Turboexpansores

Soluciones Fisher® de Válvulas de Bypass Expansoras

Tecnología e Innovación en Control de Procesos

Comentario sobre la aplicación

L

os turbo expansores se usan normalmente en procesos de gas natural que tienen altas presiones de alimentación (más de 400 psig), productos con alimentación variable y donde se desea una gran cantidad (mayor de 30%) de recuperación de

etano. Consistenen juegos alternados de toberas y álabes rotativos a través de los cuales el vapor o gas fluyen en un proceso de expansión estable. El turbo expansor se utiliza también 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 sistemasconvencionales de refrigeración. En un sistema turboexpansor la válvula normalmente se refiere a la válvula de bypass del expansor (Figura 1). Permite una más eficiente arranque y parada del turboexpansor. La válvula también permite continuar el proceso si el turboexpansor queda offline o si el caudal aumenta más allá de la capacidad de velocidad del turboexpansor. Hay muchos factores a considerar a la horade seleccionar la válvula adecuada para el servicio de bypass del expansor : n Deben elegirse los internos de válvula adecuados para obviar el ruido y vibración dañinos que pueden aparecer ya que las resiones del proceso a la entrada pueden variar entre 700 y 1500 y las presiones de salida entre 200 y 700 psig n Si se encuentran bajas temperaturas, es importante seleccionar los materialesadecuados de cuerpo e internos y debe considerarse el uso de usar una tapa del tipo de extensión. Pueden existir temperaturas criogénicas n Para proteger al turboexpansor de un fallo eventual del sistema, la válvula debe abrir rápidamente n Idealmente, la válvula posee la mismas características de capacidad y caudal ya que el turboexpansor produce una transición suave entre los dispositivos n Elturboexpansor en un dispositivo mucho más eficiente que a válvula, haciendo un importante cierre estanco que evita la pérdida de energía n Debe considerarse la posibilidad de formación de hidratos en la línea. Los hidratos son compuestos sólidos formados por la reacción química del gas y el agua bajo presión, que puede producir la formación de depósitos en la tubería y los internos de la válvula. Lamayoría de las instalaciones utilizan unidades de deshidratación para evitar la formación de hidratos, y los turboexpansores se instalan normalmente al final del proceso. Sin embargo, esto debe estudiarse al seleccionar la válvula de bypass del expansor. Si hay hidratos presentes, los internos con pasos pequeños pueden atascarse e inutilizar la válvula. Emerson ha desarrollado soluciones Fisher paraválvulas que tratan el excesivo ruido potencial y las altas caídas de presión así como la necesidad de materiales adecuados a los servicios criogénicos. Adicionalmente las soluciones Fisher para válvulas de control ofrecen protección contra la erosión, atascos y fugas. También, para asegurar el correcto funcionamiento tras la instalación, puede usarse un Controlador de Válvula Digital Fisher FIELDVUE®para vigilar el funcionamiento. El FIELDVUE DVC proporciona revisiones diagnósticas que puede ejecutarse sin interrumpir el proceso con objeto de identificar potenciales problemas de funcionamiento. Esto ayuda a la correcta operación en la vida de servicio normal de la válvula.
e1022 AlimentAción de GAs nAturAl VálVulA de bypAss expAnsorA compresor conducción de GAs

turboexpAnsor

Figura 1.Proceso de Gas Natural Gas Incluyendo Turboexpansor y Válvula de Bypass Expansora.
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