Ka taea e nga kaiwhakawhanui te whakamahi i te whakaheke pehanga ki te taraiwa i nga miihini hurihuri. Ko nga korero mo te arotake i nga painga ka taea te whakauru i te toronga ka kitea i konei.
I te nuinga o te wa i roto i te ahumahi tukanga matū (CPI), "he nui te nui o te kaha e moumou ana i roto i nga waahi whakahaere pehanga i reira me whakahekehia nga wai pehanga teitei" [1]. I runga i nga momo ahuatanga hangarau me te ohanga, ka pai pea te huri i tenei hiko ki te hurihanga hiko miihini, ka taea te whakamahi ki te tarai i nga miihini, etahi atu miihini hurihuri ranei. Mo nga wai e kore e taea te kopiri (wai), ka tutuki tenei ma te whakamahi i te miihini whakaora hiko hiko (HPRT; tirohia te tohutoro 1). Mo nga wai whakakopeke (hau), he miihini pai te whakawhanui.
Ko nga kaiwhakawhanui he hangarau pakeke me te maha o nga tono angitu penei i te kapiti catalytic fluid (FCC), te whakamatao, nga maareti hau o te taone nui, te wehenga o te hau, te tukunga ngongo ranei. I roto i te kaupapa, ka taea te whakamahi i tetahi awa hau me te iti o te pehanga ki te taraiwa i te whakawhanui, engari "ko te putanga o te kaha e tika ana ki te tauwehenga pehanga, te pāmahana me te tere o te rere o te hau" [2], tae atu ki te hangarau me te ohanga. Whakamahinga Whakawhanui: Ko te tukanga e whakawhirinaki ana ki enei me etahi atu mea, penei i nga utu hiko o te rohe me te waatea o te kaihanga o nga taputapu tika.
Ahakoa ko te turboexpander (he rite te mahi ki te turbine) te momo tino rongonui o te whakawhanui (Whakaahua 1), tera ano etahi atu momo e tika ana mo nga tikanga rereke rereke. Ko tenei tuhinga e whakaatu ana i nga momo matua o nga kaiwhakawhanui me o raatau waahanga me te whakarāpopoto me pehea e taea ai e nga kaiwhakahaere whakahaere, nga kaitohutohu, nga kaitirotiro hiko i roto i nga momo wehenga CPI te arotake i nga painga ohaoha me te taiao mo te whakauru i te whakawhanui.
He maha nga momo here atete e rerekee ana i te ahuahanga me te mahi. Ko nga momo matua e whakaatuhia ana i te Whakaahua 2, ka whakaahuahia ia momo i raro nei. Mo etahi atu korero, me nga kauwhata e whakatairite ana i te mana whakahaere o ia momo i runga i nga diameter motuhake me nga tere motuhake, tirohia te awhina. 3.
Piston turboexpander. Ko te piston me te piston hurihanga turboexpanders he rite ki te miihini whakamuri-hurihuri o roto, ka tango hau pehanga teitei me te huri i tona kaha penapena ki roto i te hiko hurihuri na roto i te crankshaft.
Toia te whakawhanui turbo. Ko te whakawhanui hiko pakaru he ruuma rere concentric me nga tara peere e piri ana ki te taha o te huānga hurihuri. He rite tonu te hoahoa ki nga wira wai, engari ka piki ake te waahanga whakawhiti o nga ruuma concentric mai i te kokoru ki te putanga, ka taea e te hau te whakawhānui.
Ko te turboexpander Radial. Ko nga turboexpanders rere irirangi he kokoru axial me te putanga radial, ka taea te hau ki te roha i roto i te impeller turbine. Waihoki, ka whakawhänuihia e nga kapohau rere axial te hau ma te wira hiko, engari ka noho whakarara te ahunga o te rere ki te tuaka o te hurihanga.
Ko tenei tuhinga e arotahi ana ki nga turboexpanders radial me axial, e korero ana mo o raatau momo momo iti, waahanga me te ohaoha.
