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Der Tausendsassa unter unseren Produkten

Unverzichtbar und erstaunlich vielseitig – in der Energiewende kommt dem Expander als Schlüsselprodukt mehr und mehr Bedeutung zu. In enger Abstimmung mit dem Markt entwickelt MAN Energy Solutions einen einstufigen Expanderbaukasten.

Expander stehen wie kein zweites Einzelprodukt von MAN ES für Energie(rück)gewinnung, Effizienz und positive Ökobilanz – Aspekte, die die aktuelle und zukünftige Energiepolitik dominieren. Die Entwicklung eines neuen einstufigen Expanderdesigns wird seit 2017 in Oberhausen vorangetrieben. Der Baukasten umfasst zunächst drei Maschinengrößen bis 45 MW. Die grob spezifizierten Anforderungen des neuen Designs lassen aufhorchen: Preislich attraktiv, robust, effizient und kompakt lauten die Maßgaben im Lastenheft.  

Nutzung des Unternehmen-Know-hows

„Wie üblich stehen Entwicklungsziele häufig in Konflikt zueinander oder schließen sich komplett aus“, erörtert Carsten Bennewa, Teammanager Axialexpander, die Herausforderung. „Es spart ungemein Zeit, wenn man nicht alles ganz von vorn denken muss und auf Bestehendes zurückgreifen kann. Zumal die Marktanforderungen an unsere Maschinen kaum höher sein könnten.“ Heißgasexpander, wie sie bei FCC zum Einsatz kommen, sind höchst komplizierte Produkte. „Wir sprechen von einer Grenzmaschine, die Temperaturspitzen bis 860 Grad Celsius zuverlässig abfangen muss“, so Entwicklungsingenieur Alf-Peter Tiedtke. „Bei der Schaufelentwicklung konnten wir auf der MAN Turbolader-Geometrie aufbauen und diese auf unsere Bedingungen skalieren. Bei der Beschichtung hilft uns unsere langjährige Expertise bei Heißgasexpandern weiter – im Betrieb liegen wir hier bei 760 Grad Celsius.“  

Wir sprechen von einer Grenzmaschine, die Temperaturspitzen bis 860 Grad Celsius zuverlässig abfangen muss.
Alf-Peter Tiedtke, Entwicklungsingenieur

Ein absolutes Zukunftsprodukt – auch im Service

Das neue Design taugt für FCC genauso wie für die neuen Energiespeicherlösungen ETES und LAES. Da die neuen Expander rund 15 Prozent schneller drehen als Wettbewerbermaschinen, lassen sie sich kleiner bauen – MAN ES erleichtert dadurch Footprint-Lösungen zum Ersatz von veralteten oder schwächeren Maschinen. Durch den Verzicht auf horizontale Fugen erhöht sich auch die Wartungsfreundlichkeit. Das einstufige Design ermöglicht darüber hinaus problemlos Waschungen, die dem sog. Fouling, also Ablagerungen, entgegenwirken.

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Expansionsturbine, Turboexpander oder Expander
bilden in der Turbomaschinenwelt das Rückgrat der Energierückgewinnung. Sie kommen bei Gasturbinen, Turboladern und Triebwerken zum Einsatz – manche arbeiten mit Dampf, dann sind sie als Dampfturbinen bekannt. Bei anderen Gasen sprechen wir von Expandern. In eine Expansionsturbine strömt ein Gas von einem höheren zu einem niedrigeren Druckniveau. Dabei vergrößert sich sein Volumen – es expandiert. Durch die Strömung gibt das Arbeitsmedium einen Teil seiner Energie, die in Form von Druck und Temperatur enthalten war, in die Expansionsmaschine ab. Diese wird dann wiederum in kinetische Energie umgewandelt und treibt Maschinen wie einen Elektrogenerator für die Stromerzeugung oder einen Verdichter an.  

Dekarbonisierung – nicht ohne Expander
MAN ES ist darauf spezialisiert, die Energie aus Gasen in bestimmten chemischen und petrochemischen Prozessen zurückzugewinnen: Expander kommen bei der Terephthalsäure- (PTA) und Salpetersäure-Herstellung (HNO3) oder auch bei Fluid Catalytic Cracking (FCC) zum Einsatz. Daneben ist die Energierückgewinnung aus Hochofengasen eine weitere Anwendung. Ohne Expander könnten die beschriebenen Stranganwendungen kaum wirtschaftlich betrieben werden, denn er verbessert die Effizienz und Energiebilanz des gesamten Systems erheblich. Analog zu den Kompressoren deckt MAN ES die Produktpalette komplett ab: axial und radial, einstufig und mehrstufig.


Link zur Expander-Seite von MAN ES

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