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Seitenkanalverdichter nach ATEX-Richtlinie für Biogas, Erdgas oder andere leicht entflammbare Gase

 

 

Zur Ansaugung oder Verdichtung leicht entflammbarer Gase wie zum Beispiel Erdgas und Biogas bietet die GUT mbH spezielle Seitenkanalverdichter nach der ATEX-Explosionsschutz-Richtlinie der Europäischen Union an (ATEX = explosive Atmosphäre, europäische Richtlinie Nr. 2014/34/EU, maßgeblich seit April 2016).

Typischer ATEX-Seitenkanalverdichter

Foto 1: Typischer ATEX-Seitenkanalverdichter in Kompakt-Bauweise (feste Verbindung zwischen Motor und Gebläse-Laufrad, vertikale Aufstellung). Links ist der Ansaugfilter zu erkennen (zweistufiger Typ CL 14/21, 4 kW).

Haupt-Einsatzgebiet ist die Absaugung und Verdichtung von Biogas, Faulgas, Deponiegas, Holzgas oder Erdgas zur Versorgung von Fackeln, Motoren und Brennern sowie im Ofenbau und für Ex-Bereiche in Abwasser-Kläranlagen, z.B. für die Belüftung eines Sandfangs. Weiterhin werden diese Gebläse zur Förderung von lösemittelhaltiger Luft eingesetzt.

Ansicht eines typischen ATEX-Seitenkanalgebläses

Zeichnung 1: Ansicht eines typischen ATEX-Seitenkanalgebläses mit flexibler Kupplung (horizontale Aufstellung, Ansicht von oben).

 

Die Verdichter haben folgende Eigenschaften:

Die Geräte entsprechen innen und außen der ATEX Direktive Gruppe II Kategorie 2G oder wahlweise 3G. Die Temperaturklasse ist T3 (200 °C). Sie können in der Ex-Zone 1 (2G) oder 2 (3G) eingesetzt werden.

Gehäuse und Laufrad bestehen komplett aus einer funkengeschützten Aluminium-Legierung.Teile, die mit Gas in Berührung kommen, sind mit Loctite imprägniert. Die Gehäusehälften sind versiegelt. Die Welle ist mit speziellen schmierungsfreien Lippendichtungen abgedichtet. Die explosions-geschützten Elektromotoren haben mindestens die Schutzklasse EEx-d IIB T3 - IP 55.

Die Anlagen mit einer Nennleistung bis 15 kW werden in einer Kompakt-Version gefertigt. Der Motor ist hier mit Bolzen am Gehäuse befestigt und das Laufrad sitzt direkt auf der Motorwelle.

Typischer kleiner ATEX-Seitenkanalverdichter

Foto 2: Typischer kleiner ATEX-Seitenkanalverdichter (z.B. 60 m³/h Luft, bei 160 mbar) in Kompakt-Version mit Ansaugfilter (links).

 

Für alle Motorleistungen sind Maschinen mit
- freien Wellenenden,
- flexiblen Wellenkupplungen und
- Riemenantrieb mt funkenfreier Schutzabdeckung lieferbar.

Motoren nach NEMA, SABS oder anderen Standards sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich.

Die ATEX-Seitenkanalverdichter sind ein- und zweistufig lieferbar. Die zweistufigen Gebläse verfügen über zwei in Reihe geschaltete Verdichtereinheiten, die von einer gemeinsamen Motorwelle angetrieben werden. Die Reihenschaltung von zwei Verdichtern ermöglicht höhere Druckdifferenzen.

 

Kennlinien

Die maßgeblichen Kennlinien stellen den Zusammenhang zwischen Volumenstrom und Druckdifferenz für die einzelnen Geräte graphisch dar. An welcher Stelle der Kennlinie ein Verdichter arbeitet (sein Arbeitspunkt) wird von der kundenseitigen Anlage bestimmt, die an den Verdichter angeschlossen wird.

Die Kennlinien unterscheiden sich bei saugseitiger und druckseitiger Arbeitsweise. Im Saugbetrieb befindet sich der Arbeitswiderstand auf der Saugseite und der Verdichter bläst auf der Druckseite frei aus. Im Druckbetrieb befindet sich der Arbeitswiderstand auf der Druckseite und der Verdichter saugt auf der Saugseite frei an.

Die Kennlinien gelten meist für für Luft bei 20 °C (Dichte 1,2 kg/m³). Wenn Gas mit einer anderen Dichte gefördert werden soll, z.B. bei einer anderen Temperatur oder bei einem anderen Stoff, dann verändern sich die Kennlinien.