Ka tangohia e te turboexpander te pūngao mai i te awa hau pehanga teitei ka huri hei kawenga puku. Ko te nuinga o te kawenga he compressor, generator ranei e hono ana ki te rakau. Ko te turboexpander me te compressor e kopiri ana i te wai ki etahi atu waahanga o te awa tukanga e hiahia ana i te wai kopeke, na reira ka piki ake te pai o te tipu ma te whakamahi i te kaha kua moumou noa. Ko te turboexpander me te utaina hiko ka huri i te kaha ki te hiko, ka taea te whakamahi ki etahi atu tukanga tipu, ka whakahokia ranei ki te matiti rohe mo te hoko.
Ka taea te whakauru i nga kaiwhakaputa Turboexpander ki tetahi rakau taraiwa tika mai i te wira turbine ki te miihini, ma roto ranei i te pouaka miihini e whakaiti ana i te tere whakauru mai i te wira turbine ki te miihini na roto i te ōwehenga taputapu. Ko nga turboexpanders taraiwa tika he painga mo te pai, te tapuwae me te utu tiaki. He taumaha ake nga turboexpanders a Gearbox me te hiahia kia nui ake te tapuwae, nga taputapu awhina whakahinuhinu, me te tiaki auau.
Ka taea te hanga i nga turboexpanders rere i roto i te ahua o nga turbine radial, axial ranei. Kei roto i nga kaiwhakawhanui rere irirangi he kokoru axial me tetahi putanga radial kia puta te rere o te hau i te turbine i te tuaka o te hurihanga. Ko nga turbine axial e tuku te hau kia rere axial i te tuaka o te hurihanga. Ko nga turbine rere axial e tango ana i te kaha mai i te rere hau ma roto i nga arai arataki uru ki te wira whakawhanui, me te waahi whiti o te ruuma roha e piki haere tonu ana kia mau tonu te tere.
E toru nga waahanga matua o te kaiwhakaputa turboexpander: he wira turbine, he tohu motuhake me te miihini.
Wira turbine. He maha nga wa ka hangaia nga wira turbine ki te arotau i te pai o te aerodynamic. Ko nga taurangi tono e pa ana ki te hoahoa wira turbine ko te pehanga uru/putanga, te pāmahana uru/putanga, te rere o te rōrahi, me ngā āhuatanga wai. Ina he tiketike rawa te ōwehenga kōpeketanga hei whakaheke i te wā kotahi, ka hiahiatia he turboexpander me nga wira turbine maha. Ka taea te hoahoa i nga wira hurihuri me te axial turbine hei wira-maha, engari he poto ake te roa axial turbine wira, no reira he pai ake. Ko nga kapohau rere awheawhe maha e hiahia ana kia rere te hau mai i te axial ki te radial me te hoki ki te axial, ka nui ake te ngaronga waku i nga turbine rere axial.
puri. He mea nui te hoahoa kawe ki te mahi pai o te turboexpander. Ko nga momo kawe e pa ana ki nga hoahoa turboexpander he rerekee ka taea te whakauru atu ki nga peehi hinu, nga peera kiriata wai, nga peera poi tuku iho, me nga peera autō. Kei ia tikanga tona ake painga me ona huakore, penei i te Ripanga 1.
He maha nga kaihanga turboexpander ka kowhiri i nga peera autō hei "painga whiriwhiri" na o raatau painga motuhake. Ko nga arai aukume te whakarite i te mahi kore-waku o nga waahanga hihiri o te turboexpander, ka tino whakaiti i nga utu whakahaere me te tiaki i te roanga o te oranga o te miihini. I hoahoatia ano kia tu ki te tini o nga taumahatanga axial me te radial me nga tikanga taumaha. Ko o raatau utu tuatahi ka whakahekehia e te iti ake o nga utu huringa ora.
