Procjene stručnjaka pokazuju da će se u ovom stoljeću uloga prirodnog plina u energetskom sektoru povećati. Početkom tridesetih godina XXI vijeka potrošnja plina mogla bi se udvostručiti. Da bi se riješio problem uštede energije u transportnim sistemima, sve se više koriste sistemi za oporabu energije, od kojih je jedan turbo ekspander.
Kako radi turbo ekspander
Korišćenje energije nastale prekomernim pritiskom u prenosnom sistemu gasa jedan je od važnih zadataka koji se rešavaju u gasnoj industriji. U ove svrhe koriste se posebne turbine s ekspanzijom, koje su mehanički povezane s potrošačem energije - kompresorom ili električnim generatorom. Ovaj uređaj za rekuperaciju energije koji ne troši gorivo naziva se turbo ekspander.
Prema dizajnu, turboekspander je plinska turbina koja radi pod diferencijalnim tlakom plina. Generatori, kompresori i pumpe povezani su sa samom ekspanzijskom turbinom. U ovom složenom sistemu, turbo ekspander ima središnju funkciju, predstavljajući njegovo "srce".
Jedan od tehničkih problema na kojem rade dizajneri turbo ekspandera je uklanjanje vibracija, koje razarajuće djeluju na uređaj.
Turbina se temelji na principu širenja plina u radnom uređaju. Prolazeći kroz radno kolo, plin odustaje od svoje energije. U ovom slučaju dolazi do značajnog smanjenja njegove temperature. Oslobođena energija može se koristiti za komprimiranje plina u kompresoru ili za pogon električnog generatora. U potonjem slučaju, turbo ekspander pruža ne samo relativno jeftinu električnu energiju, već proizvodi i hladnoću.
Primena turbo ekspandera
Turbo ekspanderi se koriste u kriogenim biljkama. Takođe se sa uspehom koriste u postrojenjima za odvajanje vazduha i postrojenja za ukapljivanje azota pod pritiskom. Danas je teško zamisliti moderno preduzeće za preradu prirodnog plina bez ekspanzijske turbine.
Turboexpander je zapravo jeftin i čist izvor energije.
Glavna primjena turbo ekspandera nalazi se u industriji plina, gdje oni igraju ulogu jedinica za širenje plina. U turbini se odvija proces pretvorbe energije čija je količina izravno povezana sa snagom energetskog potencijala protoka plina. Upotreba turbo ekspandera omogućava korištenje viška energije koja nastaje kada se plin pumpa kroz distribucijske stanice.
Turboekspanderi se aktivno koriste tokom pokretanja postrojenja na plinske turbine i rotacije rotora mašina kako bi se oni rashladili. Snižavanje temperature plina je također potrebno u instalacijama u kojima se on ukapljuje, kao i u prethodnoj pripremi plinskog proizvoda za transport i uklanjanjem viška vlage smrzavanjem.
