man in blue with helmet

Det korrekte anlæg til enhver applikation

Teknisk bidrag - Gaskompression i procesgas- og køleindustrien

Gaskompression i procesgas- og køleindustrien

Specialtilpassede design til optimal transport og kompression i procesgas- og køleindustrien kan kun opnås, hvis kravene fra hver enkelt sag svarer 100% til det valgte maskindesign. Inden du beslutter dig for et køb, er det derfor altid dybest set nødvendigt at overveje de respektive individuelle aktuelle omstændigheder i detaljer på baggrund af to perspektiver: Fra den fremtidige anlægsoperatørs perspektiv er de aktuelle proceskrav yderst vigtige Og fra leverandørens synspunkt skal disse tilsvarende realiseres med valg af det optimale maskindesign. Men en producent kan kun opfylde disse betingelser, hvis denne har den nødvendige specialistviden og den tilsvarende række maskiner til rådighed. Aerzen Maschinenfabrik har produceret kapselblæsere siden 1868 og skruekompressorer siden 1943. Aerzen har også leveret blæsere og kompressorer til gaskompression inden for procesgas- og køleindustrien i over 60 år. I løbet af denne periode er Aerzen blevet en globalt succesfuld leverandør af udstyr til denne specialistsektor med imponerende kvalifikationer inden for mange industriområder, herunder den kemiske og petrokemiske industri, stål- og natriumhydratindustrien samt til biometangasproduktionen. Hos Aerzen ligger det primære fokus: "På detaljerede analyser af den aktuelle situation hos kunden inden nogen andre overvejelser. Det vigtige kriterium omfatter sammensætningen af den gas, der skal komprimeres, indsugningstrykket og -temperaturen, påkrævet udløbstryk og -temperatur, omgivelsestemperaturen, de forventede flowmængder af kølevand, der er til rådighed for køling. Disse og andre parametre er afgørende forudsætninger for et tilpasset tilbud, der også tager hensyn til særlige krav som specielle motorer, frekvensomformere og lydisoleringsforanstaltninger osv.". Udstyr til kompression af gasser skal leve op til meget specifikke og vanskelige krav inden for alle applikationer. Det skal ikke kun kendetegnes ved en meget høj teknisk gastæthed på grund af delvist brændbare eller giftige gasser. Det skal også leve op til de relevante driftsmæssige retningslinjer, der kræves af kunden (f.eks. ATEX-bestemmelser og Ex-certificeringer). Derudover afhænger de materialer, der skal anvendes, af den substans, der pumpes, og de eksisterende proceskrav på stedet. Afhængig af maskintypen anvendes der derfor komponenter af kuglegrafitjern, støbestål eller rustfrit stål. 

Tre kompressorsystemer til specialtilpassede løsninger

Selv om virksomheden er en markant global aktør, giver virksomhedens overskuelige størrelse, og dens store fleksibilitet som producent, væsentlige fordele ved at foretage en velorienteret og målrettet beslutning. For en specialtilpasset gaskompressionsløsning til procesgas- og køleindustrien tilbyder Aerzen en lang række oliefri luftkapselblæsere samt skruekompressorer med olieindsprøjtning og oliefri kompression inden for følgende rækker: 

Rotary displacement blowers, oil-free compression

GR Series
Pressure differences up to 1,5 bar
Intake volume flows from 100 to 50,000 m³/h
GQ Series

Pressure differences up to 1,5 bar
Intake volume flows from 15,000 to 100,000 m³/h

Screw compressor

Oil Injected compression
VMY 36 Series (refrigeration and process gas)
Single step pressure difference up to approx. 20 bar,
Intake volume flows from 500 to 8,900 m³/h
VMY 56 Series (refrigeration and process gas)
Pressure difference up to 25 bar;
Intake volume flows approx. 300 to 2,700 m³/h

Oil-free compression
VR Series
Pressure difference up to 52 bar
Intake volume flows approx. 650 to 120,000 m³/h

Efter omhyggelig forberedelse i tilbuds-, konstruktions- og projektfaserne samt i den korte indkøringsperiode, modtager kunden til trods for kompleksiteten derfor altid en yderst specialtilpasset, raffineret og robust løsning. Aerzen gaskompressorer tilbyder operatøren en høj kvalitetsstandard ved brug af topmoderne teknologi, høj energieffektivitet og lang levetid, nogle gange over 30 år. 

