Детандер
Детандер — это устройство, которое преобразует потенциальную энергию газа в механическую энергию. При этом газ, совершая работу, охлаждается. Применяется в цикле получения жидких газов, таких как гелий и воздух. Наиболее распространены турбодетандеры и поршневые детандеры.
Применение
Основной областью применения турбодетандеров являются различные технологические процессы получения жидкого кислорода, водорода, азота, воздуха, а также других криогенных газов. Однако на сегодняшний день турбодетандеры все шире начинают использоваться в процессах утилизации избыточной «даровой» энергии дросселируемого природного газа на ГРС и ГРП при распределении газа, транспортируемого по магистральным газопроводам. Большие перспективы применения турбодетандеров в технологических процессах производств с применение пара в качестве основного энергоносителя (нефтеперерабатывающие и химические заводы), а также на газовых и нефтяных промыслах.
Причины разработки турбодетандеров
В начале ХХ-го века велись активные поиски различных способов повышения температуры в домнах, что упростило бы выплавку чугуна. Для решения этой задачи предполагалось применять поддув в домну обогащённого кислородом воздуха. Кислород получают из жидкого воздуха посредством пофракционной перегонки. Соответственно это стало причиной проблемы получения жидкого воздуха в промышленных масштабах. Способ охлаждения, который существовал в то время, (дросселирование через тонкую трубку) был довольно энергозатратным и не вполне эффективным, что не позволяло применять кислород в металлургии.
Попытки применять поршневые детандеры оканчивались неудачей, т.к. они быстро выходили из строя, забиваясь водяным льдом. Для применения поршневых детандеров воздух приходилось осушать, пропуская через специальные химические смеси, что опять же чрезмерно усложняло и удорожало процесс.
Разработка турбодетандера позволила применять кислород в доменных печах и конвертерах. Это не только упростило выплавку чугуна, но и упростило преобразование чугуна в железо (сталь). Получаемая сталь была более высокого качества, чем ранее, т.к. содержала меньше растворённого в ней азота. Применение чистого кислорода, вместо воздуха также существенно повышает температуру в конвертере, что позволяет в нём переплавлять существенно большее количество металлолома.
