Bei der Entspannung von Erdgas in Gasdruckreglern bleibt die latent vorhandene Druckenergie ungenutzt. Zur Nutzung dieser Energie können Entspannungsmaschinen (z.B. Turboexpander) mit einem nachgeschalteten Generator zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Um dabei negative Gastemperaturen nach Expansion zu vermeiden, muß der Erdgasstrom vorgewärmt werden. Durch die Nutzung des verfügbaren Druckgefälles kann dabei ein Energieanteil in der Größenordnung der dem Gasstrom zugeführten Wärmeenergie in elektrische Energie umgewandelt werden. Thermodynamische Grundlagen zur Drosselung realer Gase in Gasdruckreglern und Expansion realer Gase in Expansionsmaschinen werden mitgeteilt und ein Modell einer Expansionsanlage beschrieben. Auf dieser Grundlage wird ein Formalismus zur Berechnung der Entspannungsarbeit und -leistung vorgestellt. Die Anwendung des Rechenmodells mit Hilfe eines PC-Programmes unter der Benutzeroberfläche Windows zur Berechnung und Auslegung von Erdgas-Turboexpandern unter Realgasbedingungen wird gezeigt und ein Rechenbeispiel angeführt. Beispielhaft sind Bildschirmmasken und Ergebnisdarstellungen abgebildet. Berechnet werden können: Spezifische isentrope Expansionsarbeit, Expansions- und Kupplungsleistung, elektrische Leistung, Wärmeleistung der Vorwärmanlage, Gesamtwirkungsgrad der Expansionsanlage.
Gasentspannung in Expansionsmaschinen unter Berücksichtigung des Realgasverhaltens
Gas relaxation in expansion machines taking into consideration the real gas behaviour
Das Gas- und Wasserfach. Ausgabe Gas, Erdgas ; 136 , 6 ; 261-269
1995
9 Seiten, 12 Bilder, 1 Tabelle, 15 Quellen
Article (Journal)
German
Rechnerprogramm , numerisches Verfahren , Energieeinsparung , Gasversorgung , Erdgas , Vorwärmanlage , Expandieren , Thermodynamik , Auslegung (Dimension) , Turboaggregat , Zustandsgleichung , Energiebilanz , Stromerzeugung , Gasdruck , Gesamtwirkungsgrad , Personal Computer , Vorwärmen , Wirkungsgrad