હંગઝોઉ નુઝુઓ ટેકનોલોજી ગ્રુપ કો., લિ.

વિસ્તરણકર્તાઓ ફરતા મશીનો ચલાવવા માટે દબાણ ઘટાડાનો ઉપયોગ કરી શકે છે. એક્સ્ટેન્ડર ઇન્સ્ટોલ કરવાના સંભવિત ફાયદાઓનું મૂલ્યાંકન કેવી રીતે કરવું તે વિશેની માહિતી અહીં મળી શકે છે.
ખાસ કરીને રાસાયણિક પ્રક્રિયા ઉદ્યોગ (સીપીઆઇ) માં, "પ્રેશર કંટ્રોલ વાલ્વમાં મોટી માત્રામાં energy ર્જાનો વ્યય થાય છે જ્યાં ઉચ્ચ દબાણ પ્રવાહીને હતાશા હોવા જોઈએ" [1]. વિવિધ તકનીકી અને આર્થિક પરિબળોના આધારે, આ energy ર્જાને ફરતી યાંત્રિક energy ર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા ઇચ્છનીય હોઈ શકે છે, જેનો ઉપયોગ જનરેટર અથવા અન્ય ફરતા મશીનો ચલાવવા માટે થઈ શકે છે. અસ્વીકાર્ય પ્રવાહી (પ્રવાહી) માટે, આ હાઇડ્રોલિક એનર્જી પુન recovery પ્રાપ્તિ ટર્બાઇન (એચપીઆરટી; સંદર્ભ 1 જુઓ) નો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. કોમ્પ્રેસિબલ લિક્વિડ્સ (ગેસ) માટે, એક વિસ્તૃત એક યોગ્ય મશીન છે.
એક્સપ and ન્ડર્સ એ એક પરિપક્વ તકનીક છે જેમ કે ફ્લુઇડ કેટેલિટીક ક્રેકીંગ (એફસીસી), રેફ્રિજરેશન, નેચરલ ગેસ સિટી વાલ્વ, હવાના વિભાજન અથવા એક્ઝોસ્ટ ઉત્સર્જન જેવી ઘણી સફળ એપ્લિકેશનો. સૈદ્ધાંતિક રીતે, ઘટાડેલા દબાણવાળા કોઈપણ ગેસ પ્રવાહનો ઉપયોગ વિસ્તૃત કરવા માટે થઈ શકે છે, પરંતુ "energy ર્જા આઉટપુટ દબાણ ગુણોત્તર, ગેસ પ્રવાહના તાપમાન અને પ્રવાહ દરના સીધા પ્રમાણસર છે" [2], તેમજ તકનીકી અને આર્થિક શક્યતા. વિસ્તૃત અમલીકરણ: પ્રક્રિયા આ અને અન્ય પરિબળો પર આધારિત છે, જેમ કે સ્થાનિક energy ર્જાના ભાવ અને ઉત્પાદકની યોગ્ય ઉપકરણોની ઉપલબ્ધતા.
તેમ છતાં ટર્બોએક્સપેન્ડર (ટર્બાઇનની જેમ જ કાર્ય કરે છે) એ સૌથી વધુ જાણીતા પ્રકારનો વિસ્તૃત (આકૃતિ 1) છે, ત્યાં વિવિધ પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય અન્ય પ્રકારો છે. આ લેખમાં વિસ્તૃતરો અને તેના ઘટકોના મુખ્ય પ્રકારોનો પરિચય આપવામાં આવે છે અને વિવિધ સીપીઆઇ વિભાગોમાં ઓપરેશન મેનેજરો, સલાહકારો અથવા energy ર્જા itors ડિટર્સ કેવી રીતે વિસ્તૃત સ્થાપિત કરવાના સંભવિત આર્થિક અને પર્યાવરણીય લાભોનું મૂલ્યાંકન કરી શકે છે તેનો સારાંશ આપે છે.
ત્યાં ઘણાં વિવિધ પ્રકારનાં પ્રતિકાર બેન્ડ છે જે ભૂમિતિ અને કાર્યમાં મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે. મુખ્ય પ્રકારો આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવ્યા છે, અને દરેક પ્રકારનું ટૂંક સમયમાં નીચે વર્ણવેલ છે. વધુ માહિતી માટે, તેમજ ચોક્કસ વ્યાસ અને વિશિષ્ટ ગતિના આધારે દરેક પ્રકારની operating પરેટિંગ સ્થિતિની તુલના કરતા ગ્રાફ, સહાય જુઓ. 3.
