Prozessgase unter Hochdruck

Metallmembran-Kompressoren verdichten verunreinigungs- und leckagefrei

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30.05.2018 In der chemischen und petrochemischen Industrie werden häufig brennbare und hochtoxische Gase sowie Gasgemische für weiterführende Produktionsprozesse benötigt. Eine leckagefreie Förderung unter Hochdruck ist hierbei essenziell, um die Arbeitssicherheit zu gewährleisten und die Umwelt nicht zu belasten. Außerdem kann beim Einsatz teurer Edelgase wie Xenon oder Krypton auch das Austreten kleinster Mengen hohe Kosten verursachen.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Metallmembran-Kompressoren eignen sich, um Prozessgase leckagefrei bis 1.000 bar zu verdichten und zu fördern. Die vorgestellten Aggregate arbeiten ölfrei mit vollständig getrenntem Antriebs- und Gasraum.
  • Dadurch und aufgrund der automatischen Membranüberwachung bleibt das geförderte Gas selbst im Störfall ohne Verunreinigung.
  • Preventive Maintenance der Metallmembran-Kompressoren per Fernwartung ermöglicht hohe Verfügbarkeit bei gleichzeitig hoher Sicherheit.

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Die oszillierenden Verdrängermaschinen können leckagefrei in einem Hochdruckbereich bis 1.000 bar eingesetzt werden und verdichten ölfrei, wodurch keine Verunreinigungen der geförderten Gase entstehen. Bilder: Mehrer Compression

Zum Verdichten dieser Prozessgase dienen Membrankompressoren wie die Geräte von Mehrer Compression. Die oszillierenden Verdrängermaschinen können praktisch leckagefrei bis 1.000 bar eingesetzt werden. Aufgrund ihrer intelligenten Überwachungstechnik ermöglichen die Kompressoren eine zustandsorientierte Wartung und ein stets sicheres Arbeitsumfeld. Häufige Verwendung finden Metallmembran-Kompressoren auch beim Abfüllen von Gasflaschen oder als Kreisgaskompressoren.

„Neben unseren Kompressoren für einen Druckbereich bis 200 bar verfügen wir auch über ein breites Portfolio an Membrankompressoren für den Einsatz bis 1.000 bar“, berichtet Dipl.-Ing. Hartwig Alber, Marketing und Business Development Manager bei Mehrer. „Sie sind für alle Prozessgase geeignet: von Acetylen über Methan oder Silan bis hin zu Xenon.“ Sämtliche Metallmembran-Kompressoren des Herstellers eignen sich für Anwendungen in der Chemie und Petrochemie. In Abhängigkeit von der Baugröße des Aggregats liegt die Antriebsleistung der Kompressoren zwischen 3 kW und 160 kW.

Leckagefrei mit Dreifach-Sandwich

Schema

Angetrieben wird der Metallmembranverdichter durch einen Kurbeltrieb mit Kreuzkopf. Die mehrlagige Membran zwischen Verdichterkopf und Hydrauliksystem überträgt die Hubbewegung des Kolbens auf das Gas.

Die Kompressoren verfügen über eine hydraulisch angelenkte dreifache Sandwich-­Metallmembran mit integrierter Membranüberwachung. Ein intelligentes Überwachungssystem schaltet den Kompressor automatisch im Falle eines Membranbruches ab. Diese Vorrichtung verhindert eine Verunreinigung des zu fördernden Gases selbst im Störfall und sichert durchgehende Prozesssicherheit.

Angetrieben wird der Metallmembranverdichter durch einen Kurbeltrieb mit Kreuzkopf. Die mehrlagige Membran ist zwischen dem Verdichterkopf sowie dem Hydrauliksystem eingespannt und überträgt die Hubbewegung des Kolbens auf das Gas. Die Membran trennt Gas- und Hydraulikbereich (Antriebsseite) vollständig voneinander ab und erzeugt dadurch ein leckagefreies System bei einer Helium-Leckrate weniger als 10-5 mbar l/s. Die sogenannte Lochplatte, die zwischen Kolben und Membranpaket eingebaut ist, optimiert die Anströmung der Membran. Sie minimiert den Schadraum im Verdichterkopf und erhöht den Wirkungsgrad des Kompressors.

Unabhängig von der Verdichtergröße reicht der Drehzahlbereich aller Modelle bis 400 U/min. „Unsere Metallmembrankompressoren können durch ihre modulare Bauweise an die individuellen Anforderungen und jedes Anwendungsgebiet angepasst werden“, erklärt Alber. „So ist es beispielsweise möglich, gegebenenfalls hochexplosives Gas über mehrere Verdichterstufen zu komprimieren, sodass die Zündtemperaturen des Gases im Kompressor nicht erreicht werden können.“ Je nach benötigtem Verdichtungsgrad des Gases ergibt sich der Einsatz eines ein- oder mehrstufigen Kompressors.

Die realisierbaren und wirtschaftlichen Verdichtungsverhältnisse hängen von den physikalischen Eigenschaften der Gase ab. So können zum Beispiel kleinere Kompressoren beim Verdichten von Wasserstoff Verdichtungsverhältnisse von bis zu 1:16 erzielen. Drei Bauarten werden dabei unterschieden: vertikale, horizontale oder platzsparende L-Bauweise. In der Regel werden sie wassergekühlt ausgeliefert, allerdings ist bei Bedarf ebenso eine Luftkühlung für die Modelle der 300er-Serie möglich.

Wartungsmaßnahmen für die Industrie 4.0

„In der chemischen Industrie geht der Trend immer mehr zu automatisierten Smart Factories“, so Alber. „Daher ermöglichen unsere Kompressoren eine zustandsorientierte Wartung – die sogenannte Preventive Maintenance. Auf diese Weise garantieren wir eine größtmögliche Arbeitssicherheit und eine Anlagenverfügbarkeit von mindestens 97 Prozent.“ Die Fernwartung über die SPS lässt sich optimal in jeden Maschinenpark integrieren, wodurch der Anbieter Hilfestellung leisten kann und rechtzeitig erkennt, ob Maschinenteile auszutauschen oder zu warten sind. Durch die Auswertung der Laufzeiten können Service-Einsätze und die dazu benötigten Ersatzteile frühzeitig eingeplant und rechtzeitig geliefert werden.

Achema Halle 8.0 – B35

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Heftausgabe: Juni/2018

Über den Autor

Holger Göttmann, freier Redakteur
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