500m3 / H Bagian Oksigen Cryogenic Turbo Expander 1 Mpa Outlet Tekanan Booster

500m3 / H Bagian Oksigen Cryogenic Turbo Expander 1 Mpa Outlet Tekanan Booster

1. deskripsi

Turboexpander, juga disebut turbo-expander atau turbin ekspansi, adalah turbin sentrifugal atau aliran aksial , yang dilaluinya bertekanan tinggi gas diperluas untuk menghasilkan pekerjaan yang sering digunakan untuk menggerakkan kompresor atau generator .

Karena pekerjaan diekstraksi dari ekspansi gas bertekanan tinggi, ekspansi diperkirakan dengan proses isentropik (yaitu, proses entropi konstan ), dan gas buang tekanan rendah dari turbin berada pada suhu yang sangat rendah , −150 ° C atau kurang, tergantung pada tekanan operasi dan sifat gas. Pencairan sebagian dari gas yang diperluas tidak jarang.

Turboexpander sangat banyak digunakan sebagai sumber pendinginan dalam proses industri seperti ekstraksi etana dan cairan gas alam (NGL) dari gas alam , pencairan gas (seperti oksigen , nitrogen , helium , argon dan kripton ) dan proses suhu rendah lainnya.

Turboexpander yang saat ini beroperasi memiliki kisaran ukuran mulai dari 750 W hingga sekitar 7,5 MW (1 hp hingga sekitar 10.000 hp).

2. pendinginan

Sistem pendingin menggunakan kompresor, turbo expander dan motor listrik.

Bergantung pada kondisi operasi, turboexpander mengurangi beban pada motor listrik sebesar 6-15% dibandingkan dengan sistem pendinginan kompresi uap konvensional yang menggunakan katup ekspansi pelambatan daripada turboexpander. Pada dasarnya, ini bisa dilihat sebagai bentuk peracikan turbo .

Sistem ini menggunakan pendingin bertekanan tinggi (yaitu pendingin yang memiliki titik didih normal rendah ) seperti:

• chlorodifluoromethane (CHClF ₂ ) dikenal sebagai R-22, dengan titik didih normal −47 ° C;
• 1,1,1,2-tetrafluoroethane (C ₂ H ₂ F ₄ ) dikenal sebagai R-134a, dengan titik didih normal −26 ° C.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, uap refrigeran dikompresi ke tekanan yang lebih tinggi, menghasilkan suhu yang lebih tinggi juga. Uap panas dan terkompresi ini kemudian dikondensasi menjadi cairan. Kondensor adalah tempat panas dikeluarkan dari pendingin yang bersirkulasi dan terbawa oleh media pendingin apa pun yang digunakan dalam kondensor (udara, air, dll.).

Cairan refrigeran mengalir melalui turboexpander, di mana ia diuapkan, dan uapnya mengalami ekspansi isentropik, yang menghasilkan campuran uap dan cairan bersuhu rendah. Campuran uap-cair kemudian dialirkan melalui evaporator, di mana ia diuapkan oleh panas yang diserap dari ruang yang didinginkan. Refrigeran yang diuapkan mengalir ke lubang masuk kompresor untuk menyelesaikan siklus.