Anlage mit Kompressoren der 6000er Baureihe

Die bisher größte Anlage mit Kompressoren der 6000er Baureihe wird zur Helium-Rückgewinnung im Fusionsreaktor Iter im französischen Cadarache genutzt. (Bild: Sauer Compressors)

  • Die Baureihe ist für Ansaugdrücke bis zu 20 bar(ü) ausgelegt und erreicht Enddrücke bis zu 500 bar(ü) bei einer Wellenleistungsaufnahme von bis zu 230 kW.
  • Standardisierte Kurbelgehäuse mit vier oder sechs Zylindern können mit sieben verschiedenen Verdichtungsstufen kombiniert werden.
  • Zwischen Kompressor und Elektromotor ist eine Magnetkupplung integriert, die eine hermetische Gasdichtheit ermöglicht.

Vor der Jahrtausendwende hatte Sauer Compressors eine Marktlücke ausgemacht: Viele industrielle Anwendungen verlangten nach Hochdruckkompressoren im oberen Leistungsbereich der Tauchkolbentechnologie, die darüber hinaus kundenindividuell anpassbar sind. Sauer nahm die Herausforderung an und startete eine über zehnjährige Entwicklungsarbeit, die Chief Sales Officer Dirk Slottke als „die bisher anspruchsvollste der Unternehmensgeschichte“ bezeichnet. Der Launch der Kompressorenbaureihe Sauer 6000, mit der das Unternehmen im Hochdruckbereich den Sprung von 87 kW auf 230 kW Leistung bewältigte, war schließlich 2006. Zu den Anwendern der ersten Stunde zählen beispielsweise Hersteller von Strahltriebwerken, Pumpspeicherkraftwerke, große Forschungseinrichtungen und OEMs von Anlagen für die Biomethan-Einspeisung in Gasnetze.

Breites Medienspektrum

Die Hochdruckkompressoren der Baureihe 6000 sind für Ansaugdrücke bis zu 20 bar(ü) ausgelegt und erreichen Enddrücke bis zu 500 bar(ü) bei einer Wellenleistungsaufnahme von bis zu 230 kW. Der Liefermengenbereich liegt dabei je nach Konfiguration zwischen 200 und 1.250 m³/h. Die direktgetriebenen, wassergekühlten Verdichter sind für ein breites Spektrum von Medien wie Luft, Stickstoff, Helium, Erdgas, Biomethan oder Wasserstoff geeignet. Auch vorverdichtetes Gas kann aufgenommen werden. Aufgrund des gasdichten Kurbelgehäuses sind die Leckageraten minimal. Die für diesen Leistungsbereich äußerst kompakten Kompressoren erfordern nur wenig Aufstellfläche und benötigen durch schwingungsisolierende Lagerungen weder ein spezielles Fundament noch eine Grundplatte, sodass sie einfach und kostensparend installiert werden können.

Kompressorenbaureihe Sauer 6000
Eine technische Besonderheit der Baureihe 6000 ist die integrierte Wasserkühlung, welche direkt die Zylinder und die Kompressorventile kühlt. (Bild: Sauer Compressors)

Flexibles Baukastenprinzip

Die Hochdruckkompressoren der Serie 6000 basieren auf einem Baukastenprinzip, wodurch Anwender sie individuell anpassen können. Standardisierte Kurbel­gehäuse mit vier oder sechs Zylindern können mit sieben verschiedenen Verdichtungsstufen kombiniert werden, wobei die Kolbendurchmesser zwischen 22 mm und 195 mm betragen. „Speziell im Gasbereich sind derzeit maßgeschneiderte Lösungen verlangt, denken wir nur an die zahlreichen Wasserstoff-Projekte der Industrie“, sagt Dirk Slottke.
Die Option, Stufen nachträglich auszutauschen und so den Kompressor an neue Anforderungen anzupassen, bietet zusätzliche Flexibilität. Beispielsweise entsteht aus einem 100-bar(ü)-Verdichter durch den Tausch von nur zwei Stufen ein 500-bar(ü)-Verdichter bei nahezu gleichbleibenden Betriebseigenschaften und Wartungsteilen. „Kürzlich erst haben wir am Kompressor eines Kunden aus der Prozessindustrie zwei Stufen ausgetauscht, da eine Anwendung mehr Saugdruck und weniger Enddruck verlangte. Solche Anfragen erhalten wir häufig, denn die Prozessparameter verändern sich“, berichtet Dirk Slottke. Trotz der großen Flexibilität sind alle Modelle zu 90 % aus Standardteilen zusammengestellt.

Eine technische Besonderheit der Baureihe 6000 ist die integrierte Wasserkühlung, welche direkt die Zylinder und die Kompressorventile kühlt. Die maximale Wassereinlasstemperatur darf im Standardfall bis zu 40 °C betragen und die Umgebungstemperatur 55 °C erreichen. Eine externe Kühlung und zusätzliche Verrohrungen sind dabei nicht erforderlich.

Magnetkupplung für hermetische Gasdichtheit

Sauer entwickelt die Hochdruckkompressoren der 6000er-Serie ständig weiter, mittlerweile hat das Unternehmen eine Magnetkupplung zwischen Kompressor und Elektromotor integriert, die eine hermetische Gasdichtheit ermöglicht. Diese Abdichtung ist besonders für wertvolle und gefährliche Gase relevant. Anders als mechanische Dichtungen ist die Lösung zudem wartungs- und verschleißfrei, sodass an dieser Stelle keine regelmäßigen Inspektionen mehr nötig sind.

Bei der aktuellen Konstruktion wurde darüber hinaus das Basisdesign für eine bessere Zugänglichkeit und Wartbarkeit der Magnetventile angepasst und bei allen Modellen vereinheitlicht. Die Luftfilter haben eine höhere Durchflusskapazität und ein spezielles Feature schützt vor der Inbetriebnahme des Kompressors ohne Filtereinsatz. Auch der Kühlkreislauf wurde verbessert: Rückschlagventile am Kühlwasserauslass verhindern Reflux. Durch werkseitig vorinstallierte Kompensatoren für den Kühlwassereinlass und -auslass wurden die bisherigen Schläuche überflüssig und der Footprint insgesamt kleiner. Ablassventile an sämtlichen Zylindern erleichtern den Kühlwasserablass. Ebenfalls hinzugekommen sind Zinkanoden. Die Materialien der Kühlereinsätze sind jeweils speziell auf das zu komprimierende Gas abgestimmt.

Im Kondensatsystem kommen Abscheider mit einer Effizienz von 80 bis 100 % zum Einsatz. Die Abscheider und Stufen verfügen jeweils über eine eigene Entwässerung. Damit es leichter zugänglich ist, befindet sich das Kondensatsystem an der Seite des Motors. Die Ölschmierung verfügt über einen Hauptstrom-Ölfilter mit einer Ölpumpe sowie einer verbesserten Abdichtung.

 

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