طراحی یک نمونۀ صنعتی سیستم ژنراتور ترموالکتریک بر روی دودکش یک ایستگاه تقلیل فشار گاز

در نقاط ورودی شبکه‌های گاز شهری با نصب ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز طبیعی، فشار گاز در خط انتقال گاز را از حدود psi 1000 به حدود psi 250 کاهش می‌دهند. به دلیل مثبت بودن ضریب ژول تامسون گاز طبیعی، کاهش فشار منجر به کاهش دما نیز خواهد شد و گاها موجب میعان و حتی یخ زدگی میعانات موجود در گاز در فصول سرد می‌شود. به همین دلیل با استفاده از گرمکن‌های غیر مستقیم، دمای گاز را تا حدی بالا می‌برند که این احتمال از بین برود. قسمت اعظم گرمای حاصل از سوختن این گاز توسط دودکش به محیط منتقل می‌شود که در این مقاله هدف بازیابی این انرژی از دست رفته می‌باشد. در اینجا با مدل‌سازی دودکش و محاسبه پارامترهای مربوط به دود جاری در آن؛ یک مدل ژنراتور ترموالکتریک بر روی دودکش در ایستگاه‌ها مدل‌سازی شده و نتایج حاصل نشان می‌دهد که با استفاده از 90 ماژول ترموالکتریک پربازده teg1-241-1.4-1.2 و با استفاده از فضایی به ابعاد 3 متر مربع از این دودکش می‌توان بیش از 400 وات برق تولید کرد.

Designing of an Industrial Thermoelectric Generator System on a City Gate Station’s Smokestack

City gate stations are installed at gas network entries to decrease pressure along gas transmission pipelines from 1000 psi to roughly 250 psi. Since JoulThomson constant of natural gas is positive, the aforementioned decrease in pressure also results in a decrease in the temperature, making the existing water vapor in the gas to condense or even to freeze during cold seasons. Hence, indirect heaters are employed to somewhat raise the gas temperature to eliminate the possibility of freezing. A major portion of the resulting heat from gas combustion is transferred to the environment through a smokestack. In the present study, the purpose is recovering this lost energy by modeling the smokestack and calculating the parameters of its passing smoke parameters. To this end, a thermoelectric generator was designed for installation on the smokestack in these stations. According to the findings, more than 400 kW of electrical power may be generated using 90 highefficiency modules of type TEG12411.41.2 installed on a smokestack of 3 spaces.