Einfluss von Gas- und Flüssigkeitsströmungen auf Turbinen
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Meine Damen und Herren, unser Unternehmen plant den Einbau einer Hydroturbin zur Rückgewinnung des Übdrucks in der Leitung mit dem Ammoniakreichhaltigen Fluid im Dekarbonisierungssystem. Da das reiche Fluid CO2 aufnimmt, entsteht nach dem Druckabfall ein großer Anteil an Gas, wodurch eine Zweiphasenstruktur entsteht. Hat das eine erhebliche Auswirkung auf den stabilen Betrieb meiner Turbine sowie auf die Effizienz der Rückgewinnung? Gibt es auch keine Lösung?
Wenn möglich, sollte ein größeres Gas-Flüssigkeits-Gleichgewichtsbehälter verwendet werden
Es wird sicherlich Auswirkungen geben； einschließlich Laufradsiegel usw
Was den Phasenwechsel des Mediums allein betrifft, hängt die Stabilität des Betriebs einerseits davon ab, ob es zu Gasbindung und Kavitation kommt, und andererseits von den Veränderungen der radialen und axialen Kräfte am Turbinenrotor. Die Hydraulikturbinen in der Chemieindustrie entstehen durch geringfügige Anpassungen an Zentrumpumpen. Am Eingang der Hydraulikturbine fließt eine Flüssigkeit mit hoher Potenzialenergie ein – der Eingangsdruck ist also hoch. Es kommt nicht zu einem Eintritt von Außenluft, sodass kein Phänomen des „Gasbindens“ auftritt. Aufgrund der hohen Potenzialenergie am Eingang kommt es im Hochdruckbereich der Turbine nicht zu Kavitation. Kavitation kann zwar im Niedrigdruckbereich am Ausgang der Turbine auftreten – dort, wo Gas freigesetzt wird – doch ihre Funktion besteht weiterhin darin, Arbeit zu leisten. Ähnlich wie bei Expansionsmaschinen ist das Phänomen der Kavitation kaum erkennbar. Dies wurde auch in der Praxis bestätigt: Bei Turbinenpumpen gibt es fast keine Belege für Kavitation. Somit hat das Phänomen des „Gasbindens“ keine Auswirkungen. Radiale und axiale Kräfte haben einen gewissen Einfluss; bei der Konstruktion von Turbinenpumpen muss dies berücksichtigt werden, insbesondere was die Dichtungen angeht. Was die Rückgewinnungsleistung betrifft, sollte die reich an Ammoniak gesättigte Flüssigkeit nach der Verarbeitung durch die Turbinenpumpe in einen Destillierturm geleitet werden, um dort destilliert zu werden – was vorteilhaft für den Destillierprozess ist.