Entwicklung eines Wasserdampfverdichters

Kurzfassung

Die Bereitstellung von Prozesswärme erfolgt in vielen Industriebetrieben durch Dampf, der durch die Verbren-nung fossiler Energieträger erzeugt wird. Bis spätestens 2050 müssen diese durch regenerative Energiequellen ersetzt werden. Dabei bietet sich insbesondere bei Dampfnetzen die Nutzung von Ab- und Umweltwärme, z.B. Solar- oder Geothermie, in Kombination mit einer Dampfverdichtung an. Industriell und prototypisch verfügbar sind verschiedene Verdichtertypen, die allerdings zumeist nur geringe Druckverhältnisse und damit Temperaturhübe erlauben und aus wirtschaftlichen Gründen meist nur für große Leistungen angeboten werden. Insbesondere bei kleineren Betrieben mit nur einer Druckstufe des Dampfnetzes ergeben sich Anwendungspo-tentiale für die Dampfverdichtung unter der Voraussetzung, dass entsprechende Kompressoren zur Verfügung stehen. Am Institut für CO2-arme Industrieprozesse wird derzeit eine geschlossene Wärmepumpe mit Dampf als Arbeits-mittel aufgebaut. Für diese wird ein Radialverdichter mit hohem Druckverhältnis bei kleinen Volumenströmen entwickelt, der in einer weiteren Entwicklungsstufe bei verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommen kann. Zum Erreichen der Prozessparameter werden sehr hohe Umfangsgeschwindigkeiten benötigt, die sowohl eine strukturmechanische als auch aerodynamische Optimierung des Impellers erforderlich machen. In diesem Vortrag werden die auf dem Markt verfügbaren Verdichtersysteme, mögliche Anwendungsfälle und die Entwicklung des Turboverdichters vorgestellt.