પિસ્ટન ટર્બોએક્સપેન્ડર. પિસ્ટન અને રોટરી પિસ્ટન ટર્બોએક્સપ and ન્ડર્સ વિપરીત-રોટીંગ આંતરિક કમ્બશન એન્જિનની જેમ કાર્ય કરે છે, ઉચ્ચ દબાણવાળા ગેસને શોષી લે છે અને તેની સંગ્રહિત energy ર્જાને ક્રેન્કશાફ્ટ દ્વારા રોટેશનલ energy ર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
ટર્બો વિસ્તરણને ખેંચો. બ્રેક ટર્બાઇન વિસ્તરણમાં ફરતા તત્વની પરિઘ સાથે જોડાયેલ ડોલ ફિન્સ સાથે કેન્દ્રિત ફ્લો ચેમ્બર હોય છે. તેઓ પાણીના વ્હીલ્સની જેમ જ બનાવવામાં આવ્યા છે, પરંતુ કેન્દ્રિત ચેમ્બરનો ક્રોસ-સેક્શન ઇનલેટથી આઉટલેટમાં વધે છે, જેનાથી ગેસનો વિસ્તાર થાય છે.
રેડિયલ ટર્બોએક્સપેન્ડર. રેડિયલ ફ્લો ટર્બોએક્સપેન્ડર્સમાં અક્ષીય ઇનલેટ અને રેડિયલ આઉટલેટ હોય છે, જે ગેસને ટર્બાઇન ઇમ્પેલર દ્વારા રેડિયલ રીતે વિસ્તૃત કરવાની મંજૂરી આપે છે. એ જ રીતે, અક્ષીય પ્રવાહ ટર્બાઇન્સ ટર્બાઇન વ્હીલ દ્વારા ગેસને વિસ્તૃત કરે છે, પરંતુ પ્રવાહની દિશા પરિભ્રમણની અક્ષની સમાંતર રહે છે.
આ લેખ રેડિયલ અને અક્ષીય ટર્બોએક્સપેન્ડર્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, તેમના વિવિધ પેટા પ્રકારો, ઘટકો અને અર્થશાસ્ત્રની ચર્ચા કરે છે.
ટર્બોએક્સપેન્ડર ઉચ્ચ દબાણવાળા ગેસ પ્રવાહમાંથી energy ર્જા કા racts ે છે અને તેને ડ્રાઇવ લોડમાં ફેરવે છે. સામાન્ય રીતે લોડ એ શાફ્ટ સાથે જોડાયેલ કોમ્પ્રેસર અથવા જનરેટર છે. કોમ્પ્રેસર સાથેનો ટર્બોએક્સપેન્ડર પ્રક્રિયા પ્રવાહના અન્ય ભાગોમાં પ્રવાહીને સંકુચિત કરે છે જેને સંકુચિત પ્રવાહીની જરૂર પડે છે, ત્યાં અન્યથા વ્યર્થ હોય તેવા energy ર્જાનો ઉપયોગ કરીને છોડની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં વધારો થાય છે. જનરેટર લોડ સાથેનો ટર્બોએક્સપેન્ડર energy ર્જાને વીજળીમાં ફેરવે છે, જેનો ઉપયોગ અન્ય છોડની પ્રક્રિયાઓમાં થઈ શકે છે અથવા વેચાણ માટે સ્થાનિક ગ્રીડ પર પરત આવી શકે છે.
ટર્બોએક્સપેન્ડર જનરેટર્સ ક્યાં તો ટર્બાઇન વ્હીલથી જનરેટર સુધી સીધા ડ્રાઇવ શાફ્ટથી સજ્જ હોઈ શકે છે, અથવા ગિયરબોક્સ દ્વારા જે ગિયર રેશિયો દ્વારા ટર્બાઇન વ્હીલથી જનરેટર સુધી ઇનપુટ ગતિને અસરકારક રીતે ઘટાડે છે. ડાયરેક્ટ ડ્રાઇવ ટર્બોએક્સપેન્ડર્સ કાર્યક્ષમતા, પગલા અને જાળવણી ખર્ચમાં ફાયદા આપે છે. ગિયરબોક્સ ટર્બોએક્સપેન્ડર્સ ભારે હોય છે અને તેને મોટા પગલા, લ્યુબ્રિકેશન સહાયક ઉપકરણો અને નિયમિત જાળવણીની જરૂર હોય છે.
ફ્લો-થ્રુ ટર્બોએક્સપેન્ડર્સ રેડિયલ અથવા અક્ષીય ટર્બાઇનના રૂપમાં બનાવી શકાય છે. રેડિયલ ફ્લો વિસ્તૃત કરનારાઓમાં અક્ષીય ઇનલેટ અને રેડિયલ આઉટલેટ હોય છે જેમ કે ગેસનો પ્રવાહ પરિભ્રમણની અક્ષમાંથી રેડિઅલી ટર્બાઇનને બહાર કા .ે છે. અક્ષીય ટર્બાઇનો પરિભ્રમણની અક્ષ સાથે ગેસને અક્ષીય રીતે વહેવા દે છે. અક્ષીય પ્રવાહ ટર્બાઇન્સ ઇનલેટ ગાઇડ વેન દ્વારા ગેસના પ્રવાહમાંથી energy ર્જા કા ract ે છે, વિસ્તરણ ચેમ્બરના ક્રોસ-વિભાગીય ક્ષેત્ર સાથે ધીમે ધીમે સતત ગતિ જાળવવા માટે વધે છે.
