Prototypen
Im Zuge unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeit seit 2001 haben wir uns mit Alpha-, Beta- und Gamma-Stirlingmotoren auseinandergesetzt und jeweils Prototypen entwickelt und gefertigt. Wir haben den Stand der Technik aufgegriffen und zahlreiche Verbesserungen umgesetzt. Mit einer Reihe von Patentanmeldungen haben wir neue Ideen abgesichert und weiterentwickelt.
Anfangs beschäftigten uns eher triviale Themen, beispielsweise komplexe Gehäuse völlig dicht für die Prozessgase Helium oder Wasserstoff herzustellen. Einen Schwerpunkt setzten wir in der Entwicklung und in Fertigungsmethoden von Kühlern, Regeneratoren und Erhitzer-Wärmetauschern, letztere für einen Temperaturbereich bis 800 Grad C.
In diesem Bereich haben wir erhebliche Ressourcen investiert, und die Produkte haben sich in den vielfältigsten Ausführungen bewährt. Hervorragende Ergebnisse dürfen wir auch im Bereich der Trockenlaufführungen zwischen Kolben und Zylinderbuchse verzeichnen.
Nach mehrjährigen Versuchen haben wir langlebige und äußerst dichte Kolbenringe entwickelt, die einen neuen Stand der Technik darstellen. Auch in der Ventiltechnik, beispielsweise für die Druckregelung oder für die Not-Aus-Einheit, haben wir zuverlässige Komponenten entwickelt. Einen längeren Zeitraum widmeten wir der Generatortechnik, um die geforderten hohen Wirkungsgrade bei Asynchronmaschinen zu erreichen.
Stirlingmotor T350 Alpha-Konfiguration
Prozessdruck max. 100 bar
berechnete Leistung 7,5 KW
Swept volume 250 ccm
Prozessgas Helium
tatsächl. Leistung 5 kWel
Besonderheiten Kolben-Linearführung,
stufenlos verstellbarer Phasenwinkel, V-Anordnung
Stirlingmotor Type T350 Alpha-Konfiguration
Swept Volume 250 ccm
Prozessgas Helium
Prozessdruck max.100bar
berechnete Leistung 7,5 KW
tatsächl. Leistung 5 kWel
Besonderheiten Kolben-Linearführung,
stufenlos verstellbarer Phasenwinkel, Reihenanordnung
Stirlingmotor Type HP250 Beta-Konfiguration
Swept Volume 200 ccm
Prozessgas Helium
Prozessdruck max. 50 bar
berechnete Leistung 5 KW
tatsächl. Leistung 3 kWel
Besonderheiten Rhombengetriebe,
ölgeschmiert
Stirlingmotor Type G125 Gamma-Konfiguration
Swept Volume 100 ccm
Prozessgas Helium
Prozessdruck max.30 bar
berechnete Leistung 1 KW
tatsächl. Leistung 400 Wel
Besonderheiten HEC-Verfahren, ringförmiger Verdränger, gegenläufiger Massenausgleich
Stirlingmotor Type A600 Alpha-Konfiguration
Swept Volume 510 ccm
Prozessgas Helium
Prozessdruck 30 bar
berechnete Leistung 5 KW
tatsächl. Leistung 5 kWel
Besonderheiten integrierte Asynchronmaschine im Pufferraum
Stirlingmotor Type A600 Alpha-Konfiguration
Swept Volume 450 ccm
Prozessgas Helium
Prozessdruck 30 bar
berechnete Leistung 5 KW
tatsächl. Leistung 5 kWel
Besonderheiten linear geführter Massenausgleich
Stirlingmotor Type A1200 Alpha-Konfiguration
Swept Volume 900 ccm
Prozessgas Helium
Prozessdruck 30 bar
berechnete Leistung 11 KW
tatsächl. Leistung ? kWel
Besonderheiten ölgeschmiertes Wippengetriebe, freier Wellenabtrieb
Die A600-Maschine
Die Forschungsarbeiten gipfelten in einer ersten bewährten Maschine in Alpha-Bauweise. Es handelt sich um ein anschlussfertiges Stirlingmodul mit integriertem Generator, der als Asynchronmaschine ausgeführt ist und direkt am dreiphasigen 400-Volt-Netz angeschlossen ist.
Das Expansionshubvolumen liegt bei knapp 600 ccm, die mechanische Ausgangsleistung beträgt 5,5 kW, die der sechspolige Generator in 5 kWel Leistung bei einer Drehzahl von 1000 U/min umsetzt.
Das Prozessgas Helium steht in der vollständig gekapselten Maschine unter einem mittleren Prozessdruck von moderaten 30 bar. Dieser relativ geringe Prozessdruck sorgt für eine äußerst überschaubare Belastung der bewegten Teile zugunsten einer hohen Lebensdauer.
Das Modul kann vorteilhaft in jeder Lage eingesetzt werden, weil es ölfrei betrieben wird. Da wir gelernt haben, die Erhitzer-Wärmetauscher den jeweiligen Anforderungen unserer Kunden anzupassen, ergeben sich eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten. Das Stirlingmodul ist für R&D-Einsätze freigegeben.
WÄRMETAUSCHERVARIANTEN
Die u. a. Bilderserie zeigt einen Überblick über bereits ausgeführte Erhitzer–Wärmetauscher, mit denen die Maschine A600 ausgestattet werden kann. Sie werden an die jeweilige Art des Heizgases, der Staubfracht und der Emmissionsbeeinflussung angepasst.
Als Schnittstelle zum Heizgas stellen die Wärmetauscher einen der am meisten belasteten Bauteile der Maschine dar. Das Design hat einen wesentlichen Einfluss auf den Gesamtwirkungsgrad und ebenso auf die Lebensdauer.
Gewerbestraße 7
A-4774 St. Marienkirchen
T: +43 7711 318 20-0
E: info@frauscher-motors.com
Öffnungszeiten:
Montag bis Donnerstag 08:00 - 12:00 und 12:30 - 16:00 Uhr
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