dynamo. Ka tangohia e te kaihanga te hiko hurihuri o te kapohau ka huri hei hiko hiko whaihua ma te whakamahi i te hiko hiko (he kaikohiko whakauru, he miihini aukume tuturu ranei). He iti ake te reanga o nga kaihanga whakaurunga, no reira ko nga tono turbine tere tere e hiahia ana he pouaka miihini, engari ka taea te hoahoa kia rite ki te auau matiti, te whakakore i te hiahia mo te puku auau rereke (VFD) ki te tuku i te hiko i hangaia. Ko nga kaihanga aukume tuturu, i tera taha, ka taea te hono tika ki te kapohau me te tuku hiko ki te matiti ma te puku auau rereke. I hangaia te kaihanga ki te kawe i te mana teitei i runga i te mana o te rakau e waatea ana i roto i te punaha.
Hiri. Ko te hiri tetahi waahanga nui i te wa e hoahoa ana i te punaha turboexpander. Hei pupuri i te tino pai me te whakatutuki i nga paerewa taiao, me hiri nga punaha kia kore ai e pakaru te hau. Ka taea te whakauru i nga Turboexpanders ki nga hiri hihiko, pateko ranei. Ko nga hiri hihiko, penei i nga hiri labyrinth me nga hiri hau maroke, ka hoatu he hiri huri noa i te rakau hurihuri, i te nuinga o te waa i waenga i te wira turbine, nga peera me te toenga o te miihini kei reira te kaihanga. Ka pau nga hiri hihiko i roto i te waa, me te tiaki me te tirotiro i nga wa katoa kia pai ai te mahi. I te wa e mau ana nga waahanga turboexpander katoa i roto i te whare kotahi, ka taea te whakamahi hiri pateko hei tiaki i nga arataki e puta ana i te whare, tae atu ki te kaihanga, nga puku kawe autō, nga pūoko ranei. Ko enei hiri hau e whakamarumaru tonu ana i te rerenga hau, kaore e hiahiatia he tiaki me te whakatika.
Mai i te tirohanga o te tukanga, ko te hiahia tuatahi mo te whakauru i te whakawhanui ko te tuku hau pehanga teitei (kaore e taea te whakamaarama) ki te punaha pehanga iti me te rere, te whakaheke pehanga me te whakamahi hei pupuri i te mahi noa o nga taputapu. Ka mau tonu nga tawhā whakahaere ki te taumata haumaru me te whai hua.
I runga i nga mahi whakaheke pehanga, ka taea te whakamahi i te whakawhanui hei whakakapi i te riu Joule-Thomson (JT), e kiia ana hoki ko te puera throttle. I te mea ka neke te riu JT i runga i te ara isentropic ka neke te kaiwhakawhanui ma te ara tata isentropic, ka whakaitihia e te whakamutunga te enthalpy o te hau me te huri i te rereketanga o te enthalpy ki te mana o te rakau, na reira ka whakaputa he iti ake te wera o te putanga mai i te hiko JT. He whai hua tenei ki nga tukanga cryogenic ko te whainga ko te whakaheke i te pāmahana o te hau.
Mēnā he iti ake te paemahana hau puta (hei tauira, i roto i te teihana whakahekenga me mau tonu te pāmahana hau i runga ake i te mīti, te whakamakuku, te iti rawa o te pāmahana hoahoa rauemi), me taapiri kia kotahi te whakamahana. whakahaere i te pāmahana hau. I te wa e noho ana te whakamahana whakamahana ki runga o te whakawhanui, ka hoki ano etahi o te kaha o te hau whangai i roto i te whakawhanui, na reira ka piki ake tana whakaputanga mana. I etahi whirihoranga e hiahiatia ana te whakahaere i te pāmahana putanga, ka taea te whakauru i te whakamahana tuarua i muri i te whakawhanui kia tere ake ai te whakahaere.
Kei te Whakaahua 3 e whakaatu ana i tetahi hoahoa ngawari o te hoahoa rerenga whanui o te whakahiato whakawhanui me te whakamahana i whakamahia hei whakakapi i te takirere JT.
