Verbundvorhaben: DiSKo-HT – Direkt-angetriebener, schnell-drehender Kompressor für hohe Temperaturen; Teilvorhaben: Anpassung, Fertigung und Test des Verdichterrades
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
87.356,97 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4077A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Feinmechanik, Optik, EBM-Waren [EA3250]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Das Konsortium wird die Leistungsskalierung der schnell-drehenden Motoren durch das erwähnte Stacking demonstrieren und untersuchen. Um diese Aufgabe realistisch durchzuführen, muss der gestackte Antrieb mit einem entsprechenden Verdichter verbunden werden und die gesamte Maschine als ein Aggregat entwickelt werden. Basierend darauf können die grundlegenden Untersuchungen zum Schwingungsverhalten und zur Rotordynamik vorgenommen, Problemfelder identifiziert sowie Lösungsansätze entwickelt werden. Das resultierende Verdichtungssystem wird zum Ende des Projekts in die bereits existierende Pilotanlage des DLR in Cottbus eingebaut und getestet. Damit wird ein weiterer Schritt für die Technologiereife des entwickelten Aggregats gemacht. Ausgangspunkt der Entwicklung des Verdichters in diesem Projekt ist ein Radialverdichter aus einem in Serie hergestellten Turboladers für mittelschnelllaufende Großmotoren der Firma KBB. Im Projekt soll weiterhin die Turbine des Abgasturboladers durch einen elektrischen Direktantrieb ersetzt werden. Somit lassen sich ausgehend von dem Serienprodukt mit kleineren anwendungsbezogenen Anpassungen relativ geringe Stückkosten erzielen. Aufgrund der einsatztypischen maximalen Verdichtungsendtemperaturen von etwa 200 °C wird bei Abgasturbolader-Verdichterrädern für Großmotoren serienmäßig eine spezielle Aluminiumlegierung eingesetzt. Im Projekt hingegen sind Verdichtungsendtemperaturen von 300°C angestrebt. Für diese Anforderungen sind Aluminiumlegierung nicht mehr einsetzbar. Aus diesem Grund ist eine Materialsubstitution auf eine deutlich robustere Titanlegierung erforderlich. Unabhängig davon, ob der verdichternahe Lagerbock die Axiallagerung enthält oder nicht, muss dieser neben der Aufnahme der Kräfte und Momente weitere Funktionen erfüllt. Unter anderem werden die Motoren durch den zwischenliegenden Lagerbock thermisch vom Verdichter entkoppelt. Darüber hinaus müssen die verschiedenen Kühl- und Schmiermedien zu- bzw. abgeführt werden.