣ як компрессор ё генераторест, ки ба чоҳ пайваст аст. Турбоэкспандер бо компрессор моеъро дар дигар қисматҳои ҷараёни раванд, ки моеъи фишурдаро талаб мекунанд, фишурда мекунад ва ба ин васила самаранокии умумии нерӯгоҳро тавассути истифодаи энергияе, ки дар акси ҳол сарф мешавад, афзоиш медиҳад. Турбоэкспандер бо сарбории генератор энергияро ба нерӯи барқ табдил медиҳад, ки он метавонад дар дигар равандҳои нерӯгоҳ истифода шавад ё барои фурӯш ба шабакаи маҳаллӣ баргардонида шавад.
Генераторҳои турбоэкспандерҳо метавонанд бо як чоҳи мустақими гардонанда аз чархи турбина ба генератор муҷаҳҳаз карда шаванд ё тавассути редуктор, ки суръати вурудро аз чархи турбина ба генератор тавассути таносуби фишанг ба таври муассир коҳиш медиҳад. Турбоэкспандерҳои мустақим бартариҳоро дар самаранокӣ, изофаи ҷой ва хароҷоти нигоҳдорӣ пешниҳод мекунанд. Турбоэкспандерҳои қуттии редуктор вазнинтаранд ва изи калонтар, таҷҳизоти ёрирасони молиданӣ ва нигоҳубини мунтазамро талаб мекунанд.
Турбоэкспандерҳои ҷараёнро дар шакли турбинаҳои радиалӣ ё меҳварӣ сохтан мумкин аст. Васеъкунакҳои ҷараёни радиалӣ дорои вуруди меҳварӣ ва баромади радиалӣ мебошанд, ки ҷараёни газ аз турбина ба таври радиалӣ аз меҳвари гардиш мебарояд. Турбинаҳои меҳварӣ имкон медиҳанд, ки газ дар баробари меҳвари гардиш ҳаракат кунад. Турбинаҳои гардиши меҳварӣ энергияро аз ҷараёни газ тавассути қубурҳои роҳнамои вуруд ба чархи васеъкунанда истихроҷ мекунанд ва майдони буриши камераи васеъкунӣ тадриҷан афзоиш меёбад, то суръати доимиро нигоҳ дорад.
Генератори турбоэкспандер аз се ҷузъи асосӣ иборат аст: чархи турбина, подшипникҳои махсус ва генератор.
Чархи турбина. Чархҳои турбина аксар вақт махсус барои беҳтар кардани самаранокии аэродинамикӣ тарҳрезӣ шудаанд. Тағйирёбандаҳои барномае, ки ба тарҳрезии чархи турбина таъсир мерасонанд, иборатанд аз фишори вуруд / баромад, ҳарорати даромад / баромад, ҷараёни ҳаҷм ва хосиятҳои моеъ. Вақте ки таносуби фишурдакунӣ хеле баланд аст, то дар як марҳила кам карда шавад, турбоэкспандер бо чархҳои турбинаҳои сершумор лозим аст. Ҳам чархҳои турбинаи радиалӣ ва ҳам меҳвариро метавон ҳамчун чархҳои бисёрзинагӣ тарҳрезӣ кард, аммо чархҳои турбинаи меҳварӣ дарозии меҳвари хеле кӯтоҳтар доранд ва аз ин рӯ паймонтаранд. Турбинаҳои ҷараёни радиалии бисёрқабата газро аз меҳвар ба радиалӣ ва бозгашт ба меҳвар талаб мекунанд, ки нисбат ба турбинаҳои ҷараёни меҳвар талафоти фриксияро бештар ба вуҷуд меорад.
подшипникхо. Тарҳрезии подшипник барои кори самараноки турбоэкспандер муҳим аст. Намудҳои подшипникҳои марбут ба тарҳҳои турбоэкспандер ба таври васеъ фарқ мекунанд ва метавонанд подшипникҳои нафтӣ, подшипникҳои плёнкаи моеъ, подшипникҳои анъанавӣ ва подшипникҳои магнитиро дар бар гиранд. Ҳар як усул афзалиятҳо ва нуқсонҳои худро дорад, ки дар ҷадвали 1 нишон дода шудааст.
