Турбодетандер представляет собой обычную газовую турбину которая работает на перепаде давления газа. Турбодетандерный агрегат работает на основе расширительной турбины и прочих устройств, таких как компрессоры, насосы и генераторы. В простонародье турбодетандер называют машиной для производства холода.
Детандер (от франц. détendre – ослаблять) — устройство для дополнительного охлаждения газа путём его выпуска под давлением в цилиндр с поршнем, который перемещается с усилием.
Устройство турбодетандера
Турбодетандерный агрегат представляет собой турбинную лопаточную машину с непрерывным действием. Основной целью такого аппарата является расширить газ для его дальнейшего охлаждения. Турбодетандер осуществляет низкотемпературную обработку газа в различных промышленных установках, а так же принимает непосредственное участие в разделении многокомпонентных газовых смесей и в сжижении газа.
Конструкция турбодетандера состоит из корпуса, ротора, соплового регулируемого аппарата и направляющего аппарата, который оборудован необходимыми поворотными механизмами.
Данное устройство является полностью герметичным и не имеет нужды в электрической энергии, именно поэтому турбодетандеры могут быть центростремительными, центробежными и осевыми (радиальными). Турбодетандеры могут разделяться на реактивные и активные, так как в соплах может наблюдаться различная степень расширения газов. Так же конструкция установок может быть как многоступенчатая, так и одноступенчатая, в зависимости от количества ступеней.
Основной принцип работы турбодетандера основан на расширении газа в рабочем колесе. Газ отдаёт свою энергию и за счёт этого происходит понижение его температуры. Далее эта самая энергия может использоваться как для выработки энергии в электрогенераторе, так и для сжатия газа в дожимающем компрессоре. Таким образом, турбодетандер способен производить не только холод, но и экономичную, недорогую электроэнергию, что тоже является не маловажным фактором и одним из самых основных его приемуществ.
Где используются турбодетандеры
В промышленности очень широко используют турбодетандеры, принцип действия которых позволяет вырабатывать электрическую или механическую энергию, приводящих в движение вентиляторы или компрессоры. Однако несмотря на экономную
энершетическую эффективность этих агрегатов, они должны сбалансировано соотноситься с общей потребностью и балансом пара на производстве. Для эффективной и нормальной работы турбодетандера, основным условием должна стать полная доступность парового потока в течении продолжительного и точно установленного промежутка времени. Если же поступление пара будет непостоянным и прерывистым, то применение устройства будет значительно затрудняться и турбина просто будет работать в холостую.
Самое широкое применение турбодетандерные агрегаты нашли в чёрной металлургии, потому что именно там работа плавильных печей всегда сопровождается мощным потоком доменного газа.
Поскольку детандерные агрегаты являются источниками чистой энергии, расчет экологического результата от их внедрения, выраженный Единицах Сокращения Выброса (ЕСВ) Парниковых Газов (ПГ) и измеряемый в условных тоннах СО2 эквивалента, подсчитывается по простой формуле:
1 Мегаватт/час чистой энергии = 0,68 условной тонны СО2
Таким образом, при эксплуатации детандера мощностью 11,5 мегаватт, в год образуется ЕСВ в размере около 65 тысяч условных тонн СО2
Реализация ЕСВ, получаемых в ходе осуществления Проекта может быть начата непосредственно после начала его осуществления и первые платежи могут быть получены еще до начала эксплуатации детандеров.