Detail-Informationen

Übersicht über ATEX-Gebläse mit Kennlinien für Biogas (50 und 60 Hz) als PDF-Datei (1,7 MB)

 


 

ATEX-Seitenkanalverdichter mit großer Sicherheits-Gasrückführung

Foto 3: ATEX-Seitenkanalverdichter mit großer Sicherheits-Gasrückführung mit Kühlrippen. Ein- und Ausgang haben Kompensatoren, damit angeschlossene Rohrleitungen keine unzulässigen Kräfte auf den Verdichter ausüben können.

 

Kompakte Sicherheits-Gasrückführung (Kompakt-Bypass)

Bei einer unvorhergesehenen druckseitigen Blockade kann nicht mehr genug Gas durch den Verdichter strömen. Es könnte zu einer Überhitzung kommen. Durch die optionale Sicherheits-Gasrückführung (Kompakt-Bypass) mit integriertem Druck-Sicherheitsventil wird der Ein- und Ausgang des Verdichters in diesem Notfall kurzgeschlossen. Das Gerät ist so dimensioniert, dass auch bei diesem Betriebszustand eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist.

 

Kleiner ATEX-Seitenkanalverdichter in Kompakt-Bypass

Foto 4: Kleiner ATEX-Seitenkanalverdichter in Kompakt-Bypass und Ansaugfilter.

 

Der Kompakt-Bypass kann auch zur Konstantdruck-Regelung verwendet werden. Mögliche Einstellwerte für das Drucksicherheits-Ventil sind 30 - 150 mbar für den Beginn der Ventilöffnung. Bis zur vollständigen Ventilöffnung erhöht sich der Druck um weitere 50 mbar. Werden höheren Einstelldrücke gewünscht, sind in der Regel zusätzliche Kühlstrecken erforderlich.

 

Innerer Aufbau des Kompakt-Bypasses

Zeichnung 2: Innerer Aufbau des Kompakt-Bypasses.

 

Kompensatoren

Um zu verhindern, dass unzulässige Kräfte von den angeschlossenen Rohrleitungen auf den ATEX-Verdichter übertragen werden, empfehlen wir die Verwendung hochflexibler Kompensatoren aus Edelstahl.

Hochflexibler Kompensator mit Flanschanschluss

Foto 5: Hochflexibler Kompensator mit Flanschanschluss DN 65, vor der Montage

 

Weiteres ATEX-Zubehör:

gasdichte Filter,
Rückschlagventile,
Druck- und Temperatur-Anzeigen,
Druck- und Temperatur-Schalter,
manuelle und automatische Abschalt-Ventile,
Kaltleiter (PTC) für die Motor-Temperaturüberwachung (Frequenzumrichterbetrieb).

ATEX-Seitenkanalverdichter mit Kompakt-Bypass

Foto 6: ATEX-Seitenkanalverdichter mit Kompakt-Bypass und mit zwei ATEX-Druckschaltern am Ein- und Ausgang zur Überwachung des Betriebszustandes.

 

ATEX-Seitenkanalverdichter mit flexibler Kupplung

Foto 7: ATEX-Seitenkanalverdichter mit flexibler Kupplung (unter dem gelben Schutzgitter)

 

ATEX-Seitenkanalverdichter mit Riemenantrieb

Foto 8: ATEX-Seitenkanalverdichter mit Riemenantrieb (unter dem gelben Schutzgitter)

 

Darstellung des 3D-Modells eines ATEX-Seitenkanalverdichters mit Kompakt-Bypass und Filter

Zeichnung 3: Für unsere Kunden stehen die ATEX-Seitenkanalverdichter als 3D-Modelle (STEP-Datei) zur Verfügung.

Höhere Verdichtung

Für eine Verdichtung von explosiven Gasen im Druckbereich von 0,5 bis 4 bar empfehlen wir unsere ATEX-Kompressoren.

 

Niedrigere Verdichtung

Für eine Verdichtung von explosiven Gasen bei geringen Drücken empfehlen wir unsere ATEX-Ventilatoren.

Verdichteranlagen

Wir bauen auch komplette Verdichteranlagen mit Steuerung

Biogas-Verdichteranlage mit Umlaufleitung

Foto 9: Biogas-Verdichteranlage mit ATEX-Seitenkanalverdichter mit Umlaufleitung

Auf der Druckseite des Verdichters stehen Kilometer entfernt vier Satelliten-BHKW mit je 240 kW elektrischer Leistung, die mit maximal 600 m3/h Biogas versorgt werden müssen. Der Überdruck nach Verdichter muss konstant auf 10 mbar gehalten werden, egal wie viele BHKW in Betrieb sind. Auf der Saugseite stehen der Fermenter, ein Gaskühler, ein Gaserwärmer und ein Aktivkohlefilter zur Gastrocknung und H2S-Entfernung mit maximal 50 mbar Druckverlust. Die Druckkonstanz wird über einen Frequenzumrichter mit PI-Regler in Kombination mit einem Umlaufregler gewährleistet.