ટર્બોએક્સપેન્ડર જનરેટરમાં ત્રણ મુખ્ય ઘટકો હોય છે: ટર્બાઇન વ્હીલ, વિશેષ બેરિંગ્સ અને જનરેટર.
ટર્બાઇન વ્હીલ. ટર્બાઇન વ્હીલ્સ ઘણીવાર ખાસ કરીને એરોડાયનેમિક કાર્યક્ષમતાને ize પ્ટિમાઇઝ કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે. ટર્બાઇન વ્હીલ ડિઝાઇનને અસર કરતી એપ્લિકેશન ચલોમાં ઇનલેટ/આઉટલેટ પ્રેશર, ઇનલેટ/આઉટલેટ તાપમાન, વોલ્યુમ પ્રવાહ અને પ્રવાહી ગુણધર્મો શામેલ છે. જ્યારે એક તબક્કામાં કમ્પ્રેશન રેશિયો ઓછો થાય છે, ત્યારે બહુવિધ ટર્બાઇન વ્હીલ્સવાળા ટર્બોએક્સપેન્ડર આવશ્યક છે. બંને રેડિયલ અને અક્ષીય ટર્બાઇન વ્હીલ્સને મલ્ટિ-સ્ટેજ રાશિઓ તરીકે ડિઝાઇન કરી શકાય છે, પરંતુ અક્ષીય ટર્બાઇન વ્હીલ્સમાં ઘણી ટૂંકી અક્ષીય લંબાઈ હોય છે અને તેથી તે વધુ કોમ્પેક્ટ હોય છે. મલ્ટિટેજ રેડિયલ ફ્લો ટર્બાઇન્સને અક્ષીયથી રેડિયલ અને અક્ષીય તરફ ગેસનો પ્રવાહ કરવો જરૂરી છે, અક્ષીય પ્રવાહ ટર્બાઇન કરતા વધુ ઘર્ષણ નુકસાન બનાવે છે.
બેરિંગ્સ. બેરિંગ ડિઝાઇન ટર્બોએક્સપેન્ડરના કાર્યક્ષમ કામગીરી માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ટર્બોએક્સપેન્ડર ડિઝાઇનથી સંબંધિત બેરિંગ પ્રકારો વ્યાપકપણે બદલાય છે અને તેમાં ઓઇલ બેરિંગ્સ, લિક્વિડ ફિલ્મ બેરિંગ્સ, પરંપરાગત બોલ બેરિંગ્સ અને ચુંબકીય બેરિંગ્સ શામેલ હોઈ શકે છે. કોષ્ટક 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, દરેક પદ્ધતિના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા હોય છે.
ઘણા ટર્બોએક્સપેન્ડર ઉત્પાદકો તેમના અનન્ય ફાયદાઓને કારણે ચુંબકીય બેરિંગ્સને તેમના "પસંદગીના બેરિંગ" તરીકે પસંદ કરે છે. મેગ્નેટિક બેરિંગ્સ ટર્બોએક્સપેન્ડરના ગતિશીલ ઘટકોના ઘર્ષણ-મુક્ત કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરે છે, મશીનના જીવનમાં operating પરેટિંગ અને જાળવણી ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. તેઓ અક્ષીય અને રેડિયલ લોડ અને ઓવરસ્રેસ શરતોની વિશાળ શ્રેણીનો સામનો કરવા માટે પણ રચાયેલ છે. તેમના ઉચ્ચ પ્રારંભિક ખર્ચ જીવન ચક્રના ઘણા ઓછા ખર્ચ દ્વારા સરભર કરવામાં આવે છે.
ડાયનામો. જનરેટર ટર્બાઇનની રોટેશનલ energy ર્જા લે છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક જનરેટર (જે ઇન્ડક્શન જનરેટર અથવા કાયમી ચુંબક જનરેટર હોઈ શકે છે) નો ઉપયોગ કરીને તેને ઉપયોગી વિદ્યુત energy ર્જામાં ફેરવે છે. ઇન્ડક્શન જનરેટર્સમાં ઓછી રેટેડ ગતિ હોય છે, તેથી હાઇ સ્પીડ ટર્બાઇન એપ્લિકેશનોને ગિયરબોક્સની જરૂર હોય છે, પરંતુ તે ગ્રીડ આવર્તનને મેચ કરવા માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે, જનરેટ કરેલી વીજળીને સપ્લાય કરવા માટે વેરિયેબલ ફ્રીક્વન્સી ડ્રાઇવ (વીએફડી) ની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે. બીજી બાજુ, કાયમી ચુંબક જનરેટર્સ, ટર્બાઇન સાથે સીધા જ શાફ્ટ કરી શકાય છે અને ચલ આવર્તન ડ્રાઇવ દ્વારા ગ્રીડમાં પાવર ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય છે. જનરેટર સિસ્ટમમાં ઉપલબ્ધ શાફ્ટ પાવરના આધારે મહત્તમ શક્તિ પહોંચાડવા માટે રચાયેલ છે.
