توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی

توربو اکسپندر یا توربین انبساطی یک تجهیز دوار است که توربین شعاعی بخش جدایی ناپذیر آن به شمار می‌رود و همانند سایر توربین‌ها، وظیفه تبدیل انرژی موجود در گاز را به کار مکانیکی برعهده دارد. اما تفاوت اصلی توربو اکسپندر با سایر توربین‌ها، یعنی توربین بخار و توربین گاز کار مکانیکی را به توان مفید تبدیل می‌کنند، در این تجهیز، هدف همان انبساط گاز و به تبع آن کاهش دما است و کار مکانیکی به عنوان محصول فرعی تولید می‌شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی

توربو اکسپندر یا توربین انبساطی یک تجهیز دوار است که توربین شعاعی بخش جدایی ناپذیر آن به شمار می‌رود و همانند سایر توربین‌ها، وظیفه تبدیل انرژی موجود در گاز را به کار مکانیکی برعهده دارد. اما تفاوت اصلی توربو اکسپندر با سایر توربین‌ها، یعنی توربین بخار و توربین گاز کار مکانیکی را به توان مفید تبدیل می‌کنند، در این تجهیز، هدف همان انبساط گاز و به تبع آن کاهش دما است و کار مکانیکی به عنوان محصول فرعی تولید می‌شود.

توربو اکسپندر یا توربین انبساطی یک تجهیز دوار است که توربین شعاعی بخش جدایی ناپذیر آن به شمار می‌رود و همانند سایر توربین‌ها، وظیفه تبدیل انرژی موجود در گاز را به کار مکانیکی برعهده دارد. اما تفاوت اصلی توربو اکسپندر با سایر توربین‌ها، یعنی توربین بخار و توربین گاز کار مکانیکی را به توان مفید تبدیل می‌کنند، در این تجهیز، هدف همان انبساط گاز و به تبع آن کاهش دما است و کار مکانیکی به عنوان محصول فرعی تولید می‌شود. البته این موضوع به این معنا نیست که این محصول فرعی سودی ندارد. بلکه در صورتی که این توان به عنوان محرک یک کمپرسور به کار برود، بازدهی پلنت نیز به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.

توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی
شکل 1- توربواکسپندر در آرایش توربین-کمپرسور (TC)

کاربردهای توربواکسپندر

یکی از متداول‌ترین کاربردهای توربو-اکسپندر، در کاربردهای کرایوژنیک و برای مایع سازی (liquefaction) گاز طبیعی می‌باشد. همچنین این نوع از اکسپندرها در صنعت پتروشیمی و برای پلنت‌های اتیلن، جداسازی (separation)، سردسازی (Refrigeration) و تولید توان به کار می‌روند.

دو کاربرد عمده برای توربواکسپندر، فرایندهای هیدروکربن و پلنت‌های جداسازی هوا می‌باشد. در هر دو مورد، هدف رساندن شرایط گاز فرایندی به فشار و دمای مشخصی می‌باشد. اکسپندرها با انبساط مقادیر زیادی از گاز و به تبع آن کاهش دمای آن، به هدف یاد شده می‌رسند. بنابراین به نوعی می‌توان گفت که اکسپندرها تجهیزاتی برای سرد سازی (refrigeration) نیز به شمار می‌روند.

توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی
شکل 2– شماتیک نحوه کار توربواکسپندر

بیرینگ روغنی یا مغناطیسی

یکی از مهم‌ترین دلایلی که توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد، پیچیدگی کمتر و در نتیجه هزینه تمام شده پایین‌تر این تجهیزات می‌باشد. برخلاف توربواکسپندر بیرینگ‌ مغناطیسی (AMB: Active Magnetic Bearing) که تولید کنندگان بسیار محدود دارد، بیرینگ‌های روغنی توسط تولید کنندگان بیشتری در سطح جهان تولید می‌شوند. همچنین ساختار ساده‌تر، و تعمیرات آسان‌تری داشته و نصب و راه اندازی آن نیازمند الزامات AMBها (همانند پنل AMB و …) نمی‌باشد. پلنت‌های جداسازی هوا (air separation) یکی از عمده‌ترین محل‌های کاربرد توربواکسپندر با بیرینگ روغنی را تشکیل می‌دهند.

توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی
شکل 3– نمایی از روتور توربواکسپندر

به غیر از تحمل نیروی وزن روتور (و سایر نیروهای شعاعی)، بیرینگ‌ها باید بر نیروهای محوری تولید شده در توربین یا کمپرسور نیز غلبه کنند. دلیل عمده این نیروهای محوری اختلاف فشار بین چرخ (wheel) توربین یا کمپرسور است. نیروی محوری سمت توربین در بسیاری از موارد نزدیک به بخش کمپرسور و در خلاف جهت آن است. اما به دلیل نوسانات در شرایط عملکردی گاز، انتظار داریم که میزان این نیروی برآیند محوری و حتی جهت آن، تغییر نماید. برای حل مشکل و غلبه بر نیروی محوری حاصله، معمولا اکسپندرها از دو بیرینگ شعاعی-محوری (compound) تشکیل شده‌اند. بیرینگ‌های شعاعی می‌توانند از نوع tilt pad یا هندسه ثابت (fixed geometry) باشند. بیرینگ‌های محوری نیز معمولاً از نوع taper land هستند تا بتوانند نیروی محوری را به خوبی تحمل کنند.

با توجه به این که این بیرینگ‌ها نیازمند روغن تمیز و خنک هستند، در اکسپندرهای بیرینگ روغنی معمولاً نیاز به یک سیستم مدار بسته روغن (lube oil system) می‌باشد که مطابق با استاندارد API 614 انتخاب می‌شود. این مدار روغن حداقل شامل کولر، فیلتر، پمپ، شیر اطمینان (Pressure Safety Valve) و شیر کنترل دما (Temperature Control Valve) می‌باشند.

توربواکسپندر مدل بیرینگ روغنی
شکل 4– مدار روغن در یک توربواکسپندر با بیرینگ روغنی

توجه شود که این مدار روغن در اکثر کاربردها روی اسکید اصلی کمپرسور نصب می‌شود، اما حالاتی نیز وجود دارد که اسکید جداگانه‌ای به نام Lube Oil Skid داریم.

با تمام توضیحات فوق، در بسیاری از پلنت‌های پتروشیمی، توربو-اکسپندر با بیرینگ‌های مغناطیسی (Active Magnetic Bearing) به بیرینگ‌های روغنی ترجیح داده می‌شوند.

هوایار پیشرو در تولید توربواکسپندر

شرکت هوایار پیشرو در تولید توربو اکسپندر می باشد و به عنوان اولین تولید کننده توربواکسپندرهای سایز پائین در ایران با مشارکت سازندگان مطرح بین المللی توانسته است که در این زمینه به شریکی قابل اطمینان برای کارفرمایان صنعت نفت، گاز و پتروشیمی تبدیل گردد. همچنین هم اکنون انواع مختلف این توربو اکسپندر، هم بیرینگ روغنی و هم بیرنیگ مغناطیسی، توسط این شرکت با مشارکت سازندگان مطرح بین المللی در سایزهای و ظرفیت‌های مختلف تأمین می‌گردد و در بسیاری از پلنت‌های فعال در سطح کشور در حال بهره برداری می‌باشند.

شکل 5 – مدل سه بعدی توربو اکسپندر
خیلی ضعیفضعیفمتوسطخوبخیلی خوب
تعداد امتیازات: 1 ، میانگین امتیازها: 5,00
Loading...

سوالات متداول

توربواکسپندر یک تجهیز دوار است که توربین شعاعی بخش جدایی ناپذیر آن به شمار می‌رود و همانند سایر توربین‌ها، وظیفه تبدیل انرژی موجود در گاز را به کار مکانیکی برعهده دارد. اما تفاوت اصلی توربواکسپندر با سایر توربین‌ها، یعنی توربین بخار و توربین گاز کار مکانیکی را به توان مفید تبدیل می‌کنند، در این تجهیز، هدف همان انبساط گاز و به تبع آن کاهش دما است و کار مکانیکی به عنوان محصول فرعی تولید می‌شود.

دو کاربرد عمده برای توربواکسپندرها، فرایندهای هیدروکربن و پلنت‌های جداسازی هوا می‌باشد. در هر دو مورد، هدف رساندن شرایط گاز فرایندی به فشار و دمای مشخصی می‌باشد. اکسپندرها با انبساط مقادیر زیادی از گاز و به تبع آن کاهش دمای آن، به هدف یاد شده می‌رسند. بنابراین به نوعی می‌توان گفت که اکسپندرها تجهیزاتی برای سرد سازی (refrigeration) نیز به شمار می‌روند.

مقالات مرتبط

توربوماشین
فهرست کلمه توربوماشین (Turbomachine) از دو کلمه مجزای توربو و ماشین تشکیل شده است. توربوکلمه‌ای...

واحد فروش

خدمات پس از فروش

دیتاشیت

دیتاشیت

کاتالوگ

کاتالوگ