Die Rezirkulation und Kompression von Edelgasen ist aufgrund der Gaseigenschaften und Reinheitsanforderungen eine anspruchsvolle Aufgabe. Erfahren Sie mehr über die Vorteile unserer gasgelagerten Turbo Kompressoren.
Edelgase haben die Eigenschaft, nicht mit anderen chemischen Substanzen zu reagieren. Diese Eigenschaft macht die Gase ideal für die Kontrolle und den Schutz kritischer physikalischer und chemischer Prozesse. Anwendungsbeispiele sind:
Die speziellen Eigenschaften von Edelgasen bereiten jedoch Schwierigkeiten, diese zu verdichten. Die Schallgeschwindigkeit von Helium ist etwa dreimal so hoch wie die von Luft, was eine Herausforderung bei der Verdichtung des Gases und somit auch beim aerodynamischen Design des Kompressors darstellt. Wird beispielsweise das gleiche aerodynamische Design auf Helium und Luft angewandt, ergeben sich, wie unten dargestellt, zwei sehr unterschiedliche Kompressor – Kennfelder.
In ähnlicher Weise ist die Viskosität des Prozess – Gases der wichtigste Parameter, der bei der Auslegung des Gaslagers zu berücksichtigen ist. Die Eigenschaften hängen nicht nur vom Gas selbst, sondern auch von den Temperatur- und Druckbedingungen ab. Das bedeutet, dass die Celeroton Ingenieure alle möglichen Betriebsbedingungen berücksichtigen müssen, um sicherzustellen, dass der Kompressor die Anforderungen des Kunden erfüllen kann.
Bei Anwendungen mit Edelgasen ist in der Regel keine Verunreinigung erlaubt. Daher sind Sauberkeit und ölfreie Verdichtung unerlässlich. Zudem stellen die Anwendungen in der Regel auch kritische Anforderungen an andere Aspekte, wie Dichtheit, hohe Absolutdruckfähigkeit, zulässiges Prozessgas, benetzte Materialien und/oder Energieverbrauch.
Die Gaslager-Technologie von Celeroton bringt bei den Anwendungen mit genannten Anforderungen erhebliche Vorteile:
Die meisten dieser Vorteile können durch das Gaslagerprinzip erreicht werden: Eine hermetische Abdichtung des Prozessgases innerhalb des Rotorraums ist ohne rotierende Dichtungen möglich. Es ist kein Schmiermittel erforderlich, da das Prozessgas selbst als Schmiermittel für das Lager dient. Und im Betrieb tritt kein Verschleiss auf, da der Rotor auf dem Prozessgasfilm schwimmt.
Zur Veranschaulichung der Leistungsfähigkeit der gasgelagerten Turbokompressor-Technologie von Celeroton sind in der folgenden Tabelle und den Abbildungen zwei beispielhafte Edelgas-Kompressoren dargestellt:
Helium Kompressor: Bis zu 20 bar am Eintritt
Kundenbedürfnisse: Sehr geringe Leckage und höchste Reinheit
Argon Kompressor: Bis zu 190 bar am Eintritt
Kundenbedürfnisse: Gasrezirkulation bei hohem Druck
Beide Kompressoren basieren auf derselben Basismaschine: Es werden die gleichen Rotor- und Motorteile verwendet. Das Gaslager und das aerodynamische Design sind auf die spezifischen Druck-, Temperatur- und Gasanforderungen zugeschnitten und optimiert. Darüber hinaus wird das Gehäuse im einen Fall für die Anforderungen an geringe Leckage und höchste Reinheit und im anderen Fall für eine hohe Druckfähigkeit optimiert, einschliesslich der entsprechenden Sicherheitsmassnahmen.
Die Kundenanforderungen werden auf dem hauseigenen Prüfstand von Celeroton verifiziert. Dazu gehören Gaslagerstabilitätstests im gesamten Gasparameterbereich, Closed-Loop-Tests zur Überprüfung des Kompressorkennfelds und der Effizienz sowie Testen der Sicherheitsaspekte wie elektrische Isolierung und Hochdrucktests.
Jede Anwendung stellt andere Anforderungen an Druckniveau und Massenstrom, so dass kundenspezifische Anpassungen oder Neuentwicklungen erforderlich sind. Wenn Druckniveau und Massenstrom die Möglichkeiten eines einstufigen Turbokompressors übersteigen, können Reihen- oder Parallelschaltungen von Turbo Kompressoren den Bereich erweitern. Erfahren Sie mehr über kundenspezifische Lösungen und kontaktieren Sie Celeroton für Ihre Spezifikationen unter moc.notorelec@selas oder +41 44 250 52 20.
