احسان بنی اسدی - ایران، اصفهان، خیابان هزارجریب، دانشگاه اصفهان، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، کد پستی ۷۳۴۴۱-۸۱۷۴۶
سهیلا مهتری - اصفهان، دانشگاه اصفهان، دانشکده فنی مهندسی

اتلاف انرژی ناشی از گرمایش جریان گاز در ایستگاههای تقلیل فشار گاز یکی از چالش های مطرح در صنعت انتقال گاز کشور است. سیستم های فعلی، مجهز به گرمکن های حمام آب گرم و یک مشعل می باشند. گاز طبیعی در ایستگاه تقلیل فشار طی فرآیند کاهش فشار دچار افت دما می گردد، حال اگر میزان کاهش دما طی این فرآیند به حدی باشد که از دمای هیدراته شدن گاز بیشتر کاهش یابد در خطوط انتقال گاز پدیده یخ زدگی و یا هیدراته شدن رخ خواهد داد. برای جلوگیری از وقوع چنین مشکلی باید دمای گاز قبل از کاهش فشار در ایستگاه توسط یک گرمکن افزایش یابد. اما این گرمکن ها علاوه بر هزینه های بالا جهت نصب و راه اندازی و نیز هزینه های جاری مصرف انرژی طبعات زیست محیطی متعددی به دنبال دارد. در این پژوهش راهکارهای عملی برای کاهش یا بازیافت انرژی در ایستگاه های تقلیل فشار گاز از دیدگاه ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله به چگونگی استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرمایش گاز طبیعی قبل از فرآیند کاهش فشار و در نتیجه کاهش میزان گاز مصرفی گرمکن پرداخته شده است. همچنین کاهش فشار بوسیله شیر فشار شکن، منجر به اتلاف انرژی موجود در جریان گاز پر فشار می شود. در این مطالعه به جای شیر فشارشکن از توربین انبساطی جهت استحصال انرژی موجود در جریان پر فشار گاز استفاده شده است و علاوه بر کاهش فشار گاز، انرژی دورانی تولیدی برای به حرکت در آوردن ژنراتور الکتریکی استفاده می شود. بدین منظور با در اختیار داشتن شرایط عملیاتی ایستگاه تقلیل فشار شهر ساری تحلیلی ترمودینامیکی بر هر دو روش انجام شده است و نتایج شامل بار حرارتی مورد نیاز، میزان سوخت مصرفی گرمکن در ماه های سال، میزان توان تولیدی و راندمان انرژی و اکسرژی در هر دو روش ارائه شده است.