Startseite » Technik » Entwicklung »

Schwebend mit 60 000 Umdrehungen

Drucklufttechnik: Magnetlagerung senkt Energieverbrauch
Schwebend mit 60 000 Umdrehungen

Mit einer magnetgelagerten und direktgetriebenen Rotorwelle senkt Compair nicht nur den Energieverbrauch seiner ölfrei verdichtenden Quantima-Turbokompressoren. Bei einer Leistungsaufnahme zwischen 150 und 300 kW machen die Verdichter auch den Schraubenkompressoren Konkurrenz. Getriebe und Ölschmierung konnten komplett entfallen.

Mit einer Leistungsaufnahme ab 150 kW und einem Volumenstrom ab etwa 1200 m3/h wagt sich der Druckluftspezialist Compair mit seinen ölfrei verdichtenden Turbokompressoren der Quantima-Baureihe in Bereiche vor, die bisher Schraubenverdichtern besetzt hielten. „Die technische Grundlage liefert unser neuartiges Antriebskonzept Q-Drive“, erläutert Harald Härter, Managing Director der Compair Drucklufttechnik GmbH, Simmern. Im Wesentlichen handele es sich dabei um eine Einheit aus drehzahlgeregeltem Motor und direkt angetriebenem Verdichtungselement, ausgestattet mit einer adaptiven Magnetlagerung. „Die Rotorwelle wird sowohl axial als auch radial permanent in Position gehalten, was einen vollständig kontakt- und berührungslosen Betrieb des Verdichtungselements erlaubt.“ Und das bei Drehzahlen bis 60 000 min-1.

Da sich nur ein Teil – nämlich die Rotorwelle mit dem Impeller – bewegt, konnten die Compair-Ingenieure auf ein Getriebe und damit auch auf einen Ölkreislauf verzichten, der sonst üblich ist. Das reduziere nicht nur die Baugröße, sondern mit der Magnetlagerung arbeite der Kompressor verschleißfrei und damit zuverlässiger und langlebiger, fährt Härter fort. „Noch entscheidender ist aber die Energieeffizienz: Bis zu 25 Prozent weniger Energie benötigt ein Quantima-Modell verglichen mit einem ölfrei verdichtenden, drehzahlgeregelten Schraubenkompressor.“ Der Anwender spürt dies vor allem bei der Stromrechnung, und weniger Energie bedeutet auch weniger CO2-Belastung – vor dem Hintergrund des Klimawandels ein wichtiger Aspekt. Denn über einen Zeitraum von 10 Jahren, so Compair, produziere ein 300-kW-Quantima-Kompressor etwa 1920 t weniger CO2, was der Gesamtemission von 75 Mittelklassefahrzeugen entspräche.
Der Anwender profitiert vor allem bei den Betriebskosten von dem geringeren Energieverbrauch der neuen Verdichter. „Rund 80 Prozent der Gesamtkosten während der Nutzung eines Kompressors sind Energiekosten“, betont Compair-Deutschland-Chef Härter. Ein Viertel weniger Stromverbrauch bedeute also rund ein Fünftel weniger Betriebskosten. Da die Drehzahlregelung die Liefermenge dem Bedarf anpasst, geht auch keine Energie verloren. Der Hochfrequenzantrieb mit variabler Drehzahl arbeite als „elektronisches“ Getriebe, so Härter weiter. „Und während sich bei einem konventionellen Turbo über die Leitschaufel-Verstellung die Leistung bis auf 25 Prozent herunter regeln lässt, erreicht die Drehzahlregelung sogar eine Leerlaufleistung von nur 2,5 Prozent.“ Ein 300-KW-Kompressor benötige dann nur rund 7,5 kW. Darüber hinaus sorge das Q-Drive-Konzept, bei dem sich nur ein Bauteil verschleißfrei drehe, für geringe Wartungskosten. „Gleichzeitig ist der Betrieb störungsfrei und ausfallsicher.“
Compair stattet die neuen Kompressoren zudem mit der Q-Master-Steuerung aus. Ein Touchscreen Panel mit selbsterklärender Menüführung soll für eine hohe Bedienerfreundlichkeit sorgen. Weitere technische Merkmale der Quantima-Turbokompressoren sind:
  • Schalldämmendes Gehäuse: Der Kompressor ist in ein modulares Gehäuse integriert, das mit nur 69 dB(A) den niedrigsten Schalldruckpegel seiner Klasse erzielen soll.
  • Ansaugluftfilterung: Eine effiziente Ansaugluftfilterung sorgt für einen Schutz der Verdichterkomponenten. Druckabfälle lassen sich so auf ein Minimum reduzieren und die Nutzungsdauer maximieren.
  • Edelstahlkühler: Die Rohrbündel von Zwischen- und Nachkühler sind in Edelstahl ausgeführt, was die Lebensdauer verlängert und die Wartung vereinfacht.
  • Verlustfreie Kondensatableiter: Die Kondensatableiter arbeiten vollautomatisch mit Füllstandsensoren. Sie sind jeweils am Zwischen- und Nachkühler angebracht. Zusätzlich sind manuelle Kondensatentleerungsvorrichtungen installiert.
  • EMV-Filter und Netzeingangsdrossel: Eine Eingangsdrossel schützt den Kompressorantrieb vor Netzschwankungen und verhindert das Rückspeisen von Oberwellen in die Netzversorgung. Ein EMV-Filter dämpft zudem elektromagnetische Einflüsse im höheren Frequenzbereich, die zu Schäden an externen Geräten führen könnten.
  • Einfache Installation: Die Quantima-Kompressoren sind leichter und kompakter als vergleichbare Geräte und benötigen eine wesentlich kleinere Aufstellfläche. Darüber hinaus stellt der drehzahlgeregelte Antrieb mit Sanftanlauffunktion sicher, dass beim Einschalten keine Stromspitzen auftreten.
Optional kann der Anwender Bausätze für die Außenaufstellung, eine Stillstandsheizung sowie Anschlüsse an marktübliche Gebäudeleitsysteme erhalten. „Am interessantesten für die Energieeffizienz dürfte der Bausatz zur Wärmerückgewinnung sein“, erläutert Harald Härter. Damit lasse sich die Abwärme des Verdichtungsprozesses für Aufgaben wie etwa zum Heizen nutzen. „Und das Q-Life-Service-Paket sichert Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit.“ Zudem ermögliche es die umfangreiche, dezentrale Überwachung, Komponenten zu warten, bevor es zu Betriebsstörungen kommt. Alle Servicearbeiten sind übrigens im Rahmen einer fixen Kostenpauschale abgedeckt.
Michael Corban, Fachjournalist in Nufringen

Neue Technologien
Magnetlagerung und Drehzahlregelung sind zwar schon länger bekannt, aber besonders interessant zeigt sich jetzt deren Kombination in einem Turbokompressor. Denn so entfällt das Getriebe und im Wesentlichen bewegt sich nur ein Bauteil, zudem nahezu reibungs- und damit verschleißfrei. Das Ergebnis ist ein kleines, platzsparendes Gerät, das vor allem den Energieverbrauch senken kann.
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 4
Ausgabe
4.2024
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Tipps der Redaktion

Unsere Technik-Empfehlungen für Sie

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Aktuelle Whitepaper aus der Industrie

Unsere Partner

Starke Zeitschrift – starke Partner


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de