Odborné hodnotenia naznačujú, že v tomto storočí sa úloha zemného plynu v energetickom sektore väčšiny krajín zvýši. Na začiatku tridsiatych rokov XXI. Storočia sa môže spotreba plynu dobre zdvojnásobiť. Na vyriešenie problému úspory energie v dopravných systémoch sa čoraz viac používajú systémy na rekuperáciu energie, z ktorých jeden je turbokompenzátor.
Ako funguje expandér turba
Využívanie energie vznikajúcej z nadmerného tlaku v plynárenskej prepravnej sústave je jednou z dôležitých úloh riešených v plynárenskom priemysle. Na tieto účely sa používajú špeciálne expanzné turbíny, ktoré sú mechanicky spojené so spotrebičom energie - kompresorom alebo elektrickým generátorom. Toto zariadenie na rekuperáciu energie, ktoré nespotrebováva palivo, sa nazýva turboexpandér.
Podľa návrhu je turboexpander plynová turbína, ktorá pracuje pri diferenčných tlakoch plynu. Generátory, kompresory a čerpadlá sú pripojené k samotnej expanznej turbíne. V tomto zložitom systéme plní turboexpandér ústrednú funkciu, ktorá je jeho „srdcom“.
Jedným z technických problémov, na ktorom konštruktéri turbodúchadiel pracujú, je eliminácia vibrácií, ktoré majú na zariadenie deštruktívny vplyv.
Turbína je založená na princípe expanzie plynu v pracovnom zariadení. Plyn prechádzajúci cez obežné koleso sa vzdáva svojej energie. V takom prípade dôjde k výraznému zníženiu jeho teploty. Uvoľnená energia sa môže použiť na stlačenie plynu v kompresore alebo na pohon elektrického generátora. V druhom prípade turboexpandér poskytuje nielen relatívne lacnú elektrickú energiu, ale aj produkuje chlad.
Aplikácia turboexpandérov
Turboexpandéry sa používajú v kryogénnych zariadeniach. Úspešne sa používajú aj v zariadeniach na separáciu vzduchu a na skvapalňovanie dusíka pod tlakom. Dnes je ťažké si predstaviť moderný podnik na spracovanie zemného plynu bez expanznej turbíny.
Turboexpander je vlastne lacný a čistý zdroj energie.
Hlavné uplatnenie turboexpandérov sa nachádza v plynárenskom priemysle, kde zohrávajú úlohu plynových expanzných jednotiek. V turbíne prebieha proces premeny energie, ktorého množstvo priamo súvisí s výkonom energetického potenciálu toku plynu. Použitie turboexpandérov umožňuje využiť prebytočnú energiu, ktorá sa generuje pri prečerpávaní plynu distribučnými stanicami.
Turboexpandéry sa aktívne používajú pri nábehu zariadení na výrobu plynových turbín a rotácii strojových rotorov na ich ochladenie. Zníženie teploty plynu je potrebné aj v zariadeniach, kde je skvapalnený, ako aj pri predbežnej príprave plynného produktu na prepravu a na odstránenie prebytočnej vlhkosti jeho zmrazením.