Die Mikro-Dampfturbinen von TURBONIK
Grenzen verschieben für die energieversorgung von morgen
Turbinentechnologie neu gedacht und umgesetzt
Dampfturbinen sind eine der ältesten und bewährtesten Technologien zur Stromerzeugung. Seit ihrer Erfindung gegen Ende des 19. Jahrhunderts bilden sie die Basis für die Energieerzeugung in Kraftwerken und größeren Industrieanlagen. Doch in Zeiten der Energiewende nimmt die dezentrale Energieerzeugung eine immer wichtiger werdende Rolle ein. Dabei stehen die ortsnahe Erzeugung und optimale Nutzung der vorhandenen Energieressourcen im Vordergrund.
Wir haben uns aus diesem Grund der Dampfturbinentechnologie angenommen und sie für die Anforderungen des 21. Jahrhunderts weiterentwickelt. Dabei hatten wir die Anwender im Blick, die bereits Dampf in ihren Prozessen einsetzen, deren Dampfmengen und -eigenschaften nicht für den Betrieb herkömmlicher Dampfturbinen ausreicht.
Mit den Anforderungen jener Anwender im Kopf fokussierten wir uns auf die Entwicklung einer Technologie, die Dampfturbinen als einfache Effizienzmaßnahme in dampfnutzenden Unternehmen verfügbar macht. Dabei haben wir drei entscheidende Aspekte der Dampfturbinentechnologie neu gedacht und umgesetzt.
Höchste Drehzahl & Effizienz bei der Stromerzeugung
Die Turbinen sind so konstruiert, dass Laufrad und Generator ohne Getriebe direkt gekoppelt sind. Dadurch arbeiten sie mit bis zu 50.000 Umdrehungen die Minute, weltweit die höchsten Drehzahlen bei Dampfturbinen.
Kleinste Stellfläche und minimaler Materialeinsatz
Mit einem Laufraddurchmesser von nur rund 20 cm und einer kompakten Bauweise, die auf die Maße einer Euro-Palette passt, sind Turbonik-Turbinen äußerst platz- und materialsparend.
100% ölfrei durch innovative Wasserlegerung
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Umweltfreundlichkeit. Die Turbonik-Turbinen sind vollständig ölfrei, anstelle von Öl wird Wasser als Schmiermittel verwendet
Höchste Drehzahl und Effizienz bei der Stromerzeugung
Ein zentraler Fokus liegt auf höchster Effizienz und Leistung. Die Turbinen sind dazu so konstruiert, dass Laufrad und Generator ohne Getriebe direkt gekoppelt sind. Dadurch arbeiten sie mit bis zu 50.000 Umdrehungen die Minute, weltweit die höchsten Drehzahlen bei Dampfturbinen. Der erzeugte Strom wird dann über einen Frequenzumrichter auf die Netzfrequenz (50 Hertz, 400 Volt) gerichtet. Unsere einstufigen Mikro-Dampfturbinen erreichen so einen isentropen Turbinenwirkungsgrad, der 40 % höher ist als bei vergleichbaren konventionellen Dampfturbinen in ihrem Leistungsbereich. Dies bedeutet, dass der zur Dampferzeugung eingesetzte Brennstoff bestmöglich energetisch genutzt wird. Unter Volllast und im Dauerbetrieb mit 300 kW kann eine Turbonik-Turbine etwa 2,5 GWh Strom pro Jahr erzeugen, was dem Jahresverbrauch von rund 500 Vier-Personen-Haushalten entspricht.
Kleinste Stellfläche und minimaler Materialeinsatz
Ein weiterer Vorteil der Mikro-Dampfturbinen von Turbonik ist ihr geringer Platzbedarf. In vielen Unternehmen sind die Dampfkesselanlagen historisch gewachsen und zusätzlicher Platz für neue Einbauten ist begrenzt. Die Drehzahl wirkt sich dabei überaus positiv auf die Baugröße von Laufrad und Turbinengehäuse aus. Mit einem Laufraddurchmesser von nur rund 20 cm und einer kompakten Bauweise, die inklusive Generator auf die Maße einer Euro-Palette passt, sind Turbonik-Turbinen äußerst platzsparend.
Das Gesamtgewicht der mechanischen Komponenten beträgt indessen nur etwa 1000 kg, was eine Aufstellung auf nahezu jedem Industrieboden ermöglicht. Damit eröffnen die Mikro-Dampfturbinen vielen Unternehmen erstmals die Möglichkeit, Dampfturbinen als Effizienztechnologie einzusetzen. Die Schaltschränke lassen sich zudem räumlich getrennt von der Turbine aufstellen, was zusätzliche Flexibilität bei der Integration und Anbindung schafft.
100% ölfrei durch innovative Wasserlagerung
Ein weiterer wichtiger Aspekt der für uns wichtig ist, ist die Umweltfreundlichkeit. Die Turbonik-Turbinen sind vollständig ölfrei, anstelle von Öl wird erstmals bei Dampfturbinen überhaupt Wasser als Schmiermittel verwendet. Denn insbesondere in der Lebensmittelindustrie sind Produktsicherheit und -reinheit wesentliche Entscheidungskriterien, die an Effizienzmaßnahmen in der Anlagentechnik angelegt werden. Das Lagersystem wurde von Turbonik entwickelt und basiert auf gewonnenen Betriebserfahrung mit der Lagerung von schnelldrehenden ORC-Turbinen.
Zudem ist eine Besonderheit der eingesetzten Wasserschmierung , dass ein Teil des entspannten Dampfes selbst während des Betriebs der Turbine kondensiert wird und somit den Wasserkreislauf ständig auffüllt. Eine automatische Füllstandsregelung verhindert dabei Überläufe. Die Kühlung des Wasserkreislaufs kann entweder über einen Rückkühler (Luft) erfolgen oder mittels direkter Anbindung eines Wärmetauschers an ein werkseitiges Kühlwassernetz.
Unser Geschäftsführer Dr. Bülten stellt die Technologie der Turbinen vor
GMVA-Niederrhein
ThyssenKrupp steel europe
Schwarzwaldmilch
Einsatz der Turbine
Die Voraussetzung für den Einsatz einer Mikro-Dampfturbine in Ihrem Betrieb, ist eine vorhandene Druckdifferenz zwischen Dampferzeuger und Verbraucher oder innerhalb eines Dampfnetzes. Das Druckverhältnis von Turbineneintrittsdruck zu -austrittsdruck sollte als Richtwert dabei größer als 2 sein und der Dampfmassenstrom mehr als 1,2 Tonnen pro Stunde betragen. Bei größeren Dampfmengen sind auch geringere Druckverhältnisse zur Erreichung einer wirtschaftlichen Leistung möglich.
Die elektrische Leistung berechnen wir aus Ihren Angaben dann jeweils individuell. Eine erste Abschätzung der elektrischen Leistung bei Ihrem Anwendungsfall können Sie vorab hier bereits selbst vornehmen.
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Wir beraten Sie gerne umfassen zu den Einsatzmöglichkeiten unserer Turbonik-Turbinen und deren exklusiven Vorteilen.