Бисёре аз истеҳсолкунандагони турбоэкспандерҳо аз сабаби афзалиятҳои беназири худ подшипникҳои магнитиро ҳамчун "подшипник интихоб" интихоб мекунанд. Подшипникҳои магнитӣ кори бе фриксияи ҷузъҳои динамикии турбоэкспандерро таъмин намуда, хароҷоти истифода ва нигоҳдории онро дар тӯли мӯҳлати кори мошин хеле кам мекунанд. Онҳо инчунин барои тоб овардан ба доираи васеи сарбориҳои меҳварӣ ва радиалӣ ва шароитҳои аз ҳад зиёд тарроҳӣ шудаанд. Хароҷоти баланди ибтидоии онҳо бо хароҷоти хеле пасти давраи ҳаёт ҷуброн карда мешавад.
динамо. Генератор энергияи гардиши турбинаро гирифта, онро бо ёрии генератори электромагнитӣ ба энергияи фоиданоки электрикӣ табдил медиҳад (он метавонад генератори индуксионӣ ё генератори доимии магнитӣ бошад). Генераторҳои индуксионӣ суръати пасттари номиналӣ доранд, аз ин рӯ барномаҳои турбинаҳои баландсуръат қуттии редукторро талаб мекунанд, аммо метавонанд барои мувофиқ кардани басомади шабака тарҳрезӣ шаванд, ки эҳтиёҷоти гардонандаи басомади тағйирёбанда (VFD) -ро барои таъмини нерӯи тавлидшуда аз байн мебарад. Генераторҳои магнитии доимӣ, аз тарафи дигар, метавонанд мустақиман ба турбина пайваст шаванд ва қувваи барқро тавассути гардонандаи басомади тағйирёбанда ба шабака интиқол диҳанд. Генератор барои интиқоли нерӯи ҳадди аксар дар асоси қувваи чоҳи дар система мавҷудбуда пешбинӣ шудааст.
Мӯҳрҳо. Мӯҳр инчунин ҷузъи муҳими тарҳрезии системаи турбоэкспандер мебошад. Барои нигоҳ доштани самаранокии баланд ва мувофиқат ба стандартҳои экологӣ, системаҳо бояд мӯҳр карда шаванд, то ихроҷи эҳтимолии равандҳои газро пешгирӣ кунанд. Турбоэкспандерҳо метавонанд бо мӯҳрҳои динамикӣ ё статикӣ муҷаҳҳаз карда шаванд. Пломбаҳои динамикӣ, аз қабили пломбаҳои лабиринтӣ ва пломбаҳои гази хушк, мӯҳрро дар атрофи чоҳи гардишкунанда, маъмулан байни чархи турбина, подшипникҳо ва боқимондаи мошине, ки генератор ҷойгир аст, таъмин мекунанд. Мӯҳрҳои динамикӣ бо мурури замон фарсуда мешаванд ва нигоҳдории мунтазам ва санҷишро талаб мекунанд, то дуруст кор кунанд. Вақте ки ҳамаи ҷузъҳои турбоэкспандер дар як корпус ҷойгиранд, мӯҳрҳои статикӣ метавонанд барои муҳофизат кардани ҳама гуна роҳҳое, ки аз корпус мебароянд, аз ҷумла ба генератор, дискҳои подшипникҳои магнитӣ ё сенсорҳо истифода шаванд. Ин мӯҳрҳои ҳавоногузар муҳофизати доимиро аз ихроҷи газ таъмин мекунанд ва ба нигоҳдорӣ ё таъмир ниёз надоранд.
Аз нуқтаи назари раванд, талаботи аввалиндараҷаи насби экспандер ин таъмини гази фишори баланди фишурдашаванда (ғайриконденсатсионӣ) ба системаи фишори паст бо ҷараёни кофӣ, пастшавии фишор ва истифодаи он барои нигоҳ доштани кори муқаррарии таҷҳизот мебошад. Параметрҳои корӣ дар сатҳи бехатар ва самаранок нигоҳ дошта мешаванд.
