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ATEX-Drehschieber-Kompressoren

Wenn entzündliche Gase um 0,5 bis 10 bar verdichtet werden sollen, kommen ölgeschmierte ATEX-Drehschieber-Kompressoren zum Einsatz. Wir bieten diese Geräte für Volumenströme von 20 bis 6.000 m³/h an. Die dafür benötigten Leistungen liegen im Bereich zwischen 1 und 340 kW. Die Kompressoren sind für die Ex-Zone 1 oder 2 geeignet.

Abb. 1: Innenansicht eines luftgekühlten Drehschieber-Kompressors. Die schwarzgrauen Schieber stecken im Rotor.

 

Typische Anwendungen:

- Biogas-Einpressung zur pneumatischen Durchmischung des Gärsubstrates (anstatt eines mechanischen Rührwerks),
- Erzeugung von Biomethan,
- Transport von Biogas über kilometerlange Rohrleitungen,
- Versorgung von Motoren,
- Versorgung von Erdgas-Brennern,
- industrielle Prozesse.

Dünnflüssige Gärsubstrate können durch das Einblasen von Biogas auf den Fermenterboden effektiv pneumatisch durchmischt werden. Das Verfahren ist sehr wartungsfreundlich, da der Kompressor, im Gegensatz zu Rührwerken, außerhalb des Fermenters steht. Inzwischen sind mehr als 700 Biogas-Kompressoren für diesen Zweck in Betrieb. Seit über 30 Jahren werden diese Kompressoren für Biogas eingesetzt.

Neben Biogas können diverse Industriegase verdichtet werden: Erdgas, Butan, Methan, Propan, Ethen, Wasserstoff, Kohlendioxid, Ammoniak usw.

Die Verdichter sind für einen Betrieb von 24 Stunden pro Tag konstruiert.

 

Ölschmierung und Korrosionsschutz

Die Kompresssoren werden mit Frisch-Öl geschmiert. Das verdichtete Gas enthält deshalb geringe Mengen Öl. Der Ölverbrauch bei 150 m³/h und 0,8 bar liegt beispielsweise bei 40 g pro Stunde. Als Zubehör bieten wir Ölabscheider an, die die Ölmenge im Gas auf wenige ppm reduzieren können.

Die Schieber verteilen im Betrieb das Öl als Schutzfilm im Verdichter, so dass auch korrosive Gase verdichtet werden können. Der Korrosionsschutz der Ölschmierung ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber ölfreien Verdichtern aus Gussstahl.

 

Funktionsprinzip

In Drehschieber-Kompressoren dreht sich ein exzentrisch gelagerter Rotor schnell in einem Stator-Gehäuse. Der Rotor hat Schlitze, in denen freibewegliche Platten aus faserverstärktem Kunststoff stecken, die sogenannten Schieber. Die Fliehkraft presst die Schieber stets gegen die innere Wand des Stators. Dadurch entstehen abgedichtete Hohlräume, deren Volumina sich im Laufe einer Drehung stark verändern. Wenn das Volumen wächst hat dies eine saugende Wirkung. An dieser Position ist der Saugstutzen der Pumpe angebracht. Bei weiterer Drehung schrumpft das Volumen wieder und das Gas im Hohlraum wird zusammengepresst. Hier befindet sich der Druckstutzen der Pumpe, aus dem das verdichtete Gas ausgestoßen wird.

Prinzip der Drehschieber-Verdichtung

Abb. 2: Prinzip der Drehschieber-Verdichtung

 

Die Drehschieber-Kompressoren sind gekennzeichnet durch:
- einfache und kostengünstige Wartung,
- lange Lebensdauer der Schieber (ca. 8.000 - 15.000 Stunden, je nach Gas, Zustand von außen kontrollierbar),
- hohen Wirkungsgrad, der auch während des langen Betriebs aufrecht erhalten wird, da die Abnutzung des Stators durch die frei beweglichen Schieber kompensiert wird,
- pulsationsfreie Förderung (erspart bei vielen Anwendungen einen Gasspeicher),
- die Geräte sind kompakt, ausgewuchtet und nahezu vibrationsfrei,
- sie sind leiser als viele andere Kompressoren und können zusätzlich mit einer Schallschutzhaube ausgerüstet werden.

 

Kühlung

Durch die Verdichtung des Gases entsteht Wärme. Die kleineren Kompressoren werden luftgekühlt, die größeren verfügen über eine Wasserkühlung. Das ausgestossene verdichtete Gas ist erwärmt. Als Zubehör bieten wir Gaskühler an.

