Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Análise de desempenho de um turboexpansor de hélio para aplicações criogénicas com uma ferramenta de modelação de processos: Aspen HYSYS

Joshi DM

Sistema criogénico refere-se a um grupo de componentes em interação envolvendo baixa temperatura. A engenharia criogénica trata do desenvolvimento e melhoria de técnicas, processos e equipamentos de baixa temperatura. São aplicáveis ​​a refrigeradores de hélio e vários liquefatores. Hoje em dia, a crise energética obrigou à necessidade de recuperar a energia que normalmente é desperdiçada noutros processos industriais. A redução da pressão do gás é um dos processos em que há uma grande perda de energia. Para evitar um desperdício tão elevado de energia, o Turbo-expansor, que é o coração da produção a baixa temperatura, reduzindo a pressão a um valor baixo, foi introduzido nas indústrias. Os turboexpansores são utilizados em quase todos os segmentos da indústria de petróleo e gás para produzir refrigeração criogénica. Antes da implementação de um componente tão crítico na fábrica, é necessário realizar a análise de desempenho do turboexpansor.

Neste artigo, é utilizado um simulador de processo denominado Aspen HYSYS para a análise do turbo-expansor de hélio (o gás hélio é considerado um gás de amostra do processo) e é realizada uma observação detalhada para verificar o desempenho do turbo-expansor de hélio em várias eficiências adiabáticas. Os resultados fornecem indicações úteis sobre a seleção do turboexpansor para obter a produção necessária em diversas eficiências com variação de temperatura. Tendo em conta as restrições da fábrica, esta análise pode assim resultar no projeto de uma fábrica de produção eficiente