Verbrauch und Emission senken. SteamTrac/SteamDrive - Voith Turbo
Verbrauch und Emission senken. SteamTrac/SteamDrive - Voith Turbo
Verbrauch und Emission senken. SteamTrac/SteamDrive - Voith Turbo
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<strong>Verbrauch</strong> <strong>und</strong><br />
<strong>Emission</strong> <strong>senken</strong>.<br />
<strong>SteamTrac</strong>/<strong>SteamDrive</strong><br />
1
<strong>SteamTrac</strong> <strong>und</strong> <strong>SteamDrive</strong> –<br />
Energie aus Abwärme sinnvoll nutzen.<br />
Bei der Verbrennung flüssiger <strong>und</strong> gasförmiger Kraftstoffe in Verbrennungsmotoren<br />
entweichen r<strong>und</strong> 60 Prozent der Energie als Abwärme über Abgase<br />
<strong>und</strong> Kühlwasser. Wertvolle Energie geht verloren <strong>und</strong> Kraftstoff wird nutzlos<br />
verbraucht. <strong>SteamTrac</strong> <strong>und</strong> <strong>SteamDrive</strong> von <strong>Voith</strong> ermöglichen es, Abwärme<br />
nachhaltig zu nutzen.<br />
Das Herzstück:<br />
Expander erzeugen Drehmoment<br />
Das Herzstück der <strong>Voith</strong> Abwärmenutzungssysteme<br />
sind die Hubkolben-<br />
Expander. Die Abwärme wird im Wärmetauscher<br />
in Dampf umgewandelt <strong>und</strong><br />
dem Expander zugeleitet. In den Zylindern<br />
des Expanders entspannt sich der<br />
verdichtete Dampf <strong>und</strong> setzt die Kolben<br />
in Bewegung. Dabei wird ein Drehmoment<br />
erzeugt, das entweder direkt dem<br />
Antrieb zugeführt oder in elektrische<br />
Energie gewandelt werden kann.<br />
Durch Abwärmenutzung verpufft die einmal erzeugte Energie<br />
nicht, sondern die in der Abwärme von Verbrennungsmotoren<br />
enthaltene Energie wird nachhaltig bewahrt <strong>und</strong> erneuert.<br />
Sowohl in stationären Antrieben als auch in Fahrzeugen lassen<br />
sich so Treibstoffverbrauch <strong>und</strong> Schadstoffausstoß reduzieren.<br />
Weitere Anwendungen sind Blockheizkraftwerke, Ernte-<br />
<strong>und</strong> Landmaschinen, Steinbrecher, Prüfstände oder Müllverbrennungsanlagen.<br />
Die industrielle Abwärme nutzung von <strong>Voith</strong><br />
findet in der Öl- <strong>und</strong> Gasindus trie <strong>und</strong> in der Stahlindustrie <strong>und</strong><br />
weiteren industriellen Applika tionen statt.
1 2<br />
3
1 Auch in Blockheizkraftwerken <strong>und</strong> Biogasanlagen<br />
macht der <strong>SteamTrac</strong> Sinn.<br />
2 Deutliche Kraftstoffersparnis verschafft<br />
der <strong>SteamDrive</strong> einem Schubschiff.<br />
3 Prinzipiell lässt sich der <strong>SteamTrac</strong> in<br />
alle dieselbetriebenen Schienen fahrzeuge<br />
einbauen.<br />
Mehr Energie für Verkehr, Industrie <strong>und</strong> Schifffahrt.<br />
<strong>SteamTrac</strong> <strong>und</strong> <strong>SteamDrive</strong> finden ihren Einsatz bislang<br />
vor allem in Blockheizkraftwerken, in Ma rine anwendungen,<br />
beispielsweise in Schubschiffen <strong>und</strong> die selbetriebenen<br />
Schienen fahr zeugen.<br />
Zehn Prozent mehr Stromertrag in Kraftwerken<br />
In Blockheizkraftwerken <strong>und</strong> Biogasanlagen kann die gewonnene<br />
Mehrleistung größerer Motoren via <strong>SteamTrac</strong> bis zu 10 %<br />
betragen. Aus der Abwärme eines 250-kW-Gasmotors holt<br />
der Dampf expander z.B. eine Zusatzleistung von r<strong>und</strong> 20 kW.<br />
In Deutschland <strong>und</strong> Großbritannien sind Ab wärme nutzungssys<br />
teme von <strong>Voith</strong> bereits im Dauereinsatz. Die eingesetzten<br />
Gasmotoren erreichen die Mehrleistung ohne zusätzlich CO 2<br />
abzugeben. Dabei kommt technisches Wasser als Arbeits-<br />
medium zum Einsatz. Auch dies ist extrem umweltfre<strong>und</strong>lich.<br />
Weniger Kraftstoff <strong>und</strong> Emis sionen bei Schiffen<br />
Auch in Schubschiffen bringt der Steam Trac eine Kraftstoffersparnis<br />
– beispielsweise auf der Route zwischen Rotterdam<br />
<strong>und</strong> Duisburg. Das Schiff ist mit drei Dieselmotoren ausgestattet,<br />
