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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression

Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression

Zusammenfassung des Produktkatalogs
Mechanische Brüdenkompression und Eindampfung
Die mechanische Brüdenkompression ist ein Verfahren zur Energieeinsparung in der Eindampftechnik, das den Energieinhalt des Brüdens durch Verdichtung auf einen höheren Druck zurückführt. Dies reduziert den Primärenergieverbrauch und die Umweltbelastung. Hauptanwendungsbereiche sind die Nahrungsmittel-, chemische, Salinen- und Umwelttechnik.
Physikalische Grundlagen
Die mechanische Brüdenkompression nutzt einstufige Radialkompressoren und Hochleistungsventilatoren. Der Leistungsbedarf wird durch die spezifische isentrope Kompressionsarbeit bestimmt.
Kompressoren – Bauarten und Einsatzbereiche
Kompressoren arbeiten nach statischen oder dynamischen Prinzipien. Radialkompressoren sind häufig im Einsatz, da sie mittlere bis große Volumenströme bei moderaten Druckverhältnissen bewältigen können. Verschiedene Kompressortypen werden je nach Betriebsbedingungen eingesetzt.
Kompressorantriebe und Regelung
Die Antriebsleistung wird durch mechanische Verluste beeinflusst. Die Regelung der Kompressoren ist entscheidend für den effizienten Betrieb der Anlagen.
Eindampfanlagen
Radialventilatoren sind für niedrige Druckverhältnisse geeignet. Einstufige Radialkompressoren werden in Eindampfanlagen eingesetzt.
Hauptkomponenten und Materialien
Kompressoren bestehen aus Motor, Getriebe und Kompressor. Gusswerkstoffe werden für das Gehäuse verwendet, während Laufräder aus hochwertigen Materialien bestehen.
Arbeitsprinzipien und Bauarten
Mehrstufige Radialkompressoren werden für große Volumenströme und Temperaturerhöhungen eingesetzt.
Konstruktive Details
Details eines einstufigen Radialkompressors umfassen das Spiralgehäuse und die halb offene Bauweise der Laufräder.
Getriebe und Lagerung
Moderne Kompressoren verwenden schräg verzahnte Stirnradgetriebe und Kippsegmentgleitlager.
Antriebsarten
Elektromotoren, Dampfturbinen und Gasmotoren werden als Antriebsarten diskutiert.
Überwachungs- und Sicherheitseinrichtungen
Überwachungs- und Sicherheitseinrichtungen sind notwendig, um mechanische Schäden zu vermeiden.
Kompressorregelung
Die Regelung erfolgt durch Drehzahlregelung und Vordrallregelung. Frequenzumrichterbetrieb bietet Vorteile.
Regelungsarten für Radialkompressoren
  • Diffusorregelung: Ermöglicht große Änderungen des Massendurchsatzes.
  • Saugdruckregelung: Ermöglicht Variation des Massendurchsatzes durch Dichteänderung.
  • Drosselung der Saugleitung: Führt zu ungünstigen Teillastwirkungsgraden.
Anlagenkonzepte
  • 1-stufige Fallstrom-Eindampfanlage: Für Industrieabwässer.
  • 3-stufige Fallstrom-Eindampfanlage: Mit mechanischer und thermischer Brüdenkompression.
  • 2-stufige Fallstrom-Eindampfanlage: Für Weizenstärkeabwasser.
Komponenten und Prozesse
  • Umfassen Fallstrom-Verdampfer, Kondensatoren, Plattenwärmeaustauscher, Brüdenkompressoren und Vakuumpumpen.
  • Prozesse beinhalten mechanische und thermische Brüdenkompression, Vorwärmung, Entspannungskühlung und Vorkonzentrierung.
Lieferprogramm
  • Eindampfanlagen zur Konzentrierung von flüssigen Nahrungsmitteln und Lösungen.
  • Membranfiltration zur Abtrennung von Verunreinigungen.
  • Anlagen zur Destillation und Kristallisation.
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Katalogauszüge

Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-1

GEA Wiegand GmbH GEA Evaporation Technologies Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression Leading Technologies. Individual Solutions.

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-2

Inhalt Mechanische Brüdenkompression und Eindampfung Physikalische Grundlagen der mechanischen Brüdenkompression Mechanische Brüdenkompressoren – Bauarten und Einsatzbereiche Arbeitsprinzipien und Bauarten von Kompressoren Konstruktive Einzelheiten des einstufigen Radialkompressors Thermische Trennverfahren wie z. B. Verdampfung und Destillation sind energieintensive Verfahren. Das Ziel, die Energiekosten zu reduzieren, führte im Laufe der Entwicklung zunächst zu Mehrstufenanlagen, zum Einsatz von thermischen Brüdenkompressoren und schließlich zur mechanischen Brüdenkompression. Bei konventionellen...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-3

Mechanische Brüdenkompression und Eindampfung Bedeutung Hintergrund Wirtschaftlichkeit Anlagen der Verdampfung, Destillation, Verdampfungskristallisation und -trocknung sind sehr energieaufwändig. Die Betriebskosten dieser Anlagen werden daher wesentlich von den Energiekosten bestimmt. Es ist deshalb ein vorrangiges Ziel, den spezifischen Energieverbrauch zu senken und zu optimieren. 1. Mehrstufenschaltung Bei der Mehrstufeneindampfung wird die in der 1. Stufe durch Primärenergie erzeugte Brüdenmenge nicht unmittelbar dem Kondensator zugeführt, sondern in einer 2. Stufe wieder als Heizmedium...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-4

