Auswahl eines Turbokompressors: Technologie im Detail - Atlas Copco Schweiz
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rotor for single shaft main air compressor

Turbokompressortechnik im Detail

Entdecken Sie unser komplettes Sortiment an Turbokompressoren für Branchen und Anwendungen mit großem Druckluft- bzw. Druckgasbedarf.

Wenden Sie sich jetzt an unseren Experten

Alles, was Sie über Turbokompressoren wissen müssen

Auf dieser Seite haben wir alles zusammengefasst, was Sie über Turbokompressoren wissen müssen. Dort werden die folgenden Themen behandelt:

Wo werden Turbokompressoren eingesetzt?

Unternehmen, die einen großen Druckluftbedarf haben, nutzen unsere bewährte Turbokompressor-Technologie. Das Herzstück jeder Maschine ist ein individuell konstruiertes Laufrad. 

Sie haben richtig gelesen: Jede Maschine ist genau für ihren Leistungsbereich optimiert. Jede Druckvariante verfügt über ihr eigenes, optimiertes Laufrad. Die Laufräder sind für eine lange Lebensdauer ausgelegt und sorgen für die hohe Zuverlässigkeit der Turbokompressoren.


Turbokompressoren werden in verschiedenen Branchen eingesetzt: Automobilindustrie, Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie, Textilindustrie, Energieerzeugung, erneuerbare Energien, Abwasseraufbereitung, chemische und petrochemische Industrie, Raffinerien sowie Öl- und Gasindustrie.

Ölfrei verdichtender Schraubenkompressor oder Turbokompressor?

Häufig werden Schraubenkompressoren für maximale Energieeffizienz bei niedrigem Volumenstrom und Turbokompressoren für größere Volumenströme empfohlen. Damit eine optimale Beratung möglich ist, analysieren wir den Anwendungsbereich.

Denn alles hängt von den Kundenanforderungen ab. Sicher spielt die Energieeffizienz bei der endgültigen Entscheidung eine Rolle, aber auch andere Faktoren, z. B. das Bedarfsprofil, sind zu berücksichtigen. Anwendungen mit schwankendem Druckluftbedarf profitieren von den flexiblen Einstellmöglichkeiten eines ölfrei verdichtenden Schraubenkompressors mit variabler Drehzahlregelung. Turbokompressoren hingegen eignen sich besser für konstante Bedarfsmuster.

Meistens ist eine Kombination aus beiden die beste Wahl: ein ölfrei verdichtender Turbokompressor für die Grundlast und ein ölfrei verdichtender Schraubenkompressor mit variabler Drehzahlregelung für die fluktuierenden Spitzenlasten. Zusammen mit unseren Kompressionswärmetrocknern ist diese einzigartige Kombination unschlagbar in der Druckluftbranche – die Erfolgsgarantie für uns und unsere Kunden.

Vorteile unserer mehrstufigen Turbokompressoren

Zuverlässigkeit rund um die Uhr

Energieeffiziente Lösung dank optimal angepasster Drehzahl für jede Stufe

Wirtschaftliche Kompressortechnik

Haube mit Lärmdämmung

Hochleistungskühler

Kompakte Bauweise und dadurch geringer Platzbedarf

Welche Arten von Turbokompressoren gibt es?

Wir bieten standardisierte oder kundenspezifische Turbokompressorlösungen.

  1.  Zentrifugalgebläse mit einem Druck von bis zu 1,5 bar
  2.  Ölfrei verdichtende Turbokompressorkerne mit einem Druck von bis zu 13 bar
  3.  Mehrstufige Prozessgaskompressoren bis zu 205 bar

In der Kategorie der Turbokompressoren sind drei Hauptkonfigurationen erhältlich:

  • Ein axialer Mehrstufen-Kompressor läuft bei relativ niedriger Drehzahl und wird meist direkt von einem Induktionsmotor angetrieben. Mehrere Laufräder sind axial hintereinander aufgereiht, um den Druck allmählich aufzubauen.
  • Turbokompressoren mit Getriebe werden von einem Induktionsmotor angetrieben, der sich mit relativ niedriger Drehzahl dreht. Die Radiallaufräder drehen sich aufgrund eines Getriebes mit hoher Drehzahl. Für diese hohen Drehzahlen sind spezielle Lager erforderlich, meist werden hydrodynamische Lager verwendet. Je nach erforderlichem Druck und/oder Luftstrom können entweder ein oder mehrere Laufräder montiert werden.
  • Hochgeschwindigkeits-Turbokompressoren sind Radialverdichter ohne Getriebe. Der Motor treibt das Laufrad direkt an. Das bedeutet, dass der Motor bei hoher Drehzahl laufen muss, was eine Dauermagnet-Motortechnologie erfordert. Um bei dieser hohen Drehzahl zuverlässig zu arbeiten, werden Magnetlager verwendet, um jeglichen Kontakt oder Verschleiß zu vermeiden.

1. Ölfrei verdichtende Zentrifugalgebläse – bis zu 1,5 bar

In sensiblen Branchenanwendungen ist eine zuverlässige Versorgung mit ölfreier Druckluft bei niedrigeren Drücken von 300 mbar(g) bis 1,5 bar(g) erforderlich.
Ölfrei verdichtende Zentrifugalgebläse müssen die strengen Normen in folgenden Branchen erfüllen:

Vielzahl von Zentrifugalgebläselösungen

Wir können mehr als eine Konfiguration bereitstellen, um die Anforderungen Ihrer Anwendung zu erfüllen. Kein Projekt gleicht dem anderen, und wir wissen nur zu gut, dass die anfänglichen Investitionskosten oder die Gesamtbetriebskosten eine entscheidende Rolle spielen können.
Unsere mehrstufigen Zentrifugalgebläse bieten eine einfache und zuverlässige Lösung mit geringerer Anfangsinvestition. Unsere leistungsstarken Hochgeschwindigkeits-Zentrifugalgebläse sorgen für möglichst niedrige Gesamtbetriebskosten.

2. Ölfrei verdichtende Turbokompressoren – von 2 bis 13 bar

Ölfrei verdichtender ZH-Turbokompressor

Ölfrei verdichtender ZH-Turbokompressor

Die ölfrei verdichtenden Turbokompressorkerne garantieren Leistung und Volumenstrom, die in Sachen Energieeffizienz ihresgleichen suchen. Praxistests und Pasel-Berechnungen haben gezeigt, dass unsere standardisierten Geräte die energieeffizientesten auf dem Markt sind.

Der ölfrei verdichtende Turbokompressor wird in der Regel in sensiblen Branchenanwendungen eingesetzt:

Vermeiden Sie Öl in Ihrem Produktionsprozess 
Die Z-Kompressoren von Atlas Copco sind eine Baureihe mit Druckluftqualität gemäß Klasse 0, d. h. sie liefern vollständig ölfreie Druckluft. Das Fehlen von Öl macht den Prozess einfacher, sicherer und langlebiger. Sie benötigen keine Filterung des Trockenmittelbetts, und die Wartungsintervalle sind weitaus länger.

Garantierte Sorgenfreiheit
Die Qualität unserer Produkte hat für uns höchste Priorität. Unsere ölfreien Lösungen entsprechen genau dieser Qualität und sind auch noch gut für die Umwelt! Der Kompressor wirkt sich positiv auf die Umwelt aus und senkt die Energiekosten erheblich.
Wir arbeiten fortwährend daran, unsere Prozesse zu optimieren und unseren Kunden Vorteile zu bieten. Das ZH-Kompressor-Paket beeindruckt nicht nur durch seine Intelligenz. Die Elektronikon-Steuerung maximiert die Leistung der Kompressoren und ermöglicht eine detaillierte Überwachung.

Warum sich Air Liquide für die Turbokompressortechnik entschieden hat

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Laufräder

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3. Turbokompressoren für höheren Druck für Prozessluft- und Prozessgasanwendungen – bis zu 205 bar

Für mehrstufige Prozessgaskompressoren bis 205 bar. Wir achten auf spezifische Kundenanforderungen und bieten einen maßgefertigten Kern, der die möglichst energieeffizienteste Lösung garantiert.

Die anspruchsvollen Prozessanforderungen der LNG- und chemischen/petrochemischen Industrie sowie der Gasaufbereitung erfordern robuste, zuverlässige Turbokompressoren, auch als Radialverdichter bezeichnet, die unseren Kunden einen zuverlässigen und effizienten Betrieb bieten.

Wir unterstützen Sie bei der Druckerzeugung für Ihre Kohlenwasserstoffverarbeitungsprozesse mit ein- bis achtstufigen Einwellenkompressoren und Kompressoren mit integriertem Getriebe. Unsere Kompressoren der Baureihen GT, T, RT und unsere Kompander sind speziell auf Ihre Prozessanforderungen zugeschnitten. Unsere AeroBlock-, PolyBlock- und TurboBlock-Kompressoren sind standardisierte Kompressoren für eine schnellere Bereitstellung. 

Wie hoch ist der Wirkungsgrad eines Turbokompressors?

Allgemein gilt: Je größer der Turbokompressor ist, desto höher ist der Wirkungsgrad. Dies wird oft als Skalierungseffekt bezeichnet.
Die Gründe hierfür sind unter anderem: ein besserer Luftstrom bei größeren Maschinen, da der relative Rauheitsfaktor kleiner ist (kleinerer Reibungskoeffizient), sowie
kleinere relative Spaltmaße (Volumeneffekt).
 

Ein Zentrifugalkompressor hat in der Regel einen Wirkungsgrad von etwa 70–85 %, abhängig von mechanischen Verlusten und der Gasreibung innerhalb des Kompressors. Zusätzlich variiert dieser Wert je nach Größe des Kompressors.

Wie funktioniert ein Turbokompressor?

Funktionsprinzip eines Turbokompressors

Funktionsprinzip eines Turbokompressors

Funktionsprinzip eines Turbokompressors
Wenn Luftpartikeln kinetische Energie zugeführt wird und diese dann plötzlich abgebremst werden, kommt es zum Druckaufbau.
Geschieht dies in mehreren Stufen, können in Maschinen mit niedriger Kompression bis zu 13 bar erreicht werden. 
In 4- bis 8-stufigen Turbokompressoren mit hoher Kompression können sogar bis zu 205 bar aufgebaut werden.

  • 1 Stufe: bis zu 2,5 bar
  • 2 Stufen: 2,5 bar bis 5,5 bar 
  • 3 Stufen: 6 bar bis 13 bar 
  • 4–8 Stufen: bis zu 205 bar 

Der Kern eines Turbokompressors besteht aus drei Elementen: 

Laufrad: Der Luftstrom tritt in das Laufrad ein. Dort erhöhen die Rotorblätter die kinetische Energie der Luft.

Diffusor: 
Der Diffusor manipuliert den Luftstrom, indem er die Luftgeschwindigkeit allmählich verlangsamt und die kinetische Energie in Druck umwandelt. 

Spiralgehäuse: 
Der Diffusor gibt die Luft in den Sammelbehälter ab – dieser hat die Form eines Schneckenhauses und wird deshalb auch Spiralgehäuse genannt. Im Spiralgehäuse wird der Luftstrom vom Diffusor gesammelt und zu einem Auslassrohr geleitet.