I roto i te tahi atu whirihoranga tukanga, te pūngao ora i roto i te expander e taea te whakawhiti tika ki te compressor. Ko enei miihini, i etahi wa ka kiia ko "Kaihautu", ko te tikanga he roha me nga waahanga taapiri e honoa ana e te kotahi, neke atu ranei o nga rakau, tera pea he pouaka miihini hei whakarite i te rereketanga o te tere i waenga i nga waahanga e rua. Ka taea hoki te whakauru i tetahi motini taapiri kia nui ake te kaha ki te waahi kōpeketanga.
Kei raro nei etahi o nga waahanga tino nui hei whakarite i te mahi tika me te pumau o te punaha.
Takitaki takirere, takirere whakaheke pehanga ranei. Ko te maataki maataki ka taea te mahi tonu i te wa kaore te turboexpander e mahi (hei tauira, mo te tiaki, mo te whawhati tata ranei), i te wa e whakamahia ana te paera whakaheke pehanga mo te mahi tonu ki te tuku hau i te taikaha ina neke atu te rerenga katoa i te kaha hoahoa o te kaiwhakawhanui.
Waea whakaweto ohorere (ESD). Ka whakamahia nga tohu ESD ki te aukati i te rere o te hau ki roto i te whakawhanui i roto i te ohorere ki te karo i te kino miihini.
Nga taputapu me nga mana whakahaere. Ko nga taurangi nui hei aroturuki ko te pehanga uru me te putanga, te tere rere, te tere hurihuri, me te whakaputa hiko.
Te taraiwa i te tere nui. Ka tapahia e te taputapu te rere ki te turbine, ka puhoi te haere o te rotor turbine, na reira ka tiaki i nga taputapu mai i nga tere nui na nga tikanga o te mahi ohorere ka kino te taputapu.
Pehe Haumaru Valve (PSV). He maha nga wa ka whakauruhia nga PSV i muri i te turboexpander hei tiaki i nga paipa me nga taputapu pehanga iti. Me hoahoa te PSV ki te tu atu i nga raru kino rawa atu, ko te tikanga ko te kore e tuwhera te paera karo. Mena ka taapirihia he kaiwhakawhanui ki tetahi teihana whakaheke pehanga o naianei, me whakatau e te roopu hoahoa tukanga mena he whakamarumaru tika te PSV o naianei.
Whakawera. Ka utua e te hunga whakamahana te hekenga o te pāmahana i puta mai i te hau e haere ana i roto i te turbine, no reira me whakamahana te hau. Ko tana mahi matua ko te whakanui ake i te pāmahana o te rere o te hau e piki ana ki te pupuri i te pāmahana o te hau ka waiho te whakawhanui ki runga ake i te uara iti. Ko tetahi atu painga o te whakanui ake i te pāmahana ko te whakanui ake i te whakaputanga hiko me te aukati i te waikura, te hauhautanga, te hydrates ranei ka pa kino ki nga puha taputapu. I roto i nga punaha kei roto nga whakawhiti wera (penei i te Whakaaturanga 3), ka whakahaeretia te pāmahana hau ma te whakahaere i te rere o te wai whakawera ki roto i te whakamahana. I etahi hoahoa, ka taea te whakamahi i te whakamahana mura, te whakamahana hiko hei utu mo te whakawhiti wera. Kei te noho tonu nga whakamahana i roto i te teihana takirere JT, me te taapiri i te whakawhanui kaore pea e hiahiatia kia whakauruhia etahi whakamahana, engari me whakanui ake te rere o te wai wera.