Zum Betrieb eines thermischen Brüdenkompressors ist eine bestimmte Dampfmenge – auch als Treibdampf bezeichnet – erforderlich. Dieser Treibdampfanteil muss als Überschussbrüden an die nächste Stufe bzw. an den Kondensator abgegeben werden. Die Energie des Überschussbrüdens entspricht in erster Näherung der eingesetzten Treibdampfmenge. A Einzudampfendes Produkt B Brüden B1 Restbrüden C Konzentrat D Treibdampf E Heizdampfkondensat V Wärmeverlust die mechanische Energie des Kompressorlaufrades – kann Prozesswärme energetisch aufgebessert und unter Verzicht auf Primärdampf als Heizdampf in den Prozess...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-5

Physikalische Grundlagen der mechanischen Brüdenkompression Radialkompressoren sind volumetrisch fördernde Maschinen, d. h., der Volumenstrom ist unabhängig vom Saugdruck immer gleich. Es ändert sich der Massenstrom proportional zum absoluten Saugdruck. Im Bild wird der Kompressionsvorgang des einstufigen Radialkompressors im h,s-Diagramm dargestellt. Der Leistungsbedarf des einstufigen Radialkompressors beträgt Bei Eindampfanlagen verwendet man für die mechanische Brüdenkompression aus Kostengründen vorwiegend den einstufigen Radialkompressor und den Hochleistungsventilator. Die nachfolgenden...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-6

Die spezifische polytrope Kompressionsarbeit ∆ hp ist u. a. abhängig vom Polytropenexponenten κ und der molaren Masse M des angesaugten Gases sowie von der Ansaugtemperatur und der gewünschten Druckerhöhung. Für die tatsächliche Kupplungsleistung der Antriebsmaschine (Elektromotor, Gasmotor, Turbine u. a.) ist noch ein Zuschlag für mechanische Verluste zu berücksichtigen. einer absoluten Erhöhung der Sattdampftemperatur von etwa 12-18 K bis max. ca. 30 K entspricht. Einstufige Radialkompressoren mit Laufrädern aus Standardwerkstoffen sind in der Lage, bei Wasserdampf eine Druckerhöhung um den...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-7

Mechanische Brüdenkompressoren – Bauarten und Einsatzbereiche Maschinen für die Kompression von Gasen arbeiten nach dem statischen oder nach dem dynamischen Prinzip. In statisch arbeitenden Maschinen werden der Saug- und der Druckraum durch bewegte Maschinenteile voneinander getrennt, und der Gasdruck wird durch eine Verkleinerung des Arbeitsraumes erhöht. Im anschaulichsten Fall, dem Hubkolbenkompressor, geschieht dies durch die Bewegung des Kolbens im Zylinder. In dynamisch arbeitenden Maschinen wird dem Gas von den mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Laufradschaufeln Energie zugeführt....

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-8

Mechanisch wirkende Kompressoren statisch arbeitende Verdränger-Kompressoren Schraubenkompressor Hubkolbenkompressoren arbeiten nach dem mechanischen Prinzip des Verbrennungsmotors. Die Kurbelwelle bewegt über das Pleuel und die im Kreuzkopf gelagerte Kolbenstange den Kolben in geradliniger Richtung. Der Gaswechsel in den Arbeitsräumen oberund unterhalb des Kolbens erfolgt über vom Gasdruck betätigte Ventile. Zur Vermeidung von Wärmespannungen an den Dichtflächen werden der Zylindermantel und der Stopfbuchsraum mit Dampf beheizt. · Vmin = 0,01 m3/s · Vmax = 6 m3/s Kreiskolbenkompressoren haben...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-9

Arbeitsprinzipien und Bauarten von Kompressoren dynamisch arbeitende Strömungs-Kompressoren Radialventilator Diagonalkompressoren haben geringe Bedeutung für den Einsatz bei der Verdichtung von Wasserdampf. Radialventilatoren können für niedrige Druckverhältnisse bis Π=1,25 eingesetzt werden. Im Unterschied zu Radialkompressoren tritt das Gas nicht axial, sondern immer radial in die Strömungskanäle des Laufrades ein. Die Gebläse werden in Blech-Schweißkonstruktion mit Verstärkungsrippen ausgeführt. Getriebe sind nicht notwendig, da die Antriebe die Drehzahl des Laufrades erreichen. · Vmin = 1...

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-10

Konstruktive Einzelheiten des einstufigen Radialkompressors Einteiliges Spiralgehäuse erlaubt Enddrücke bis 60 bar Eintrittsleitapparat zur stufenlosen Regelung erzielt höchsten Teillastwirkungsgrad

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Eindampftechnik mit mechanischer Brüdenkompression-11

Ritzelwellen in höchster Qualität gewährleisten sichersten Betrieb Laufrad in halb offener Bauweise ermöglicht maximales Stufendruckverhältnis Wartungsfreie Ritzelwellenlager mit besten Dämpfungseigenschaften Getriebegehäuse als solide Kontruktion, kompakt gebaut Direktgetriebene Schraubenspindelpumpe zur sicheren Ölversorgung von Lagern und Getrieben 3D-Darstellung Radialkompressor (Bild: Atlas Copco)

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* Die Preise verstehen sich ohne MwSt., Versandkosten und Zollgebühren. Eventuelle Zusatzkosten für Installation oder Inbetriebnahme sind nicht enthalten. Es handelt sich um unverbindliche Preisangaben, die je nach Land, Kurs der Rohstoffe und Wechselkurs schwanken können.