¿Cómo funciona un turbo expansor?

También conocida como la "Primera Ley de la Termodinámica," esta ley establece que la energía no se crea ni se destroyed- sólo se puede cambiar de forma. Por ejemplo, cuando un motor se quema combustible para mover su coche, es esencialmente sólo la conversión de la energía almacenada en forma de un líquido (gasolina) en energía cinética (movimiento). Un expansor turbo funciona mediante el aprovechamiento de la presión y el calor de gas a presión para hacer girar un eje.

Video: Funcionamiento de un Turbo

Un expansor básica turbo tiene dos partes: una carcasa exterior contiene el gas, y una turbina de expansión de turbina-como "atrapa" el gas a medida que pasa por. El gas ejerce una presión sobre la turbina de expansión, haciendo que gire. Después de empujar en la turbina de expansión, el gas sale a través de un agujero en la carcasa. Debido a que ha gastado una cierta cantidad de su energía almacenada para girar el eje, el gas que sale sale del expansor turbo a una temperatura mucho menor de lo que entró.

Si alguna vez has visto molinete de un niño, entonces usted está un poco familiarizado con el funcionamiento de una turbina de expansión. El hallazgo en las aletas de la turbina de expansión del retén de gas que entra desde el lado presurizado. Si esas aletas estaban completamente vertical (como una rueda de paletas), la mayor parte de la presión sería sólo tiene que pasar por encima. Para aumentar el flujo, los ingenieros "twist" todo el conjunto en una forma helicoidal. Esto permite que los gases pasen a través rápidamente, mientras que gastar tanta fuerza como sea posible en la turbina de expansión.

Video: El funcionamiento de una turbina de gas, paso a paso

expansores turbo forman exactamente la mitad del cuerpo de un turbocompresor y un gran trozo de cualquier motor a reacción. A pesar de que podría no ejercer mucha par (fuerza) por revolución, el gas a presión puede hacer que la energía significativa una vez que la turbina de expansión se levanta a la velocidad. La turbina de expansión en aplicaciones de compresor de accionamiento se conecta a un compresor centrífugo a juego (que funciona igual que el expansor turbo, pero hacia atrás) a través de un eje. El eje hace girar la rueda de compresor, que empuja el aire en la cámara de combustión del motor.

El gas que sale del expansor es más frío y con presión inferior de lo que era cuando se entró. La caída de la temperatura hace que turboexpansores útiles en refrigeración Applications- gas a presión va en a una cierta temperatura, sale frío y transfiere su frialdad recién descubierta al aire con un intercambiador de calor (radiador).

Cuando el gas natural sale de la planta de procesamiento, tiene que hacerlo a una enorme presión para recorrer los cientos o miles de millas a donde quiera que va a ser utilizado. Antes de que llegue al usuario final, el gas debe pasar por una serie de válvulas y limitadores para reducir la presión por lo que no sopla nada hasta el punto de uso. Estos requisitos de caída de presión presentan una oportunidad para la energía y recaptura usando turbo expanders- el expansor turbo impulsa un generador eléctrico que envía de vuelta a la red eléctrica.