Дар робита ба функсияи пасткунандаи фишор, экспандерро барои иваз кардани клапани Ҷоул-Томсон (JT), ки бо номи клапани дроссел низ маълум аст, истифода бурдан мумкин аст. Азбаски клапани JT бо роҳи изоэнтропӣ ҳаракат мекунад ва экспандер бо роҳи қариб изонтропӣ ҳаракат мекунад, охирин энталпияи газро коҳиш медиҳад ва фарқияти энталпияро ба қувваи чоҳ табдил медиҳад ва ба ин васила ҳарорати баромадро нисбат ба клапани JT паст мекунад. Ин дар равандҳои криогенӣ муфид аст, ки ҳадаф паст кардани ҳарорати газ аст.
Агар маҳдудияти поёнии ҳарорати баромади газ мавҷуд бошад (масалан, дар як истгоҳи декомпрессионӣ, ки ҳарорати газ бояд аз яхкунӣ, гидратсия ё ҳарорати ҳадди ақали тарҳи мавод нигоҳ дошта шавад), ҳадди аққал як гармкунак илова карда шавад. ҳарорати газро назорат кунед. Вақте ки пеш гармкунак дар болооби экспандер ҷойгир аст, як қисми энергияи гази ғизоӣ низ дар экспандер барқарор карда мешавад ва ба ин васила тавлиди қувваи онро зиёд мекунад. Дар баъзе конфигуратсияҳое, ки назорати ҳарорати баромад лозим аст, пас аз экспандер як гармкунаки дуюмро насб кардан мумкин аст, то назорати тезтарро таъмин кунад.
Дар расм. Дар расми 3 диаграммаи соддакардашудаи диаграммаи умумии ҷараёни генератори экспандер бо пеш аз гармкунак барои иваз кардани клапани JT истифода мешавад.
Дар конфигуратсияҳои дигари раванд, энергияи дар экспандер барқароршуда метавонад мустақиман ба компрессор интиқол дода шавад. Ин мошинҳо, ки баъзан "фармондеҳҳо" номида мешаванд, одатан марҳилаҳои васеъшавӣ ва фишурдасозиро доранд, ки бо як ё якчанд чоҳҳо пайваст карда шудаанд, ки метавонанд қуттии редукторро барои танзими фарқияти суръати байни ду марҳила дар бар гиранд. Он инчунин метавонад як муҳаррики иловагиро дар бар гирад, то ба марҳилаи фишурда нерӯи бештар диҳад.
Дар зер баъзе аз ҷузъҳои муҳимтарине ҳастанд, ки кори дуруст ва устувории системаро таъмин мекунанд.
Клапани гузариш ё клапани пасткунандаи фишор. Клапани гардиш имкон медиҳад, ки кор ҳангоми кор накардани турбоэкспандер (масалан, барои нигоҳдорӣ ё ҳолати фавқулодда) идома ёбад, дар ҳоле ки клапани пасткунандаи фишор барои кори доимӣ барои таъмини гази зиёдатӣ, вақте ки ҷараёни умумӣ аз иқтидори лоиҳавии экспандер зиёд мешавад, истифода мешавад.
Клапани қатъи фавқулодда (ESD). Клапанҳои ESD барои бастани ҷараёни газ ба экспандер дар ҳолати фавқулодда барои пешгирӣ кардани осеби механикӣ истифода мешаванд.
Асбобҳо ва назорат. Тағирёбандаҳои муҳим барои назорат фишори даромад ва баромад, суръати ҷараён, суръати гардиш ва баромади қувваро дар бар мегиранд.
Бо суръати аз ҳад зиёд рондан. Дастгоҳ ҷараёни ба турбинаро қатъ карда, боиси суст шудани ротори турбина мегардад ва бо ин роҳ таҷҳизотро аз суръати аз ҳад зиёд дар натиҷаи шароити ғайричашмдошти раванд, ки метавонад ба таҷҳизот зарар расонад, муҳофизат мекунад.