સીલ. ટર્બોએક્સપેન્ડર સિસ્ટમની રચના કરતી વખતે સીલ પણ એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા જાળવવા અને પર્યાવરણીય ધોરણોને પહોંચી વળવા, સંભવિત પ્રક્રિયા ગેસ લિકને રોકવા માટે સિસ્ટમોને સીલ કરવી આવશ્યક છે. ટર્બોએક્સપેન્ડર્સ ગતિશીલ અથવા સ્થિર સીલથી સજ્જ હોઈ શકે છે. ગતિશીલ સીલ, જેમ કે ભુલભુલામણી સીલ અને ડ્રાય ગેસ સીલ, ફરતા શાફ્ટની આસપાસ એક સીલ પ્રદાન કરે છે, સામાન્ય રીતે ટર્બાઇન વ્હીલ, બેરિંગ્સ અને બાકીના મશીન જ્યાં જનરેટર સ્થિત છે તે વચ્ચે. ગતિશીલ સીલ સમય જતાં બહાર નીકળી જાય છે અને તે યોગ્ય રીતે કાર્યરત છે તેની ખાતરી કરવા માટે નિયમિત જાળવણી અને નિરીક્ષણની જરૂર પડે છે. જ્યારે બધા ટર્બોએક્સપેન્ડર ઘટકો એક જ આવાસોમાં સમાયેલ હોય છે, ત્યારે જનરેટર, મેગ્નેટિક બેરિંગ ડ્રાઇવ્સ અથવા સેન્સર સહિતના આવાસોમાંથી બહાર નીકળતી કોઈપણ લીડ્સને સુરક્ષિત કરવા માટે સ્થિર સીલનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ એરટાઇટ સીલ ગેસ લિકેજ સામે કાયમી સુરક્ષા પૂરી પાડે છે અને કોઈ જાળવણી અથવા સમારકામની જરૂર નથી.
પ્રક્રિયાના દૃષ્ટિકોણથી, એક્સ્પેન્ડરને સ્થાપિત કરવાની પ્રાથમિક આવશ્યકતા એ સાધનસામગ્રીના સામાન્ય કામગીરીને જાળવવા માટે પૂરતા પ્રવાહ, પ્રેશર ડ્રોપ અને ઉપયોગ સાથે નીચા-દબાણવાળા પ્રણાલીને હાઇ-પ્રેશર કોમ્પ્રેસિબલ (નોન-કન્ડેન્સબલ) ગેસ સપ્લાય કરવી છે. Safe પરેટિંગ પરિમાણો સલામત અને કાર્યક્ષમ સ્તરે જાળવવામાં આવે છે.
દબાણ ઘટાડવાના કાર્યની દ્રષ્ટિએ, વિસ્તૃતનો ઉપયોગ જૌલ-થ oms મ્સન (જેટી) વાલ્વને બદલવા માટે થઈ શકે છે, જેને થ્રોટલ વાલ્વ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. જેટી વાલ્વ એક આઇસેન્ટ્રોપિક પાથ સાથે આગળ વધે છે અને વિસ્તરણ લગભગ આઇસેન્ટ્રોપિક પાથ સાથે આગળ વધે છે, બાદમાં ગેસના એન્થાલ્પીને ઘટાડે છે અને એન્થાલ્પી તફાવતને શાફ્ટ પાવરમાં ફેરવે છે, ત્યાં જેટી વાલ્વ કરતા નીચલા આઉટલેટ તાપમાનનું ઉત્પાદન કરે છે. આ ક્રાયોજેનિક પ્રક્રિયાઓમાં ઉપયોગી છે જ્યાં ગેસનું તાપમાન ઘટાડવાનું લક્ષ્ય છે.
જો આઉટલેટ ગેસ તાપમાન પર નીચી મર્યાદા હોય (ઉદાહરણ તરીકે, ડિકોમ્પ્રેશન સ્ટેશનમાં જ્યાં ગેસનું તાપમાન ઠંડું, હાઇડ્રેશન અથવા ન્યૂનતમ સામગ્રી ડિઝાઇન તાપમાનથી ઉપર જાળવવું આવશ્યક છે), ઓછામાં ઓછું એક હીટર ઉમેરવું આવશ્યક છે. ગેસ તાપમાનને નિયંત્રિત કરો. જ્યારે પ્રીહિટર વિસ્તરણની ઉપરના પ્રવાહમાં સ્થિત હોય છે, ત્યારે ફીડ ગેસમાંથી કેટલીક energy ર્જા પણ વિસ્તૃતમાં પ્રાપ્ત થાય છે, જેનાથી તેનું પાવર આઉટપુટ વધે છે. કેટલાક રૂપરેખાંકનોમાં જ્યાં આઉટલેટ તાપમાન નિયંત્રણ જરૂરી છે, ઝડપી નિયંત્રણ પ્રદાન કરવા માટે વિસ્તૃત પછી બીજું રિહિટર ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે.