an einem davon ist der <strong>Voith</strong> <strong>SteamTrac</strong> installiert. Auf das<br />
Jahr hochgerechnet reduziert sich damit der Kraftstoffverbrauch<br />
um 40 000 Liter Diesel. Zugleich werden 106<br />
Tonnen CO 2 weniger emittiert. <strong>Voith</strong> Abwärmenutzungssysteme<br />
eignen sich sowohl für neue Schiffsentwicklungen als<br />
auch zur Nachrüstung.<br />
Dieselbetriebene Schienenfahrzeuge sparen<br />
bis zu 12 % Kraftstoff<br />
Der erste <strong>SteamTrac</strong> im Schienen bereich arbeitet in einem<br />
einteiligen Dieseltriebwagen von Typ NE81 des Herstellers<br />
Waggon Union Berlin aus dem Jahr 1993. Dieser ist mit zwei<br />
250 kW starken dieselhydraulischen Antriebsanlagen mit <strong>Voith</strong><br />
<strong>Turbo</strong>getriebe T 211 r ausgestattet.<br />
Der an einem der beiden Motoren angeschlossene <strong>SteamTrac</strong><br />
bringt eine Kraftstoffein sparung von 6 % bis 10 % je nach<br />
Fahrzyklus. Insgesamt kann bei dieselbetriebenen Schienenfahrzeugen<br />
der Kraftstoffverbrauch um bis zu 12 % reduziert<br />
bzw. deren Motor leistung ohne Mehrverbrauch erhöht werden.<br />
Funktionsweise des <strong>SteamDrive</strong>-Systems<br />
Abgas<br />
Expander<br />
P<br />
Verdampfer<br />
Abgas<br />
Fahrzeug- /Anlagensteuerung<br />
<strong>Voith</strong> Systemsteuerung<br />
Speisepumpe Medientank<br />
Kondensator<br />
Einbindung<br />
in Fahrzeug /<br />
Anlage
<strong>Verbrauch</strong> <strong>und</strong> <strong>Emission</strong>en <strong>senken</strong>.<br />
Die Technologie der <strong>SteamTrac</strong>- <strong>und</strong> <strong>SteamDrive</strong>-Systeme<br />
basiert auf einem ge schlossenen Dampfkreislauf <strong>und</strong><br />
kann in allen ver brennungs mo to ri schen Antrieben eingesetzt<br />
werden.<br />
Im heißen Abgasstrom des Motors wird über einen Wärmetauscher<br />
Dampf erzeugt <strong>und</strong> einem Kolbenexpander zugeleitet.<br />
So wird Abwärme aus dem Verbrennungsprozess in<br />
nutzbares Dreh moment umgewandelt <strong>und</strong> dem Antrieb wieder<br />
zugeführt. Dadurch lassen sich mit der <strong>SteamTrac</strong>-Tech nologie<br />
der Kraftstoffverbrauch <strong>und</strong> somit der CO 2 -Ausstoß<br />
deutlich reduzieren.<br />
Einfach an bestehende Systeme ankoppeln<br />
Mit dem <strong>SteamDrive</strong> wird die zurück gewonnene Energie nicht<br />
direkt einem An trieb, sondern einem Generator zugeführt. Die<br />
Funktionsweise ist analog zum Steam Trac. Beide Abwärmenutzungssys<br />
teme verfügen über eine integrierte Schmierung<br />
<strong>und</strong> eignen sich sowohl zum direkten Einbau als auch zum<br />
Nachrüs ten, der <strong>SteamDrive</strong> als Kompaktmodul lässt sich<br />
Expander in <strong>Voith</strong> Abwärmenutzungssystemen<br />
Eingesetzte Typen:<br />
R2 / 800 R6 / 3000<br />
Bauart Reihe Reihe<br />
Zylinderzahl 2 6<br />
Hubraum 800 ccm 3000 ccm<br />
Nennleistung 40 kW 140 kW<br />
Drehzahlbereich 600 – 3 500 min -1 600 – 2 300 min -1<br />
Max. Betriebsdruck 60 bar 60 bar<br />
Max. Einlasstemperatur 400 °C 400 °C<br />
allerdings einfacher an bereits bestehende Systeme ankoppeln.<br />
Neben den ökologischen bieten die beiden Systeme<br />
durch den geminderten Kraftstoff verbrauch auch einen<br />
ökonomischen Vorteil.<br />
Je nach Applikation stehen verschiedene Wärmetauscherbauarten<br />
zur Verfügung.<br />
Verdampfungswärmetauscher DEBN 400<br />
Verdampfungswärmetauscher DEBL 380
Für Marineanwendungen:<br />
<strong>Voith</strong> <strong>Turbo</strong><br />
Marine <strong>SteamTrac</strong> B.V.<br />
Koppelstraat 3<br />
7391 AK Twello, Netherlands<br />
Tel. + 31 571 279626<br />
Fax + 31 571 276445<br />
Für Schiene- <strong>und</strong> Industrieanwendungen:<br />
<strong>Voith</strong> <strong>Turbo</strong> GmbH & Co. KG<br />
Alexanderstraße 2<br />
89522 Heidenheim, Germany<br />
Tel. +49 7321 37-8341<br />
Fax +49 7321 37-7626<br />
waste-heat-recovery@voith.com<br />
voith.de<br />
G 2247 d ak / WA 500 2012-08 Maße <strong>und</strong> Darstellungen unverbindlich. Änderungen vorbehalten.