Клапани бехатарии фишор (PSV). PSVҳо аксар вақт пас аз турбоэкспандер барои муҳофизат кардани қубурҳо ва таҷҳизоти фишори паст насб карда мешаванд. PSV бояд барои тоб овардан ба ҳолатҳои шадидтарин тарҳрезӣ карда шавад, ки маъмулан нокомии клапанро дар бар мегирад. Агар экспандер ба як истгоҳи мавҷудаи пасткунандаи фишор илова карда шавад, гурӯҳи тарҳрезии раванд бояд муайян кунад, ки оё PSV мавҷуда муҳофизати мувофиқро таъмин мекунад.
Гармкунак. Гармкунакҳо пастравии ҳароратро, ки дар натиҷаи аз турбина гузаштани газ ба амал омадаанд, ҷуброн мекунанд, бинобар ин газро пешакӣ гарм кардан лозим аст. Вазифаи асосии он баланд бардоштани ҳарорати ҷараёни афзояндаи газ мебошад, то ҳарорати газро нигоҳ медорад, ки экспандерро аз арзиши ҳадди ақалл тарк мекунад. Бартарии дигари баланд бардоштани ҳарорат афзоиши истеҳсоли нерӯ ва инчунин пешгирии зангзанӣ, конденсатсия ё гидратҳо мебошад, ки метавонанд ба соплоҳои таҷҳизот таъсири манфӣ расонанд. Дар системаҳои дорои гармидиҳандаҳои гармидиҳӣ (чунон ки дар расми 3 нишон дода шудааст) ҳарорати газ одатан тавассути танзими ҷараёни моеъи тафсон ба пеш гармкунак идора карда мешавад. Дар баъзе тарҳҳо ба ҷои гармкунаки аловӣ ё гармкунаки барқӣ метавонад истифода шавад. Гармкунакҳо метавонанд дар як истгоҳи клапани мавҷудаи JT мавҷуд бошанд ва илова кардани васеъкунанда метавонад насби гармкунакҳои иловагиро талаб накунад, балки ҷараёни моеъи тафсоншударо зиёд кунад.
Молидани системаҳои нафтӣ ва гази мӯҳр. Тавре ки дар боло зикр гардид, васеъкунакҳо метавонанд тарҳҳои гуногуни мӯҳрро истифода баранд, ки метавонанд равғанҳои молиданӣ ва газҳои мӯҳрро талаб кунанд. Дар ҳолатҳои имконпазир, равғани молиданӣ ҳангоми тамос бо газҳои коркард бояд сифат ва тозагии баландро нигоҳ дорад ва сатҳи часпакии нафт бояд дар доираи зарурии кори подшипникҳои молиданӣ боқӣ монад. Системаҳои гази мӯҳршуда одатан бо дастгоҳи молидани равған муҷаҳҳаз карда мешаванд, то аз ворид шудани равған аз қуттии подшипник ба қуттии васеъкунӣ пешгирӣ карда шаванд. Барои барномаҳои махсуси компандерҳо, ки дар саноати карбогидрид истифода мешаванд, системаҳои равғани молиданӣ ва гази мӯҳр маъмулан мувофиқи мушаххасоти API 617 [5] Қисми 4 тарҳрезӣ шудаанд.
Диски басомади тағйирёбанда (VFD). Вақте ки генератор индуксия аст, VFD маъмулан барои танзими сигнали ҷараёни ивазшаванда (AC) барои мувофиқат ба басомади коммуналӣ фурӯзон мешавад. Одатан, тарҳҳое, ки ба дискҳои басомади тағйирёбанда асос ёфтаанд, нисбат ба тарҳҳое, ки қуттиҳои редуктор ё дигар ҷузъҳои механикиро истифода мебаранд, самаранокии баландтар доранд. Системаҳои ба VFD асосёфта инчунин метавонанд доираи васеътари тағйироти равандро дар бар гиранд, ки метавонанд ба тағирёбии суръати чоҳи экспандер оварда расонанд.