ફિગ માં. આકૃતિ 3 જેટી વાલ્વને બદલવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રીહિટર સાથે વિસ્તૃત જનરેટરના સામાન્ય પ્રવાહ આકૃતિનો સરળ આકૃતિ બતાવે છે.
અન્ય પ્રક્રિયા રૂપરેખાંકનોમાં, વિસ્તરણમાં પ્રાપ્ત થયેલ energy ર્જા સીધા કોમ્પ્રેસરમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે. આ મશીનો, જેને કેટલીકવાર "કમાન્ડર્સ" કહેવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે એક અથવા વધુ શાફ્ટ દ્વારા જોડાયેલા વિસ્તરણ અને કમ્પ્રેશન તબક્કાઓ હોય છે, જેમાં બે તબક્કાઓ વચ્ચેના ગતિ તફાવતને નિયંત્રિત કરવા માટે ગિયરબોક્સ શામેલ હોઈ શકે છે. તેમાં કમ્પ્રેશન સ્ટેજને વધુ શક્તિ પ્રદાન કરવા માટે વધારાની મોટર શામેલ હોઈ શકે છે.
નીચે કેટલાક સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે જે સિસ્ટમની યોગ્ય કામગીરી અને સ્થિરતાની ખાતરી કરે છે.
વાલ્વ અથવા દબાણ ઘટાડવાનું વાલ્વ બાયપાસ કરો. બાયપાસ વાલ્વ ઓપરેશનને ચાલુ રાખવા માટે પરવાનગી આપે છે જ્યારે ટર્બોએક્સપેન્ડર કાર્યરત ન હોય (ઉદાહરણ તરીકે, જાળવણી અથવા કટોકટી માટે), જ્યારે કુલ પ્રવાહ વિસ્તરણની ડિઝાઇન ક્ષમતા કરતા વધારે હોય ત્યારે વધુ ગેસ સપ્લાય કરવા માટે દબાણ ઘટાડવાનું વાલ્વ સતત કામગીરી માટે વપરાય છે.
ઇમરજન્સી શટડાઉન વાલ્વ (ઇએસડી). ઇએસડી વાલ્વનો ઉપયોગ યાંત્રિક નુકસાનને ટાળવા માટે કટોકટીમાં ગેસના પ્રવાહને અવરોધિત કરવા માટે થાય છે.
સાધનો અને નિયંત્રણો. મોનિટર કરવા માટેના મહત્વપૂર્ણ ચલોમાં ઇનલેટ અને આઉટલેટ પ્રેશર, ફ્લો રેટ, રોટેશન સ્પીડ અને પાવર આઉટપુટ શામેલ છે.
અતિશય ગતિએ ડ્રાઇવિંગ. ડિવાઇસ ટર્બાઇનના પ્રવાહને કાપી નાખે છે, જેના કારણે ટર્બાઇન રોટર ધીમું થાય છે, ત્યાં ઉપકરણોને નુકસાન પહોંચાડી શકે તેવા અણધારી પ્રક્રિયાની સ્થિતિને કારણે ઉપકરણોને વધુ પડતી ગતિથી સુરક્ષિત કરે છે.
પ્રેશર સેફ્ટી વાલ્વ (પીએસવી). પાઇપલાઇન્સ અને નીચા દબાણના સાધનોને સુરક્ષિત રાખવા માટે ટર્બોએક્સપેન્ડર પછી ઘણીવાર પીએસવી ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. પીએસવી સૌથી ગંભીર આકસ્મિકતાનો સામનો કરવા માટે ડિઝાઇન કરવી આવશ્યક છે, જેમાં સામાન્ય રીતે બાયપાસ વાલ્વ ખોલવામાં નિષ્ફળતા શામેલ છે. જો હાલના દબાણ ઘટાડવાના સ્ટેશનમાં વિસ્તરણ ઉમેરવામાં આવે છે, તો પ્રોસેસ ડિઝાઇન ટીમે તે નક્કી કરવું આવશ્યક છે કે હાલની પીએસવી પૂરતી સુરક્ષા પૂરી પાડે છે કે નહીં.