Te hinu whakahinu me nga punaha hau hiri. Ka rite ki te korero i runga ake nei, ka taea e nga kaiwhakawhanui te whakamahi i nga hoahoa hiri rereke, ka hiahia pea ki nga hinu me nga hau hiri. Mena e tika ana, me pupuri te hinu whakahinuhinu i te kounga teitei me te parakore ina pa ana ki nga hau mahi, a me noho tonu te taumata pokey hinu ki roto i te awhe whakahaere e hiahiatia ana o nga papa whakahinuhinu. I te nuinga o te wa ka whakauruhia nga punaha hau hiri ki tetahi taputapu whakahinu hinu hei aukati i te hinu mai i te pouaka kawe mai i te uru ki te pouaka roha. Mo nga tono motuhake o nga compander e whakamahia ana i roto i te umanga waiwaro, hinu hinu me nga punaha hau hiri i hangaia ki te API 617 [5] Wahanga 4.
Puku auau rereke (VFD). I te wa e whakauru ana te kaihanga, ka huri te VFD ki te whakatika i te tohu o naianei (AC) kia rite ki te auau whaipainga. I te nuinga o te waa, ko nga hoahoa i runga i nga puku rereke rereke ka nui ake te pai ake i nga hoahoa e whakamahi ana i nga pouaka miihini me etahi atu waahanga miihini. Ka taea hoki e nga punaha-a-VFD te whakauru i te whānuitanga o nga huringa tukanga ka puta he huringa i te tere o te rakau whakawhanui.
Tukunga. Ko etahi o nga hoahoa whakawhanui e whakamahi ana i te pouaka miihini hei whakaheke i te tere o te whakawhanui ki te tere whakatau o te kaihanga. Ko te utu mo te whakamahi i te pouaka miihini he iti ake te pai o te mahi, na reira ka iti ake te whakaputanga hiko.
I te wa e whakareri ana i te tono mo te whakahua (RFQ) mo te kaiwhakawhanui, me matua whakatau e te miihini mahi nga tikanga whakahaere, tae atu ki nga korero e whai ake nei:
He maha nga wa ka whakaotihia e nga miihini miihini nga tohu whakahiato me nga whakaritenga ma te whakamahi i nga raraunga mai i etahi atu waahanga miihini. Ka uru pea enei whakaurunga e whai ake nei:
Ko nga whakaritenga me whakauru ano he rarangi o nga tuhinga me nga tuhi e whakaratohia ana e te kaiwhakanao hei waahanga o te tukanga ngawari me te waahi o te tuku, me nga tikanga whakamatautau e tika ana e hiahiatia ana e te kaupapa.
Ko nga korero hangarau e whakaratohia ana e te kaiwhakanao hei waahanga o te tukanga ngawari me whakauru nga waahanga e whai ake nei:
Mena he rereke nga ahuatanga o te tono mai i nga korero taketake, me whakarato ano e te kaiwhakanao he rarangi o nga rereke me nga take mo nga rereke.
Kia tae mai he tono, me arotake te roopu whakawhanake kaupapa i te tono kia tutuki me te whakatau mena ka tika nga rereketanga.
Ko etahi atu whakaaro hangarau hei whakaaro i te wa e arotake ana i nga tono ko:
Ka mutu, me whakahaere he tātari ohanga. I te mea he rereke nga whiringa ka puta he rereke nga utu tuatahi, e taunaki ana kia mahia he taatete utu mo te huringa oranga ki te whakatairite i te ohaoha mo te wa roa me te hokinga mai o te haumi. Hei tauira, he nui ake te haumi tuatahi ka taea te utu i roto i te waa roa na te pikinga o te hua, te whakaiti ranei i nga whakaritenga tiaki. Tirohia "Nga Tohutoro" mo nga tohutohu mo tenei momo tātaritanga. 4.
Ko nga tono whakangao turboexpander katoa e hiahia ana ki te tatau i te katoa o te mana hiko hei whakatau i te tapeke o te kaha e waatea ana ka taea te whakahoki mai i tetahi tono. Mo te kaiwhakaputa turboexpander, ka tatauhia te mana hiko hei tukanga isentropic (entropy tonu). Koinei te ahuatanga tino pai mo te whakaaro i te tukanga adiabatic whakahuri kaore he waku, engari ko te tikanga tika mo te whakatau tata i te kaha o te kaha.
