Kompressoren Standardisierter Verdichterstrang erhöht Effizienz im Großanlagenbau

Autor / Redakteur: Eric Oetiker, Rene Mahrenholz und Thoralf Schaefer / Josef-Martin Kraus

Die Standardisierung des Verdichterstrangs führt zu mehr Wirtschaftlichkeit beim Bau großer Luftzerlegungsanlagen. Bauelemente sind ein Radial- oder Axialkompressor, eine Dampfturbine und ein Getriebekompressor. Dass die Dampfturbine direkt die Kompressoren antreibt, ist eine Erfolgsgeschichte.

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Traditionelle Anwendung für große Kompressoren ist die Luftzerlegung für Stahlherstellung und petrochemische Prozesse. Seit einigen Jahren gewinnt jedoch vor allem die Kohlevergasung und -verflüssigung als Anwendung an Bedeutung. So setzt China verstärkt auf Kohlevergasungs- und Kohleverflüssigungsanlagen, um seinen steigenden Energiehunger zu stillen.

Diese Anlagen nutzen ein chemisches Verfahren zur Umwandlung von fester Kohle in flüssige Kohlenwasserstoffe. Das entstandene Produkt wird teilweise als Basis für die Treibstoffgewinnung genutzt.

Der Kohlevergasungsprozess benötigt große Mengen an Sauerstoff, der in sogenannten Luftzerlegungsanlagen produziert wird. In diesen Anlagen kommen vor allem Maschinenstränge der MAN-Turbo-Gruppe zum Einsatz. Sie bestehen aus einem Isothermkompressor, einem Getriebekompressor und einer Dampfturbine als Antrieb. Für sehr große Luftzerlegungsanlagen werden alternativ auch Axialkompressoren eingesetzt.

Standardisierte Luftverdichter-Konstruktion senkt Kosten und Lieferdauer

So haben sich als Hauptluftverdichter für die Luftzerlegung Radialverdichter des Typs RIKT (radial, isotherm, kompakt) mit offenem Laufrad als erste Stufe ausgesprochen gut bewährt (Bild 1). In den vergangenen zehn Jahren hat MAN Turbo über 120 dieser Maschinen weltweit geliefert.

Isotherm steht dabei für die grundlegende Eigenschaft dieses Verdichtertyps: Das Medium wird während des Verdichtungsvorgangs mehrfach abgekühlt, um so nahe wie möglich an eine ideale isotherme Verdichtung heranzukommen.

Bei einer idealen isothermen Verdichtung wird der theoretisch maximale Wirkungsgrad und damit der minimale Energieverbrauch des Verdichters erreicht. Zwischenkühler, die auf beiden Seiten des Verdichters im Gehäuse integriert sind, sorgen für eine optimale Gaskühlung bei „tiefem“ Druckverlust.

Radialverdichter bietet zahlreiche Vorteile

Die Vorzüge des Radialverdichters RIKT bestehen darin, dass diese Maschine über ein einzigartiges, kompaktes und stark standardisiertes Design verfügt. Diese Konstruktion wird direkt von der Dampfturbine angetrieben. Die Maschine ist solide gebaut und arbeitet zuverlässig. Durch Standardisierung lassen sich sowohl Kosten als auch Lieferzeiten optimieren.

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