Strokovne ocene kažejo, da se bo v tem stoletju vloga zemeljskega plina v energetskem sektorju večine držav povečala. Do začetka tridesetih let XXI. Stoletja se lahko poraba plina podvoji. Za reševanje problema varčevanja z energijo v transportnih sistemih se vse pogosteje uporabljajo sistemi za rekuperacijo energije, eden izmed njih je turbo ekspander.
Kako deluje turbo ekspander
Izkoriščanje energije, ki izhaja iz prekomernega tlaka v prenosnem sistemu plina, je ena pomembnih nalog, ki se rešujejo v plinski industriji. V te namene se uporabljajo posebne ekspanzijske turbine, ki so mehansko povezane s porabnikom električne energije - kompresorjem ali električnim generatorjem. Ta naprava za rekuperacijo energije, ki ne porablja goriva, se imenuje turbo ekspander.
Po svoji zasnovi je turboekspander plinska turbina, ki deluje pri diferenčnem tlaku plina. Generatorji, kompresorji in črpalke so povezani s samo ekspanzijsko turbino. V tem zapletenem sistemu ima turbo ekspander osrednjo funkcijo, ki je njegovo "srce".
Ena izmed tehničnih težav, s katero se ukvarjajo oblikovalci turbo ekspanderjev, je odpravljanje tresljajev, ki na napravo uničujejo.
Turbina temelji na principu raztezanja plina v delujoči napravi. Skozi rotor plin pusti svojo energijo. V tem primeru se občutno zniža njegova temperatura. Osvobojena energija se lahko uporabi za stiskanje plina v kompresorju ali za pogon električnega generatorja. V slednjem primeru turbo ekspander ne zagotavlja le razmeroma poceni električne energije, ampak tudi proizvaja mraz.
Uporaba turbo ekspanderjev
Turbo ekspanderji se uporabljajo v kriogenih rastlinah. Uspešno se uporabljajo tudi v napravah za ločevanje zraka in utekočinjanje dušika pod pritiskom. Danes si težko predstavljamo sodobno podjetje za predelavo zemeljskega plina brez ekspanzijske turbine.
Turboexpander je pravzaprav poceni in čist vir energije.
Glavna uporaba turbo ekspanderjev je v plinski industriji, kjer imajo vlogo plinsko ekspanzijskih enot. V turbini poteka proces pretvorbe energije, katere količina je neposredno povezana z močjo energetskega potenciala pretoka plina. Uporaba turbo ekspanderjev omogoča izrabo odvečne energije, ki nastane pri črpanju plina skozi distribucijske postaje.
Turboekspanderji se aktivno uporabljajo med zagonom plinskih turbin in vrtenjem strojnih rotorjev, da jih ohladijo. Znižanje temperature plina je potrebno tudi v napravah, kjer je utekočinjen, kot tudi v predhodni pripravi plinskega izdelka za prevoz in odstranjevanju odvečne vlage z zamrzovanjem.