Ka tatauhia te kaha o te Isentropic (IPP) ma te whakarea i te rereketanga o te enthalpy motuhake i te kokoru me te putanga o te turboexpander me te whakarea i te hua ki te tere rere papatipu. Ka whakaatuhia tenei pūngao kaha hei rahinga isentropic (Write (1)):
IPP = ( hinlet – h(i,e)) × ṁ x ŋ (1)
inaa ko te h(i,e) te enthalpy motuhake me te whakaaro ki te pāmahana putanga isentropic me te ṁ ko te reiti rere papatipu.
Ahakoa ka taea te whakamahi i te kaha isentropic ki te whakatau tata i te kaha kaha, ko nga punaha tuturu katoa ka uru ki te waku, te wera me etahi atu ngaronga o te hiko. No reira, i te wa e tatau ana i te kaha o te mana, me whai whakaaro nga raraunga whakauru taapiri e whai ake nei:
I roto i te nuinga o nga tono turboexpander, ka whakawhäitihia te pāmahana ki te iti ki te aukati i nga raru e kore e hiahiatia penei i te whakatio paipa kua whakahuahia i mua. I nga wa e rere ana te hau maori, tata tonu ka noho tonu nga wai wai, te tikanga ko te paipa ki raro i te awa o te turboexpander, karetere ranei ka matoo a roto me waho mena ka heke te pāmahana putanga ki raro i te 0°C. Ka taea e te hanga tio te aukati i te rere me te mutunga ka tutakina te punaha ki te whakaheke. No reira, ka whakamahia te pāmahana putanga "hiahia" ki te tatau i te ahuatanga o te mana kaha ake. Heoi, mo nga hau penei i te hauwai, he iti rawa te tepe o te pāmahana na te mea karekau te hauwai e huri mai i te hau ki te wai kia tae ra ano ki te pāmahana cryogenic (-253°C). Whakamahia tenei pāmahana putanga e hiahiatia ana hei tatau i te enthalpy motuhake.
Me whai whakaaro ano te kaha o te punaha turboexpander. I runga i te hangarau e whakamahia ana, ka rereke te kaha o te punaha. Hei tauira, ko te turboexpander e whakamahi ana i te taputapu whakaheke ki te whakawhiti i te hiko hurihuri mai i te turbine ki te kaihanga ka nui ake nga mate waku atu i te punaha e whakamahi ana i te taraiwa tika mai i te turbine ki te miihini. Ko te kaha katoa o te punaha turboexpander e whakaatuhia ana hei paheketanga me te whai whakaaro i te wa e aromatawai ana i te mana kaha o te turboexpander. Ko te kaha o te kaha (PP) ka tatauhia penei:
PP = (hinlet – hexit) × ṁ x ṅ (2)
Kia titiro tatou ki te whakamahinga o te whakamau i te pehanga hau maori. Ka whakahaere, ka pupuri hoki a ABC i tetahi teihana whakaheke pehanga hei kawe hau maori mai i te paipa matua, ka tohatoha ki nga taone nui. I tenei teihana, he 40 pae te pehanga uru hau, he 8 pae te pehanga putanga. Ko te 35°C te paemahana hau kuhu i mua i te whakamahana, ka whakamahana i te hau kia kore ai te tio paipa. No reira, me whakahaere te pāmahana hau puta kia kore e taka ki raro i te 0°C. I roto i tenei tauira ka whakamahia e matou te 5°C hei iti rawa te pāmahana putanga hei whakanui ake i te take haumaru. Ko te tere o te rere hau volumetric kua whakaritea ko 50,000 Nm3/h. Ki te tatau i te kaha o te hiko, ka whakaaro tatou ka rere katoa te hau i roto i te whakawhanui turbo me te tatau i te putanga mana teitei. Whakatau tatahia te tapeke o te kaha whakaputanga hiko ma te whakamahi i te tatauranga e whai ake nei:
Te wa tuku: Mei-25-2024