હીટર. હીટર ટર્બાઇનમાંથી પસાર થતા ગેસને કારણે થતાં તાપમાનના ઘટાડાને વળતર આપે છે, તેથી ગેસ પ્રીહિટ થવી જ જોઇએ. તેનું મુખ્ય કાર્ય ગેસના તાપમાનને વધારવા માટે વધતા ગેસ પ્રવાહના તાપમાનમાં વધારો કરવાનું છે જે વિસ્તૃતને લઘુત્તમ મૂલ્યથી ઉપર છોડી દે છે. તાપમાન વધારવાનો બીજો ફાયદો પાવર આઉટપુટ વધારવાનો તેમજ કાટ, કન્ડેન્સેશન અથવા હાઇડ્રેટ્સને અટકાવવાનો છે જે ઉપકરણોના નોઝલને પ્રતિકૂળ અસર કરી શકે છે. હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ ધરાવતી સિસ્ટમોમાં (આકૃતિ 3 માં બતાવ્યા પ્રમાણે), ગેસનું તાપમાન સામાન્ય રીતે પ્રીહિટરમાં ગરમ ​​પ્રવાહીના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરીને નિયંત્રિત થાય છે. કેટલીક ડિઝાઇનમાં, હીટ એક્સ્ચેન્જરને બદલે ફ્લેમ હીટર અથવા ઇલેક્ટ્રિક હીટરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. હાલના જેટી વાલ્વ સ્ટેશનમાં હીટર પહેલેથી જ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, અને વિસ્તરણને ઉમેરવા માટે વધારાના હીટર સ્થાપિત કરવાની જરૂર નથી, પરંતુ ગરમ પ્રવાહીના પ્રવાહમાં વધારો કરી શકે છે.
તેલ અને સીલ ગેસ સિસ્ટમ્સ લ્યુબ્રિકેટિંગ. ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, વિસ્તૃત કરનારાઓ વિવિધ સીલ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેમાં લ્યુબ્રિકન્ટ્સ અને સીલ ગેસની જરૂર પડી શકે છે. જ્યાં લાગુ પડે ત્યાં, લ્યુબ્રિકેટિંગ તેલ પ્રક્રિયા વાયુઓના સંપર્કમાં હોય ત્યારે ઉચ્ચ ગુણવત્તા અને શુદ્ધતા જાળવવી આવશ્યક છે, અને તેલ સ્નિગ્ધતાનું સ્તર લ્યુબ્રિકેટેડ બેરિંગ્સની આવશ્યક operating પરેટિંગ શ્રેણીમાં રહેવું આવશ્યક છે. બેરિંગ બ from ક્સમાંથી તેલને વિસ્તરણ બ into ક્સમાં પ્રવેશતા અટકાવવા માટે સીલબંધ ગેસ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે તેલ લ્યુબ્રિકેશન ડિવાઇસથી સજ્જ હોય ​​છે. હાઇડ્રોકાર્બન ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કોમ્પેન્ડર્સની વિશેષ એપ્લિકેશનો માટે, લ્યુબ ઓઇલ અને સીલ ગેસ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે એપીઆઈ 617 [5] ભાગ 4 સ્પષ્ટીકરણો માટે રચાયેલ છે.
ચલ આવર્તન ડ્રાઇવ (વીએફડી). જ્યારે જનરેટર ઇન્ડક્શન હોય, ત્યારે ઉપયોગિતા આવર્તનને મેચ કરવા માટે વૈકલ્પિક વર્તમાન (એસી) સિગ્નલને સમાયોજિત કરવા માટે સામાન્ય રીતે વીએફડી ચાલુ કરવામાં આવે છે. લાક્ષણિક રીતે, વેરિયેબલ ફ્રીક્વન્સી ડ્રાઇવ્સ પર આધારિત ડિઝાઇનમાં ડિઝાઇનની તુલનામાં એકંદર કાર્યક્ષમતા હોય છે જે ગિયરબોક્સ અથવા અન્ય યાંત્રિક ઘટકોનો ઉપયોગ કરે છે. વીએફડી-આધારિત સિસ્ટમો પ્રક્રિયાના ફેરફારોની વિશાળ શ્રેણીને પણ સમાવી શકે છે જેના પરિણામે વિસ્તૃત શાફ્ટની ગતિમાં ફેરફાર થઈ શકે છે.
સંક્રમણ. કેટલીક વિસ્તૃત ડિઝાઇન જનરેટરની રેટેડ ગતિ સુધી વિસ્તૃતની ગતિ ઘટાડવા માટે ગિયરબોક્સનો ઉપયોગ કરે છે. ગિયરબોક્સનો ઉપયોગ કરવાની કિંમત એકંદર કાર્યક્ષમતા ઓછી છે અને તેથી પાવર આઉટપુટ ઓછી છે.
