Ladungsverdichter (Schraube)

Was einen Schraubenladungsverdichter ausmacht

Ein Ladungsverdichter in Schraubenbauart fördert Gas über kämmende Schraubenrotoren, die ein ununterbrochenes Dampfvolumen einschließen und fortschreitend verdichten, statt über die aussetzenden Kolbenhübe eines Kolbenladungsverdichters. Diese ununterbrochene Wirkung ergibt einen ruhigeren, schwingungsärmeren Lauf und einen einfacheren Umgang mit Dampf, der geringe Mengen mitgerissener Flüssigkeit enthält, was Schraubenverdichter für die Dampfrückführung und die Tankdruckregelung beim Laden und Löschen auf LPG-Tankern und ähnlichen Gastankern gut geeignet macht. Kolbenverdichter bleiben dort üblich, wo sehr hohe Verdichtungsverhältnisse oder ein größerer Druckanstieg in einer Stufe nötig sind; die Wahl zwischen beiden Bauarten ergibt sich im Allgemeinen aus der Auslegung des Ladungssystems und wird im Betrieb nicht getauscht.

Hauptkomponenten

Rotorpaar

Ein Satz aus Haupt- und Nebenrotor mit schraubenförmigen Profilen, feinbearbeitet, um ein kleines Betriebsspiel zu halten; Verschleiß hier mindert unmittelbar den Liefergrad.

Öleinspritzung und Ölabscheidung

Bei öleingespritzten Bauarten wird Öl zum Abdichten, Kühlen und Schmieren in den Verdichtungsraum eingespritzt und danach aus dem Druckgasstrom abgeschieden, bevor dieser den Ladetank oder die Dampfrückführleitung erreicht — die Leistung des Abscheiders ist entscheidend, denn mitgerissenes Öl verunreinigt die Ladung.

Antrieb und Getriebe

Ein Elektromotor treibt die Rotorwelle an, meist über ein Getriebe, das die Motordrehzahl auf die für Ladungsgas und Druckbereich günstigste Rotordrehzahl bringt.

Saug- und Druckventile mit Verriegelungen

Automatische Ventile und Sicherheitsverriegelungen, die den Betrieb außerhalb sicherer Saug- oder Druckgrenzen verhindern und die Notabschaltung aus dem Ladungskontrollsystem unterstützen.

Auswahl und Auslegung

Die Auslegung folgt der geforderten Dampfmenge im festgelegten Saug- und Druckbereich für die Ladungen, für die das Fahrzeug gebaut ist, dazu der Verträglichkeit von Rotor- und Dichtungswerkstoffen mit dem jeweiligen Gas — manche Ladungen verlangen ölfreie Bauarten oder bestimmte Elastomer- und Werkstoffwahlen, um Verunreinigung oder chemischen Angriff zu vermeiden. Die Regelbarkeit zählt in der Praxis, denn der Bedarf an Dampfrückführung schwankt zwischen Beginn und Ende eines Lade- oder Löschvorgangs erheblich, und ein Verdichter, der nur nahe seinem Auslegungspunkt gut arbeitet, quält sich durch den Rest des Umschlags.

Vorschriften und Klasse

Ladungsverdichter auf Gastankern fallen unter den IGC-Code (oder bei gasbetriebenen Schiffen, die Brenngas handhaben, unter die Bestimmungen des IGF-Codes), der Anforderungen an die Anordnung der Ladungsmaschinenräume, an Gasdetektion, Lüftung und die Einbindung der Notabschaltung stellt und nicht die Verdichterkonstruktion für sich regelt. Die Klassifikationsgesellschaften wenden ihre Vorschriften für Druckbehälter und rotierende Maschinen auf Verdichtergehäuse und Antriebsstrang an und verlangen, dass das Gerät in die bei der Klassifikation geprüften Unterlagen zu explosionsgefährdeten Bereichen und zur Gasdetektion des Ladungssystems aufgenommen wird.

Typische Fehler

• Verschleiß des Rotorspiels — mindert Liefergrad und Dampfleistung allmählich, oft zuerst bemerkt als langsamere Tankdruckregelung beim Laden.
• Nachlassender Ölabscheider — lässt Öl in den Ladungsdampfstrom mitgehen und riskiert bei empfindlichen Produkten eine Verunreinigung der Ladung.
• Versagen der Wellendichtung — eine häufige Quelle von Gasaustritt in den Verdichterraum, die Gasalarme auslöst und eine sofortige Absperrung verlangt.
• Fehler an Verriegelung oder Ventilantrieb — kann entweder einen berechtigten Anlauf verhindern oder, schwerwiegender, den Verdichter bei einer echten Überdruck- oder Gasalarmabschaltung nicht stoppen.

Worauf es beim Lieferanten ankommt

• Bestätigte Werkstoffverträglichkeit von Rotoren und Dichtungen mit dem tatsächlichen Ladungsspektrum des Fahrzeugs und nicht nur eine allgemeine Eignung für LPG.
• Dokumentiertes Teillastverhalten über den erwarteten Saugdruckbereich eines üblichen Lade- oder Löschzyklus.
• Verfügbarkeit von Ersatzteilen für Rotoren, Dichtungen und Abscheiderelemente über ein Ersatzteilnetz für Gastanker.
• Unterstützung bei der Einbindung in Ladungssteuerung und Notabschaltung des Fahrzeugs, einschließlich der Verträglichkeit der Verriegelungssignale.

Verfolgen Sie den Differenzdruck und den Ölverbrauch des Abscheiders über die Zeit — ein langsamer Anstieg ist meist die früheste Warnung vor Abscheiderverschleiß, lange bevor sich mitgerissenes Öl in der Ladung selbst zeigt.