Le valutazioni degli esperti indicano che in questo secolo il ruolo del gas naturale nel settore energetico della maggior parte dei paesi aumenterà. All'inizio degli anni Trenta del XXI secolo, il consumo di gas potrebbe raddoppiare. Per risolvere il problema del risparmio energetico nei sistemi di trasporto, vengono sempre più utilizzati sistemi di recupero energetico, uno dei quali è un turboespansore.
Come funziona un turboespansore
L'utilizzo dell'energia derivante dall'eccesso di pressione nel sistema di trasporto del gas è uno dei compiti importanti risolti nell'industria del gas. Per questi scopi vengono utilizzate speciali turbine di espansione, che sono collegate meccanicamente a un consumatore di energia: un compressore o un generatore elettrico. Questo dispositivo di recupero dell'energia che non consuma carburante è chiamato turboespansore.
Per progettazione, un turboespansore è una turbina a gas che funziona a pressioni differenziali del gas. Generatori, compressori e pompe sono collegati alla turbina di espansione stessa. In questo complesso sistema, il turboespansore svolge una funzione centrale, essendo il suo "cuore".
Uno dei problemi tecnici su cui stanno lavorando i progettisti dei turboespansori è l'eliminazione delle vibrazioni, che hanno un effetto distruttivo sul dispositivo.
La turbina si basa sul principio dell'espansione del gas in un dispositivo funzionante. Passando attraverso la girante, il gas cede la sua energia. In questo caso, c'è una diminuzione significativa della sua temperatura. L'energia rilasciata può essere utilizzata per comprimere il gas in un compressore o per azionare un generatore elettrico. In quest'ultimo caso, il turboespansore fornisce non solo energia elettrica relativamente economica, ma produce anche freddo.
Applicazione di turboespansori
I turboespansori sono utilizzati negli impianti criogenici. Sono inoltre utilizzati con successo negli impianti di separazione dell'aria e di liquefazione dell'azoto in pressione. Oggi è difficile immaginare una moderna impresa di trasformazione del gas naturale senza una turbina di espansione.
Il turboespansore è in realtà una fonte di energia economica e pulita.
L'applicazione principale dei turboespansori si trova nell'industria del gas, dove svolgono il ruolo di unità di espansione del gas. Nella turbina avviene il processo di conversione dell'energia, la cui quantità è direttamente correlata alla potenza del potenziale energetico del flusso di gas. L'utilizzo di turboespansori consente di utilizzare l'energia in eccesso che si genera quando il gas viene pompato attraverso le stazioni di distribuzione.
I turboespansori vengono utilizzati attivamente durante l'avviamento degli impianti di turbine a gas e la rotazione dei rotori delle macchine per raffreddarli. L'abbassamento della temperatura del gas è necessario anche negli impianti in cui viene liquefatto, nonché nella preparazione preliminare del prodotto gassoso per il trasporto e per rimuovere l'umidità in eccesso mediante congelamento.