Kapselblæsere fra GR serien

Den tofløjede, oliefri kompression GR serie omfatter procesgaskompressorer til trykforskelle op til 1.500 mbar og luftindsugningsflowmængder på 100-50.000 m³/t. De systemer, der arbejder iht. fortrængningsprincippet, kan automatisk tilpasse sig skiftende driftstilstande. De anvendes f.eks. som koksovns- og højovnsgasblæsere inden for stålindustrien, og til kompression af H2-, CH-, CO blandede gasser, vanddamp og specifikke kritiske eller giftige gasser. Afhængig af proceskravet kan Aerzen bruge forskellige materialer som kuglegrafikjern, støbestål eller rustfrit stål til disse oliefri kompressionssystemer, herunder rotorerne og de individuelle tætningsvarianter til transportkammeret. Olie- og transportkamrene er her adskilt helt vha. neutrale kamre. På grund af deres særligt grove design er systemerne modstandsdygtige over for urenheder i gassen som f.eks. støv, tjære og snavs eller flydende rester. Vand eller opløsningsmidler samt rengørings- eller kølemidler kan indsprøjtes til rengøring og køling. 

Kapselblæsere fra GQ serien

Til trykforskelle op til 1,2 bar (til specialordre som enkelttrinsenheder til 1,5 bar, eller som totrinsenhed til 3,0 bar) er de tilsvarende oliefri kapselblæsere i GQ serien tilgængelige for luftindsugningsflowmængder fra 15.000 til 100.000 m³/t. Til trykforskelle op til 2.0 bar, f.eks. med Midrex® processer inden for stålindustrien, anvendes der flere systemer parallelt og som totrinssystemer. Systemerne i GQ serien anvender også fortrængningsprincippet. De kan også tilpasse sig automatisk til skiftende driftstilstande. Maskiner fra GQ serien anvendes hovedsageligt inden for stålindustrien til kompression af proces- og kølegasser og er til disse formål udstyret med specielle kombinerede transportkammertætninger. Som en speciel ekstrem udfordring og som et eksempel på Aerzens høje ekspertiseniveau er GR serien godkendt under KTA-reglerne som certificerede oliefri luftkapselblæsere til kompression af vanddamp i sekundærstrømkredse i atomkraftværker. Disse blæsere repræsenterer de højeste produktionsstandarder, inspektionsprocedurer og det højeste testcertifikat. Alene det forberedende arbejde, de indledende test og varetagelsen af råstoffer kan for sådanne ordrer tage op til tre år inden produktionsstart. Alle GQ systemer er relativt modstandsdygtige over for urenheder i gassen (f.eks. støv, snavs eller flydende rester). Kontinuerlig vandindsprøjtning kan anvendes til køling af gassen og til rengøring af transportkammeret. 

Skruekompressorer fra VMY serien med olieindsprøjtning til køleindustrien

<font face="Arial, serif">Aerzen udviklede og producerede først i mange år og med stor succes kompressortrinnene til skruekompressorer med olieindsprøjtning, der derefter blev tilføjet og distribueret af eksterne systembyggere til funktionelle kølesystemer. Siden 2012 har et datterselskab med speciale i kølesystemer overtaget salg, design, konstruktion og emballering. Aerzen HUNGÁRIA KFT. i Esztergom, Ungarn, arbejder som videncenter og tilbyder skruekompressorer fra VMY serien til køleteknologiapplikation i hele verdenen. Integrerede olieseparationssystemer reducerer det resterende olieindhold på 1 til 5 mg/m³. Aerzen kølesystemer fra VMY serien med olieindsprøjtning giver mulighed for at justere fra 100 til 20%, med en integreret styring af flowmængden, til særlig omkostningseffektiv kompression af naturgas, inaktive gasser, ammoniak, helium, kulbrinter, hydrogenklorid, karbondioxid, gasblandinger og procesgasser. Olieindsprøjtningen gør kompressoren ufølsom over for svingende volumener, temperaturer og tryk. Aerzen skruekompressorer fra VMY serien anvendes til lukkede kølekredsløb (ammoniak, freon, helium)</font>

Skruekompressorer fra VMY serien med olieindsprøjtning til kompression af procesgasser.