Интиқол. Баъзе тарҳҳои экспандер қуттии редукторро истифода мебаранд, то суръати экспандерро ба суръати номиналии генератор кам кунанд. Арзиши истифодаи қуттии редуктор самаранокии умумӣ камтар аст ва аз ин рӯ, истеҳсоли қувваи барқ камтар аст.
Ҳангоми таҳияи дархост барои нархнома (RFQ) барои экспандер, муҳандиси раванд бояд аввал шароити кор, аз ҷумла маълумоти зеринро муайян кунад:
Муҳандисони механикӣ аксар вақт бо истифода аз маълумот аз дигар фанҳои муҳандисӣ мушаххасот ва мушаххасоти генератори васеъкуниро анҷом медиҳанд. Ин вурудот метавонанд инҳоро дар бар гиранд:
Хусусиятҳо инчунин бояд рӯйхати ҳуҷҷатҳо ва нақшаҳои аз ҷониби истеҳсолкунанда ҳамчун як қисми раванди тендер пешниҳодшуда ва доираи таъминот, инчунин расмиёти санҷиши татбиқшавандаро, ки лоиҳа талаб мекунад, дар бар гирад.
Маълумоти техникие, ки истеҳсолкунанда ҳамчун як қисми раванди тендер пешниҳод мекунад, бояд умуман унсурҳои зеринро дар бар гирад:
Агар ягон ҷанбаи пешниҳод аз мушаххасоти аслӣ фарқ кунад, истеҳсолкунанда инчунин бояд рӯйхати инҳирофҳо ва сабабҳои инҳирофҳоро пешниҳод кунад.
Пас аз гирифтани пешниҳод, гурӯҳи таҳияи лоиҳа бояд дархостро оид ба мувофиқат баррасӣ кунад ва муайян кунад, ки ихтилофҳо аз ҷиҳати техникӣ асосноканд.
Дигар масъалаҳои техникӣ, ки ҳангоми арзёбии пешниҳодҳо бояд ба назар гирифта шаванд, инҳоянд:
Ниҳоят, таҳлили иқтисодӣ бояд анҷом дода шавад. Азбаски вариантҳои гуногун метавонанд боиси хароҷоти гуногуни ибтидоӣ шаванд, тавсия дода мешавад, ки ҷараёни пули нақд ё таҳлили хароҷоти давраи ҳаёт барои муқоисаи иқтисоди дарозмуддати лоиҳа ва даромади сармоягузорӣ анҷом дода шавад. Масалан, сармоягузории бештари ибтидоӣ метавонад дар муддати тӯлонӣ аз ҳисоби афзоиши маҳсулнокӣ ё кам кардани талаботи нигоҳдорӣ ҷуброн карда шавад. Барои дастурҳо оид ба ин намуди таҳлил нигаред ба "Истифодабарандагон". 4.
Ҳама барномаҳои турбоэкспандер-генератор ҳисобкунии ибтидоии умумии нерӯи барқро барои муайян кардани ҳаҷми умумии энергияи мавҷуда, ки дар як барномаи мушаххас барқарор кардан мумкин аст, талаб мекунанд. Барои генератори турбоэкспандер, потенсиали нерӯ ҳамчун раванди изоэнтропӣ (энтропияи доимӣ) ҳисоб карда мешавад. Ин ҳолати беҳтарини термодинамикӣ барои баррасии раванди баръакси адиабатӣ бидуни соиш аст, аммо он раванди дурусти баҳодиҳии иқтидори воқеии энергетикӣ мебошад.
Энергияи потенсиалии изентропӣ (IPP) бо роҳи зарб задани фарқияти мушаххаси энталпия дар даромадгоҳ ва баромади турбоэкспандер ва зарб кардани натиҷа ба суръати ҷараёни масса ҳисоб карда мешавад. Ин энергияи потенсиалӣ ҳамчун миқдори изонтропӣ ифода карда мешавад (Муодилаи (1)):
IPP = ( ҳинлет – h(i,e)) × ṁ x ŋ (1)
ки h(i,e) энталпияи хос бо назардошти ҳарорати баромади изоэнтропӣ ва ṁ суръати ҷараёни масса мебошад.
