Health Care JBS GmbH
Bereich Forschung
Kirchgraben 1
06526 Sangerhausen OT Riestedt

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Kostengünstiger Gasdruckmotor für ORC-Prozesse

Thema:

Entwicklung eines kostengünstigen Gasdruckmotors für ORC-Prozesse mittels Membrantechnik (Gasdruckmembranmotor) für einen breiten Anwendungsbereich


Förderung:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (ZIM KF in den Jahren 2010–2011)


Ergebnis:

Auf der Basis von Membrankompressoren wurde ein Prototyp entwickelt, der gegenüber einem herkömmlichen Membrankompressor einen größeren Hub und eine Verstärkung der mechanischen Bauteile aufweist. Die Ventilansteuerung wurde – nach ausgiebiger Erprobung von hochfrequenten Ventilantrieben und der Neuentwicklung eines elektrodynamischen Schnellventils – schließlich auf dem Prinzip einer Drehschiebersteuerung ausgeführt. Hierzu wurde eine schmierungsfreie Variante mittels eines Carbon-Schiebers entwickelt.

In zahlreichen Versuchen mit unterschiedlicher Anordnung der Anschlusskomponenten konnte ein Betriebszustand erreicht werden, bei dem der Motor sich selbst stabilisierte und quasi in „Resonanz“ lief. Um ein stabiles Anlaufverhalten des Motors und eine maximale Leistung zu erzielen, muss der Ein- und Ausströmwinkel in Abhängigkeit vom Betriebszustand verstellbar sein. An Lösungsmöglichkeiten wurde im Projekt gearbeitet.


Ausblick:

Das entwickelte Prinzip eines Membran-Druckgasmotors ist sehr interessant, da es einen Zwitter zwischen Turbine und Kolbenmotor darstellt. Gerade in dem Leistungsbereich, der für die Turbine zu niedrig und für den Kolbenmotor zu hoch ist, könnte sich der Membranmotor etablieren. Es sind noch erhebliche weitere Forschungsarbeiten nötig, um das Wirkprinzip produktionstauglich zu machen.

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