Les valoracions dels experts indiquen que en aquest segle augmentarà el paper del gas natural en el sector energètic de la majoria de països. A principis dels anys trenta del segle XXI, el consum de gas pot duplicar-se. Per resoldre el problema de l’estalvi energètic dels sistemes de transport, s’utilitzen cada vegada més sistemes de recuperació d’energia, un dels quals és un turboexpander.
Com funciona un turbo expander
L’aprofitament de l’energia derivada de l’excés de pressió al sistema de transmissió de gas és una de les tasques importants resoltes a la indústria gasista. A aquests efectes, s’utilitzen turbines d’expansió especials, que es connecten mecànicament a un consumidor d’energia: un compressor o un generador elèctric. Aquest dispositiu de recuperació d’energia que no consumeix combustible s’anomena turboexpander.
Per disseny, un turboexpander és una turbina de gas que funciona a pressions diferencials de gas. Els generadors, compressors i bombes estan connectats a la pròpia turbina d’expansió. En aquest complex sistema, el turboexpander compleix una funció central, sent el seu "cor".
Un dels problemes tècnics en què treballen els dissenyadors de turboexpansors és eliminar les vibracions, que tenen un efecte destructiu en el dispositiu.
La turbina es basa en el principi d’expansió del gas en un dispositiu de treball. En passar pel rodet, el gas renuncia a la seva energia. En aquest cas, hi ha una disminució significativa de la seva temperatura. L’energia alliberada es pot utilitzar per comprimir el gas d’un compressor o per accionar un generador elèctric. En aquest darrer cas, l'expansor turbo proporciona no només energia elèctrica relativament barata, sinó que també produeix fred.
Aplicació de turboexpansors
Els turboexpansors s’utilitzen en plantes criogèniques. També s’utilitzen amb èxit en plantes de separació d’aire i liquació de nitrogen a pressió. Avui en dia és difícil imaginar una empresa moderna de processament de gas natural sense una turbina d’expansió.
El turboexpander és en realitat una font d’energia barata i neta.
La principal aplicació dels turboexpansors es troba a la indústria del gas, on juguen el paper d'unitats d'expansió de gas. A la turbina es produeix el procés de conversió d’energia, la quantitat del qual està directament relacionada amb la potència del potencial energètic del flux de gas. L’ús de turboexpansors permet utilitzar l’excés d’energia que es genera quan es bomba gas a través de les estacions de distribució.
Els turboexpansors s’utilitzen activament durant la posada en marxa de plantes de turbines de gas i la rotació dels rotors de la màquina per tal de refredar-los. La reducció de la temperatura del gas també és necessària en les instal·lacions on es liqua, així com en la preparació preliminar del producte gasós per al transport i per eliminar l'excés d'humitat congelant-lo.
