Equipos

Introduccion

Las turbo-máquinas son aquellos equipos que convierten la energía interna disponible en un flujo de gas en trabajo útil mediante una reducción de su presión, produciendo así refrigeración y potencia al eje.

Los turboexpansores se utilizan para generar refrigeración o recuperación de energía en plantas petroquímicas y de procesamiento de hidrocarburos. Estas unidades accionannormalmente un compresor centrífugo de una etapa, con el expansor y el compresor optimizados para el proceso. Estos expansores-compresores personalizados se diseñan y fabrican con la máxima fiabilidad y calidad para satisfacer sus necesidades específicas. Sus diseños aerodinámicos, que incorporan la última tecnología, maximizan el rendimiento de la maquinaria sin sacrificar su fiabilidad.

Lasaplicaciones de hidrocarburos incluyen GLP, LGN, CPR, GNL y reinyección de nitrógeno. Las aplicaciones químicas/petroquímicas incluyen la recuperación de etileno olefinas, purificación de amoníaco, purificación de monóxido de carbono, deshidrogenación de propano y recuperación de hidrógeno.














Turboexpansores

 Los turboexpansores son turbomáquinas destinadas a disminuirla presióny la temperatura de los gases, aumentando su volumen para así poder licuarlos o condensarlos, este dispositivo convierte la energía de la presión de gas en trabajo útil el cual es aprovechado en forma de trabajo producido para generar potencia.

El trabajo es extraído por un compresor centrífugo que es ayudado por un “Re-Compresor” que aumenta la corriente del gas después de que sehayan extraído los líquidos condensados de LGN (Las ruedas del Expansor y del Compresor están unidas por los extremos de un eje común.) Esta combinación del expansor y del compresor en una sola máquina es conocida por una variedad de nombres, como por ejemplo: “Expander/Compressor”, “ExpanderBrake-Cornpressor”, “Expander/Booster-Compressor” entre otros, siendo la más común elExpander/compressor (compresor Expansor) el cual es el corazón de las plantas criogénicas.

Por general la palabra turboexpansor o simplemente expansor es utilizada para hacer referencia al sistema completo, formado por la turbina que es en si donde se produce la expansión propiamente dicha del fluido y el compresor asociado sobre el mismo eje que es la carga, el cual es empleado para comprimir algún fluido durante elproceso. Cuando la potencia a extraer no es significativa suele usarse directamente un freno hidráulico como carga, (en estos casos la energía se disipa en aero-enfriadores).

Hay distintos tipos de expansores pero los que más son utilizados en la industria son los radiales de reacción, y los de turbina centrípeta ya que estas han permitido cubrir una extensa gama de aplicaciones queanteriormente estaban vedadas en otro tipo de turbinas, en particular en el caso de la criogenia.

Los Turboexpansores se usan normalmente en procesos de gas natural que tienen altas presiones de alimentación (más de 400 psig), procesos con alimentación variable y donde se desea una gran cantidad (mayor de 30%) de recuperación de etano. Este proceso consisten en juegos alternados de toberas y álabesrotativos a través de los cuales el vapor o gas fluyen en un proceso de Expansión estable. Estos tambien se utilizan para convertir la energía de una corriente de gas que se expande en un trabajo mecánico. El uso del turboexpansor, sin embargo, no elimina la necesidad de la válvula de expansión Joule Thompson que se usa en los sistemas convencionales de refrigeración.

Fundamentos de la CriogeniaLa criogenia es conjunto de técnicas utilizadas para enfriar un material o fluido a temperaturas muy bajas, bajo este principio en la industria gasifera el Gas Natural se hace pasar a través de una turbina de expansión, y es  esta misma expansión del gas la que genera potencia a través de una flecha, reduciendo de esta manera la entalpía del gas. Esta disminución de entalpía provoca una mayor...