Industrielle Kompressoren und Thermoöl-Systeme: Aufbau und Typen

Fluid-Wärmeerzeuger für thermische Systeme

Die Erwärmung von Flüssigkeiten erfolgt durch Zirkulation in Thermoöfen, die oft innen mit feuerfestem Material beschichtet sind. Die Brenner befinden sich in der Regel am Boden des Ofens. In der Konvektionszone wird meist ein Economizer eingesetzt, um die fühlbare Wärme der Rauchgase zu nutzen. Dabei wird eine Menge Thermoöl erhitzt, das zur Vorwärmung der Verbrennungsluft genutzt werden kann. Eine Druckregelkammer (Zugregler) steuert über Klappen die Öffnung des Gasaustritts in den Schornstein.

Luftverdichtung und Verteilung

Methoden der Gasverdichtung

Vier Methoden werden zur Komprimierung von Gasen verwendet: zwei davon sind intermittierend (diskontinuierlich) und zwei sind kontinuierlich.

Vier Kompressionsmethoden

1. Nacheinander werden Gasmengen in ein Gehäuse eingeführt. Das Volumen wird reduziert, wodurch der Druck steigt. Das verdichtete Gas wird dann aus dem Gehäuse ausgestoßen.
2. Nacheinander werden Gasmengen in ein Gehäuse eingeführt, das sein Volumen bis zur Austrittsöffnung nicht verändert. Das System wird durch den Rückfluss der Gasentladung komprimiert, und die Druckluft wird dann ausgestoßen.
3. Gas wird rasch durch mechanische Einwirkung von rotierenden Treibern oder Rotoren mit Schaufeln komprimiert, die Geschwindigkeit und Druck auf das Gas übertragen. (Anschließend wird die Geschwindigkeit durch stationäre Schaufeln oder Düsen in Druck umgewandelt.)
4. Gas wird in einen anderen Hochgeschwindigkeitsstrahl (Jet) desselben Gases oder Dampfes eingeführt. Die hohe Geschwindigkeit der Mischung wird dann durch einen Diffusor in Druck umgewandelt.

Klassifizierung nach Kompressionsmethode

• Kompressoren, die die Methoden 1 und 2 verwenden, arbeiten intermittierend und werden als Verdrängerkompressoren bezeichnet.
• Kompressoren, die Methode 3 verwenden, werden als Dynamische Kompressoren bezeichnet.
• Kompressoren, die Methode 4 verwenden, sind normalerweise als Ejektoren bekannt und arbeiten oft im Unterdruckbereich.

Detaillierte Typen von Kompressoren

1. Verdrängungsverdichter: Einheiten, in denen aufeinanderfolgende Gasmengen in einem geschlossenen Raum eingeschlossen und auf einen höheren Druck gebracht werden.
2. Kolbenkompressor: Verdrängermaschinen, bei denen das Kompressionselement ein Kolben in einem Zylinder ist.
3. Rotationskompressoren: Maschinen, bei denen Kompression und Verdrängung durch rotierende Elemente erfolgen.
   • Flügelzellenkompressoren: Verdränger-Rotationsmaschinen, bei denen axiale Flügel (Lamellen) auf einem exzentrisch montierten, rotierenden Schieber radial in einem zylindrischen Gehäuse angebracht sind. Das Gas wird zwischen den Lamellen eingeschlossen und komprimiert.
   • Flüssigkeitsringkompressoren: Rotationskompressoren, die eine Flüssigkeit (z. B. Wasser) als Kolben verwenden, um das Gas zu komprimieren und zu fördern.
   • Schraubenkompressoren: Rotationsmaschinen, bei denen zwei ineinandergreifende, helixförmige Rotoren das Gas komprimieren und zum Auslass fördern. Interne Komprimierung findet nicht statt.
4. Dynamische Kompressoren: Kontinuierliche Rotationsmaschinen, bei denen ein schnell drehendes Element das Gas beschleunigt, wodurch Geschwindigkeit in Druck umgewandelt wird, teils durch das rotierende Element und teils in stationären Diffusoren.
   • Radialverdichter: Dynamische Kompressoren, bei denen ein oder mehrere rotierende Laufräder das Gas beschleunigen. Der Hauptgasstrom tritt radial ein.
   • Axialverdichter: Dynamische Kompressoren, bei denen die Beschleunigung des Gases durch die Einwirkung gekrümmter, rotierender Schaufeln erzeugt wird. Der Hauptgasstrom tritt axial ein.
   • Mixed-Flow-Kompressoren: Maschinen mit dynamischem Laufrad, die Eigenschaften von Axial- und Kreiselpumpen vereinen.
   • Ejektoren: Elemente, die Gase oder Dämpfe mit einem Hochgeschwindigkeitsstrahl von Gas oder Dampf fördern und die Geschwindigkeit in einem Diffusor in Druck umwandeln.

Druckluft-Verteilnetze (Rohrleitungen)

Die sinnvolle Gestaltung des internen Rohrleitungsnetzes für Druckluft variiert je nach Gebäudegröße, Anzahl der Verbrauchspunkte und deren Lage. Das Hauptnetz sollte als geschlossene Schleife (Ringnetz) ausgeführt werden. Es besteht die Möglichkeit, für jede Etage eine bestimmte Anzahl geschlossener Kreisläufe zu verwenden, wobei jede Verbindung zu einer Hauptleitung führt. Die Verlegung erfolgt in Gräben oder mit Abzweigungen, die von Seitenwänden oder der Decke abhängen.