Aerzen VMY seriens skruekompressor med olieindsprøjtningskøling er tilpasset, så den opfylder de forskellige behov i procesgasindustrien. De anvendes til gaskompression, f.eks. naturgas, inaktive gasser, kulbrinter og andre gasprocesblandinger. Anvendelsesområderne dækker kemikalier, petrokemikalier og udstyr til fremstilling af elektricitet osv. Olieindsprøjtningen gør kompressoren modstandsdygtig over for svingende gasvolumener, temperaturer og tryk. Der kan opnås restniveauer på 5 til 1, vha. integreret olieseparation, ved forsyningsgrænsen.

Oliefri skruekompressorer fra VR serien til procesgasteknologi

Gennem oliefri drift og muligheden for vandindsprøjtning kan Aerzen skruekompressorer fra serien VR, med øvre gastilgang og nedre gasudtag, anvendes til gasser med varierende molekylevægt, urenheder eller en tendens til at polymerisere og til processer, der ikke skal indeholde olie. Udstyrets driftsgrænser afgøres af tryk- og temperaturområderne og kompressorens tilladte hastighed. Kompressorerne er mekanisk belastede med trykforskelle op til 12 bar (højtryksområde op til 25 bar) ved maksimale afgangstemperaturer på 250°C (160°C med kompressortrin i rustfrit stål). Enkelt- og flertrinnet procesgasskruekompressor fås med mellemkøling. Kompressorenhederne arbejder ved flowmængder fra 600 m³/t til 120.000 m³/t med hovedrotorhastigheder på 2000 og 20000 o/min. Aerzen oliefri procesgasskruekompressorer har en asymmetrisk 4 + 6 - rotorprofil (hanrotor 4 tænder, hunrotor 6 tænder). Denne profilkombination resulterer i en relativ stærk rotorkernediameter for de tilladte tryktab. Internationale bestemmelser som API 619,613,614,671 osv., syregasbestemmelser (NACE), og kundespecifikationer kan tages i betragtning i kompressorenheden. Der anvendes oliefri skruekompressorer fra VR serien i kemiske og petrokemiske anlæg, f.eks. raffinaderier, på koksværker, natriumhydratfabrikker og stålværker til transport af afbrændingsgas, koksovnsgas, mesaovnsgas, blandede gasser og gasser med hydrogensulfidkoncentrationer (sur gas). Vandindsprøjtning gennemføres i gasser for reduktion til acceptable driftstemperaturer for at undgå polymerisation som butadienkoncentration, der kræves til forberedelse af styren-butadien gummi. Indsprøjtningen af opløsningsmidler til rensning er også mulig på midlertidig basis. Rensningseffekten af at indsprøjte vand og tætne vandlækage anses for at være en særlig fordel ved den oliefri kompressortype fra VR serien, uanset hvor aflejringer af gasurenheder, som f.eks. tjære, naftalin og spor af polymeriseret polymer aflejres på rotorer og husvægge.

Konklusion

Der er ingen "færdigsyede" løsninger til gaskompression inden for procesgas- og køleindustrien. Næsten enhver applikation kræver en individuel løsning, der skal identificeres i tæt samarbejde mellem leverandøren og operatøren i planlægningsfasen. Ikke kun gennem sin omfattende og varierede produktrække tilbyder Aerzen optimale betingelser for specialtilpassede løsninger til gaskompression inden for procesgas- og køleindustrien. Med sit høje ekspertiseniveau tilbyder Aerzen også specialtilpassede løsningsveje til særligt økonomisk bæredygtige og holdbare design, optimeret til driftsmæssig energieffektivitet af gaskompression inden for procesgas- og kølingsindustrien, baseret på seks årtier med omfattende global erfaring opnået inden for diverse områder.

Forfatter: Norbert Barlmeyer, teknisk journalist for trykluftsteknik, Bielefeld