Гарчанде ки энергияи потенсиалии изоэнтропиро барои ҳисоб кардани энергияи потенсиалӣ истифода бурдан мумкин аст, ҳама системаҳои воқеӣ соиш, гармӣ ва дигар талафоти энергияи ёрирасонро дар бар мегиранд. Ҳамин тариқ, ҳангоми ҳисоб кардани потенсиали воқеии нерӯи барқ, бояд маълумоти иловагии воридшаванда ба назар гирифта шавад:
Дар аксари замимаҳои турбоэкспандерҳо ҳарорат то ҳадди ақал маҳдуд карда мешавад, то мушкилоти номатлуб ба монанди яхкунии қубур, ки дар боло зикр шуда буд, пешгирӣ карда шавад. Дар он ҷое, ки гази табиӣ ҷорӣ мешавад, гидратҳо қариб ҳамеша мавҷуданд, яъне қубур дар поёноби турбоэкспандер ё клапани дроссел, агар ҳарорати баромад аз 0°C паст шавад, дарунӣ ва берунӣ ях мекунад. Ташаккули ях метавонад боиси маҳдуд шудани ҷараён гардад ва дар ниҳоят системаро барои оббозӣ қатъ кунад. Ҳамин тариқ, ҳарорати баромади "матлуб" барои ҳисоб кардани сенарияи воқеии нерӯи барқ истифода мешавад. Аммо барои газҳо ба монанди гидроген, маҳдудияти ҳарорат хеле пасттар аст, зеро гидроген то ба ҳарорати криогенӣ (-253 ° C) расидан аз газ ба моеъ тағир намеёбад. Ин ҳарорати дилхоҳи баромадро барои ҳисоб кардани энталпияи мушаххас истифода баред.
Самаранокии системаи турбоэкспандер низ бояд ба назар гирифта шавад. Вобаста аз технологияи истифодашуда, самаранокии система метавонад ба таври назаррас фарқ кунад. Масалан, турбоэкспандер, ки фишанги коҳишдиҳандаро барои интиқоли энергияи гардиш аз турбина ба генератор истифода мебарад, нисбат ба системае, ки гардонандаи мустақим аз турбина ба генераторро истифода мебарад, талафоти фриксияро бештар эҳсос мекунад. Самаранокии умумии системаи турбоэкспандер ҳамчун фоиз ифода карда мешавад ва ҳангоми арзёбии иқтидори воқеии нерӯи турбоэкспандер ба назар гирифта мешавад. Потенсиали воқеии нерӯи барқ (PP) ба таври зерин ҳисоб карда мешавад:
PP = (hinlet - hexit) × ṁ x ṅ (2)
Биёед истифодаи фишори гази табииро дида бароем. ABC як истгоҳи коҳиши фишорро идора ва нигоҳ медорад, ки гази табииро аз лӯлаи магистралӣ интиқол медиҳад ва онро ба муниципалитетҳои маҳаллӣ тақсим мекунад. Дар ин станция фишори даромади газ 40 бар ва фишори баромад 8 бар аст. Ҳарорати пешакии гази воридотӣ 35°C аст, ки газро пеш аз гармӣ барои пешгирӣ кардани яхбандии қубур пешгирӣ мекунад. Аз ин рӯ, ҳарорати баромади газ бояд назорат карда шавад, то аз 0 ° C паст нашавад. Дар ин мисол мо 5°C-ро ҳамчун ҳарорати ҳадди ақали баромад барои баланд бардоштани омили бехатарӣ истифода мебарем. Суръати муътадили гардиши њаљми газ 50 000 Нм3/соат аст. Барои ҳисоб кардани потенсиали нерӯ, мо тахмин мекунем, ки тамоми газ тавассути экспандери турбо мегузарад ва ҳадди аксар тавлиди нерӯро ҳисоб мекунад. Потенсиали умумии қувваи барқро бо истифода аз ҳисоби зерин ҳисоб кунед:
Вақти фиристодан: 25 май-2024