જ્યારે વિસ્તૃત માટે ક્વોટેશન (આરએફક્યુ) માટેની વિનંતી તૈયાર કરતી વખતે, પ્રક્રિયા એન્જિનિયરને પ્રથમ નીચેની માહિતી સહિત operating પરેટિંગ શરતો નક્કી કરવી આવશ્યક છે:
યાંત્રિક ઇજનેરો ઘણીવાર અન્ય એન્જિનિયરિંગ શાખાઓના ડેટાનો ઉપયોગ કરીને વિસ્તૃત જનરેટર સ્પષ્ટીકરણો અને સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરે છે. આ ઇનપુટ્સમાં નીચેનાનો સમાવેશ થઈ શકે છે:
સ્પષ્ટીકરણોમાં ટેન્ડર પ્રક્રિયાના ભાગ રૂપે ઉત્પાદક દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ દસ્તાવેજો અને ડ્રોઇંગ્સની સૂચિ અને પુરવઠાની અવકાશ, તેમજ પ્રોજેક્ટ દ્વારા જરૂરી લાગુ પરીક્ષણ પ્રક્રિયાઓ શામેલ હોવી આવશ્યક છે.
ટેન્ડર પ્રક્રિયાના ભાગ રૂપે ઉત્પાદક દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલી તકનીકી માહિતીમાં સામાન્ય રીતે નીચેના તત્વો શામેલ હોવા જોઈએ:
જો દરખાસ્તના કોઈપણ પાસા મૂળ વિશિષ્ટતાઓથી અલગ હોય, તો ઉત્પાદકે વિચલનોની સૂચિ અને વિચલનોના કારણો પણ પ્રદાન કરવા જોઈએ.
એકવાર કોઈ દરખાસ્ત પ્રાપ્ત થઈ જાય, પછી પ્રોજેક્ટ ડેવલપમેન્ટ ટીમે પાલન માટેની વિનંતીની સમીક્ષા કરવી જોઈએ અને તે નક્કી કરવું આવશ્યક છે કે ભિન્નતા તકનીકી રીતે ન્યાયી છે કે નહીં.
દરખાસ્તોનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાની અન્ય તકનીકી બાબતોમાં શામેલ છે:
અંતે, આર્થિક વિશ્લેષણ કરવાની જરૂર છે. કારણ કે વિવિધ વિકલ્પો વિવિધ પ્રારંભિક ખર્ચમાં પરિણમી શકે છે, તે ભલામણ કરવામાં આવે છે કે પ્રોજેક્ટના લાંબા ગાળાના અર્થશાસ્ત્રની તુલના કરવા અને રોકાણ પર પાછા ફરવા માટે રોકડ પ્રવાહ અથવા જીવન ચક્ર ખર્ચ વિશ્લેષણ કરવામાં આવે. ઉદાહરણ તરીકે, વધેલી ઉત્પાદકતા અથવા જાળવણી આવશ્યકતાઓમાં વધારો કરીને ઉચ્ચ પ્રારંભિક રોકાણ લાંબા ગાળે સરભર થઈ શકે છે. આ પ્રકારના વિશ્લેષણ વિશેની સૂચનાઓ માટે "સંદર્ભો" જુઓ. 4.
બધી ટર્બોએક્સપેન્ડર-જનરેટર એપ્લિકેશનોને કોઈ ચોક્કસ એપ્લિકેશનમાં પુન recovered પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા ઉપલબ્ધ energy ર્જાની કુલ રકમ નક્કી કરવા માટે પ્રારંભિક કુલ સંભવિત પાવર ગણતરીની જરૂર હોય છે. ટર્બોએક્સપેન્ડર જનરેટર માટે, પાવર સંભવિતને આઇસેન્ટ્રોપિક (સતત એન્ટ્રોપી) પ્રક્રિયા તરીકે ગણવામાં આવે છે. ઘર્ષણ વિના ઉલટાવી શકાય તેવું એડિબેટિક પ્રક્રિયા ધ્યાનમાં લેવા માટે આ આદર્શ થર્મોોડાયનેમિક પરિસ્થિતિ છે, પરંતુ વાસ્તવિક energy ર્જા સંભવિતતાના અંદાજ માટે તે યોગ્ય પ્રક્રિયા છે.
આઇસેન્ટ્રોપિક સંભવિત energy ર્જા (આઈપીપી) ની ગણતરી ટર્બોએક્સપેન્ડરના ઇનલેટ અને આઉટલેટમાં વિશિષ્ટ એન્થાલ્પી તફાવતને ગુણાકાર કરીને અને સમૂહ પ્રવાહ દર દ્વારા પરિણામને ગુણાકાર દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ સંભવિત energy ર્જા આઇસેન્ટ્રોપિક જથ્થો (સમીકરણ (1)) તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવશે:
આઇપીપી = (હિન્લેટ - એચ (આઇ, ઇ)) × ṁ એક્સ ŋ (1)
જ્યાં એચ (આઇ, ઇ) એ આઇસેન્ટ્રોપિક આઉટલેટ તાપમાનને ધ્યાનમાં લેતા ચોક્કસ એન્થાલ્પી છે અને mase એ સમૂહ પ્રવાહ દર છે.
