Drehschieber Kompressoren (LUFT/GAS)

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Funktionsprinzip

Ein zylindrischer Rotor dreht sich exzentrisch in einem zylindrischen Stator mit einem groseren Durchmesser. Dabei ergibt sich ein sichelformiger Hohlraum. Der Rotor besitzt Nuten, in denen freibewegliche Kunststofflamellen hin und her gleiten konnen. Die entstehende Zentrifugalkraft presst diese Lamellen gegen die innere Wand des Stators. Dadurch entstehen Hohlraume, deren Volumen sich im Laufe einer Drehung verandert. Der Ansaugstutzen befindet sich an der Stelle mit dem grosten Volumen und der Druckstutzen an der Stelle mit dem kleinsten Volumen.

Allgemeine und konstruktive Lösungen gemäß der Richtlinie 2014/34/EU (ATEX)

Die MAPRO® Drehschieberkompressoren sind fur die Verdichtung von brennbaren Gasen, wie Biogas oder Erdgas, entwickelt worden. Sie entsprechen im Inneren als auch in der umgebenen Zone der Gerategruppe II gemas der Richtlinie 2014/34/EU, Kategorie 2.
Sie sind Maschinen, die uber folgende Konstruktionsmerkmale verfugen:

  • alle Teile des Gehauses sind aus Gusseisen, der Rotor ist aus Stahl und die Schieber , oft auch Lamellen genannt, sind aus funkenfreiem Kunststoff;
  • Versiegelung zwischen den Stator, Kopfe und Deckeln der Maschine durch Flach- und/oder Ringdichtungen;
  • je nach Ausgangsdruck wird eine einfache oder eine doppelte Wellenabdichtung gewahlt. Das Schmierol des Kompressors hat ebenfalls eine dichtende Funktion, so dass kein Gas austreten kann;
  • flexible Kupplung ohne Metall-zu-Metall Kontakt zwischen den beweglichen Teilen, im Falle eines Bruches der Kupplungselemente; Eingreifschutz durch ein funkenfreies Schutzgitter;
  • elektrische Motoren in explosionsgeschutzter Ausfuhrung, Schutzart „d“, mit spezifischer Kennzeichnung Ex II 2 G, zusatzliche Kennzeichnung Ex-d IIB T3.

Im Falle, dass die umliegende Umgebung als Zone 2 klassifiziert wird, in der Gerate der Gerategruppe II, Kategorie 3, zugelassen sind, kann die Maschine mit einem funkenfreien Motor ausgefuhrt werden, Schutzart „n“, mit spezifischer Kennzeichnung Ex II 3 G, zusatzliche Kennzeichnung Ex-nA II T3.

Das Kompressorgehause kann mit Luft- oder mit Wasser gekuhlt werden. Bei der Kuhlung mit Luft sorgt ein Axialventilator, der auf der Welle zwischen Motor und Kompressor sitzt fur die Kuhlung der Maschine, die durch Kuhlrippen eine grosere Oberflache fur die Kuhlung bietet. Bei wassergekuhlten Kompressoren wird das zu kuhlende Gehause durch einen Wassermantel umgeben und somit gekuhlt. Warmeaustausch von Metall zu Wasser ist effektiver als von Metall zu Luft. Somit reduzieren wassergekuhlte Kompressoren die innere Temperatur des komprimierten Gases effektiver als luftgekuhlte Einheiten. Daruber hinaus, konnen wassergekuhlte Kompressoren auch einen hoheren Druck erreichen.

Unveränderlich und hocheffizient

Die Hauptvorteile der MAPROR Drehschieberkompressoren fur die Verdichtung von Biogas oder Erdgas sind:

Hohe und gleichbleibende Leistung
Der MAPRO® Drehschieberkompressor gehort zu den Verdrangungsmaschinen. Die Verdichtung erfolgt wahrend der Rotation durch fortlaufende Reduzierung des „Gasvolumens“ vom Einlass- bis zum Auslassstutzen im Inneren der Maschine. Der Auslass im Stator wird bei dem vorgesehenen Betriebsdruck geoffnet, um lediglich nur die benotigte Leistung fur eine effektive „Verdichtung“ des Gases zu nutzen. Es ergibt sich immer eine adiabate und effektive Verdichtungsleistung, die in der Regel zwischen 70% und 80% liegt bei Bezugnahme auf die Verdrangung des Kompressors. Die begrenzten internen Spielraume erlauben eine hohe unveranderliche Leistung, da die zeitliche Abnutzung der Lamellen automatisch kompensiert wird. Die benotigte Leistung fur die Verdichtung ist geringer als bei anderen Kompressortypen und somit mit geringeren Betriebskosten verbunden

Einfache und ökonomische Instandhaltung
Die geringe Anzahl an beweglichen Teilen vereinfacht die Demontage und Montage des Kompressors und erweist sich im Gegensatz zu anderen rotierenden Verdrangungskompressoren okonomischer. Ein schnelles externes Messsystem erlaubt es, bei festgelegten Zeitintervallen, den Abnutzungsgrad der Lamellen einzuschatzen, ohne das Gehause der Maschine zu demontieren. Der Austausch der Lamellen kann somit im Voraus, in Abhangigkeit der Anlagenverfugbarbeit oder innerhalb der Instandhaltung von anderen Anlagenteilen, geplant werden. Somit wird der Anlagenbetrieb vereinfacht und die Wirtschaftlichkeit verbessert.

Fortlaufender Gasfluss ohne Pulsation

Der Gasfluss (nicht pulsierend) ist sowohl im Einlass als auch in Auslass fortlaufend, daher ist ein Gasspeicher oder Puffer nicht notwendig. Die MAPROR Drehschieberkompressoren sind kompakte Maschinen mit einer leichten Unwucht. Diese wird durch unterschiedlich radial positionierte Lamellen verursacht. Sie haben wahrend des Betriebes, unter Berucksichtigung der Rotationsachse, keine nennenswerten Vibrationen zur Folge, d.h. es ist kein besonderes Fundament notwendig. Sie sind leiser als andere Kompressortypen und konnen bei Bedarf mit einer zusatzlichen Schallschutzhaube ausgerustet werden.

Interne Absicherung während der Biogasverdichtung

Das verwendete Ol erfullt nicht nur mechanische Zwecke, wie die Schmierung der Lager, Lamellen und der mechanischen Wellenabdichtung, sondern hat noch zwei weitere wichtige Funktionen fur Biogas Kompressoren. Ein dunner Schmierfilm erneuert sich kontinuierlich, schutzt die inneren Flachen vor enthaltenen Sauren im Biogas und neigt dazu, Unreinheiten in Form von festen oder flussiger Teilchen zu umschliesen. So findet ein interner Reinigungsprozess in der Kompressorkammer statt. Deshalb eignet sich der MAPROR Drehschieberkompressor, durch die „Schmierung mit Frischol“, besonders gut fur das Behandeln von potenziell korrosivem Gas, schmutzhaltigen und gesattigten Wasserdampf, charakteristisch fur Biogas, obwohl der Kompressor mit gewohnlichen Materialien wie Gusseisen oder Kohlenstoffstahl hergestellt wurde

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