 

Luftgekühlte Kompressoren

Tab. 1: Kenndaten der einstufigen luftgekühlten Kompressoren für Biogas (Dichte 1,1 kg/m³, 30 °C, 1033 mbar)

Typ Motor-Drehzahl
(UpM)
0,5 bar Druck
1 bar Druck
1,5 bar Druck
2 bar Druck
2,5 bar Druck
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
RF2
2850
21,5
0,9
19,3
1,1
17
1,3
14,7
1,5
10
1,7
RF4
1450
34,5
1,1
33
1,4
31
1,7
26,5
1,9
22
2,1
RF6
1450
54
1,5
52
2,2
48
2,9
42
3,5
34
4,1
RF9
1450
84
2,2
79
3,2
75
3,9
69
4,3
61
4,7
RF12
1450
107
3,2
102
4,3
96
5,1
89
5,8
78
6,4
RFL15
1450
130
3,5
123
5,1
116
6,2
107
7,1
97
7,9
RFL20
1450
182
4,5
173
6,4
164
8,4
155
10
142
11,5
RFL25
1450
228
5,2
219
7,7
207
10,6
192
12,3
172
14,2
RFL30
1450
284
6,9
274
9,9
254
12,7
233
15,1
207
18
RF30
1450
313
7,6
296
10,7
278
13,7
260
16,7
233
19,7
RF40
1450
405
8,9
387
13,1
365
16,8
337
21,1
303
25
RF50
1450
486
10,4
464
14,5
437
18,6
404
23,7
370
27,6
RF60
1450
578
12,6
550
18,4
519
22,5
480
28,3
439
32,6

 

Fotos des ATEX-Kompressors RFL30

Abb. 3: Fotos der luftgekühlten ATEX-Kompressor-Anlage RFL30

 

 

Wassergekühlte Kompressoren

Um mehr Verdichtungs-Wärme abführen zu können, müssen die leistungsstärkeren Kompressoren mit Wasser gekühlt werden. Einstufige wassergekühlte Kompressoren werden für Drücke bis 4 bar verwendet. Für Drücke bis zu 10 bar bieten wir zweistufige wassergekühlte Kompressoren an.

wassergekühlter ATEX-Komperssor

Abb. 4: Innenansicht eines wassergekühlten Drehschieber-Kompressors. Die wassererfüllten Räume im Verdichter sind hier hellgrün lackiert.

 

Tab. 2: Kenndaten der einstufigen wassergekühlten Kompressoren für Biogas (Dichte 1,1 kg/m³, 30 °C, 1033 mbar)

Typ

Motor-Drehzahl
(UpM)

1 bar Druck
1,5 bar Druck
2 bar Druck
3 bar Druck
4 bar Druck
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
Vol.-strom (m³/h)
aufgenommene Leistung (kW)
R15
1450
148
4,7
142
6,5
130
7,6
116
9,7
101
12,3
R20
1450
188
5,9
177
7,9
166
9,4
151
12,3
132
15,2
R25
1450
258
7,9
247
10,4
230
12,6
207
16,2
179
19,1
R30
1450
323
10,4
312
13,9
295
16,3
266
19,7
238
25,5
R40
1450
408
12,8
391
15,8
368
18,8
328
23,6
290
29,4

R50

1450
520
16,8
503
20,8
480
24,7
435
32,5
-
-
R60
975
605
19,8
582
24,2
554
28,6
503
37,9
435
44,5
R70
975
720
21,7
702
26,7
668
32,6
600
42,3
531
53
R80
975
869
24,7
852
30,6
812
38
727
53
642
63
R100
975
962
31,6
944
38,5
925
44,4
875
60
812
70
R121
975
1145
37,6
1122
46
1100
52
1040
69
964
84
R160
735
1457
47,5
1431
57
1403
67
1326
87
1233
108
R180
735
1696
55
1662
68
1629
78
1541
102
-
-
R190
735
1896
62
1860
76
1821
87
1723
114
-
-
R201
735
2187
71
2145
87
2100
100
1986
132
-
-
R250
585
2317
77
2273
93
2228
106
2106
139
-
-
R300
585
2897
96
2842
116
2784
133
2630
174
-
-
R400
485
3694
120
3620
147
3545
170
3350
222
-
-
R500
485
4807
157
4710
192
4610
221
4360
289
-
-
R600
485
5657
186
5535
227
5420
261
5125
341
-
-

Die Kompressoren können je nach Anwendungszweck mit unterschiedlichen Bauteilen zusätzlich ausgerüstet werden. Die folgenden Abbildungen zeigen beispielhaft einige Varianten.

 

Skizze mit Gaskühler und Zyklonabscheider

Abb. 5: Skizze einer wassergekühlten Kompressoranlage mit Gaskühler und Zyklonabscheider.

 

Skizze mit zusätzlichem Ölabscheider

Abb. 6: Skizze einer wassergekühlten Kompressoranlage, wie oben, aber erweitert um einen Ölabscheider.

 

Skizze mit zusätzlichem Wärmetrockner

Abb. 7: Skizze einer wassergekühlten Kompressoranlage, wie oben, aber zusätzlich erweitert um einen Wärmetrockner, der eine nachfolgende Kondensation im Gasstrom weitgehend verhindert.

 

 

Foto einer kompletten Kompressoranlage mit Wasserkühlung

Abb. 8: Foto einer wassergekühlten ATEX-Kompressor-Anlage für Biogas

 

Kühlwasserversorgung

Wenn für den Betrieb eines wassergekühlten ATEX-Kompressors das Kühlwasser nicht dauerhaft zur Verfügung steht, kann ein geschlossener Kühlwasserkreislauf zusätzlich installiert werden.

Kühlwasserkreislauf für einen ATEX-Kompressor

Abb. 9: Geschlossener Kühlwasserkreislauf für eine wassergekühlte ATEX-Kompressor-Anlage.

 

Wenn Sie Interesse an solchen Kompressoren haben, fragen Sie bitte bei der GUT mbH an.