તેમ છતાં આઇસેન્ટ્રોપિક સંભવિત energy ર્જાનો ઉપયોગ સંભવિત energy ર્જાના અંદાજ માટે થઈ શકે છે, બધી વાસ્તવિક સિસ્ટમોમાં ઘર્ષણ, ગરમી અને અન્ય આનુષંગિક energy ર્જા નુકસાનનો સમાવેશ થાય છે. આમ, વાસ્તવિક શક્તિ સંભવિતની ગણતરી કરતી વખતે, નીચેના વધારાના ઇનપુટ ડેટાને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ:
મોટાભાગના ટર્બોએક્સપેન્ડર એપ્લિકેશનોમાં, અગાઉ ઉલ્લેખિત પાઇપ ઠંડું જેવી અનિચ્છનીય સમસ્યાઓ અટકાવવા માટે તાપમાન ઓછામાં ઓછું મર્યાદિત છે. જ્યાં કુદરતી ગેસ વહે છે, હાઇડ્રેટ્સ હંમેશાં હાજર હોય છે, એટલે કે જો ટર્બોએક્સપેન્ડર અથવા થ્રોટલ વાલ્વની પાઇપલાઇન ડાઉનસ્ટ્રીમ આંતરિક અને બાહ્યરૂપે સ્થિર થઈ જશે જો આઉટલેટ તાપમાન 0 ° સેથી નીચે આવે છે. બરફની રચના ફ્લો પ્રતિબંધમાં પરિણમી શકે છે અને આખરે ડિફ્રોસ્ટ માટે સિસ્ટમને બંધ કરી શકે છે. આમ, "ઇચ્છિત" આઉટલેટ તાપમાનનો ઉપયોગ વધુ વાસ્તવિક સંભવિત શક્તિના દૃશ્યની ગણતરી માટે થાય છે. જો કે, હાઇડ્રોજન જેવા વાયુઓ માટે, તાપમાનની મર્યાદા ઘણી ઓછી છે કારણ કે હાઇડ્રોજન ગેસથી પ્રવાહીમાં બદલાતું નથી ત્યાં સુધી તે ક્રાયોજેનિક તાપમાન (-253 ° સે) સુધી પહોંચે નહીં. વિશિષ્ટ એન્થાલ્પીની ગણતરી કરવા માટે આ ઇચ્છિત આઉટલેટ તાપમાનનો ઉપયોગ કરો.
ટર્બોએક્સપેન્ડર સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા પણ ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. વપરાયેલી તકનીકીના આધારે, સિસ્ટમ કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટર્બોએક્સપેન્ડર કે જે ટર્બાઇનથી રોટેશનલ energy ર્જાને જનરેટરમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે ઘટાડો ગિયરનો ઉપયોગ કરે છે, તે ટર્બાઇનથી જનરેટરમાં સીધા ડ્રાઇવનો ઉપયોગ કરતી સિસ્ટમ કરતા વધુ ઘર્ષણ નુકસાનનો અનુભવ કરશે. ટર્બોએક્સપેન્ડર સિસ્ટમની એકંદર કાર્યક્ષમતા ટકાવારી તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે અને ટર્બોએક્સપેન્ડરની વાસ્તવિક શક્તિની સંભાવનાનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. વાસ્તવિક પાવર સંભવિત (પીપી) ની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
પીપી = (હિન્લેટ - હેક્સિટ) × ṁ એક્સ ṅ (2)
ચાલો કુદરતી ગેસ પ્રેશર રાહતની અરજી જોઈએ. એબીસી પ્રેશર ઘટાડો સ્ટેશન ચલાવે છે અને જાળવે છે જે મુખ્ય પાઇપલાઇનથી કુદરતી ગેસને પરિવહન કરે છે અને તેને સ્થાનિક નગરપાલિકાઓમાં વહેંચે છે. આ સ્ટેશન પર, ગેસ ઇનલેટ પ્રેશર 40 બાર છે અને આઉટલેટ પ્રેશર 8 બાર છે. પ્રીહિટેડ ઇનલેટ ગેસનું તાપમાન 35 ° સે છે, જે પાઇપલાઇનને ઠંડું અટકાવવા માટે ગેસને પ્રીહિટ કરે છે. તેથી, આઉટલેટ ગેસ તાપમાનને નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે જેથી તે 0 ° સે નીચે ન આવે. આ ઉદાહરણમાં અમે સલામતી પરિબળને વધારવા માટે લઘુત્તમ આઉટલેટ તાપમાન તરીકે 5 ° સે ઉપયોગ કરીશું. નોર્મલાઇઝ્ડ વોલ્યુમેટ્રિક ગેસ ફ્લો રેટ 50,000 એનએમ 3/એચ છે. પાવર સંભવિતતાની ગણતરી કરવા માટે, અમે માની લઈશું કે બધા ગેસ ટર્બો વિસ્તરણમાંથી વહે છે અને મહત્તમ પાવર આઉટપુટની ગણતરી કરે છે. નીચેની ગણતરીનો ઉપયોગ કરીને કુલ પાવર આઉટપુટ સંભવિતનો અંદાજ લગાવો: