Verbesserung der Effizienz von Kompressoren und Expandern
Die integrierte Getriebebauweise, bei der zwei Ritzel über ein gemeinsames Stirnrad angetrieben werden, bietet eine Mehrgeschwindigkeitsfähigkeit für Turbokompressoren und Turboexpander. Dadurch kann jede Maschinenstufe mit ihrer optimalen Drehzahl betrieben werden, was letztlich die bestmögliche Effizienz ermöglicht. Im Allgemeinen ist es wirtschaftlich vorteilhaft, den kleinstmöglichen Kompressor einzusetzen. Je höher der Durchflusskoeffizient, desto größer ist die Saugleistung bei einem bestimmten Laufraddurchmesser. Bei einem mehrstufigen Kompressor ist das Laufrad der ersten Stufe so ausgelegt, dass es den maximalen Durchflusskoeffizienten erreicht. Der Durchflusskoeffizient der nachfolgenden Laufräder nimmt ab, wenn das Einlassvolumen sinkt, vorausgesetzt, die Wellendrehzahl bleibt konstant (z. B. bei Einwellentechnologie). Dies führt zunehmend zu suboptimalen Auslegungen, da das Saugvolumen der nachfolgenden Kompressorstufen abnimmt.
Optimale Effizienz und Kosten
Bei der integrierten Getriebetechnologie können die Drehzahlen der nachfolgenden Laufräder entlang des Kompressors individuell angepasst werden, um die bestmögliche Auslegung im Hinblick auf die Effizienz der Anlage und die Kosten zu erreichen. Tatsächlich eignet sich die integrierte Getriebetechnologie hervorragend dazu, Kompressoren an spezifische Prozessbedingungen und Anforderungen anzupassen – insbesondere bei höheren Druckverhältnissen.
Die Wurzeln der Technik mit integriertem Getriebe
Unsere Erfolgsbilanz umfasst Hunderte von vollverzahnten Einheiten, die gemäß API 617, Kapitel 1 und Kapitel 3, gebaut wurden. Vor fast 70 Jahren wurden in der Luftzerlegungsindustrie Geräte mit integriertem Getriebe eingeführt. In der Folge entwickelte sich diese Technologie zu einer bewährten Lösung, die von Fortschritten in den Bereichen Aerodynamik, Rotordynamik und Thermodynamik sowie von modernen Methoden zur Herstellung präziser rotierender und komplexer Komponenten profitierte – und das alles zu angemessenen Kosten. Verbesserungen in der Wellendichtungstechnologie trugen weiter zu diesem Fortschritt bei, da die Kompressoren mit integriertem Getriebe nach ihrer Aufnahme in die 7. Ausgabe von API 617 in Kapitel 3 im Jahr 2002 von den Raffinerien und Petrochemie-Märkten vollständig akzeptiert wurden. Mit sinkender Komplexität, höherer Zuverlässigkeit und geringerem Gewicht durch kompakte Bauweise ist dies heute noch ausgeprägter.
