Evitare l’ingresso di calore nel serbatoio del gas: la pompa dosatrice a membrana regola l’iniezione di propano liquido tramite la testa della pompa remota

Ad esempio, il sistema di miscelazione Prolimix di Scharr Tec GmbH & amp; Co. KG è usato per fare questo. Può iniettare propano attraverso diversi ugelli in forma liquida e senza evaporazione ad alta intensità energetica. In passato, tuttavia, quando il gas veniva immesso, c'era riflusso nel serbatoio. Questo perché i modelli di pompe comuni erano sovradimensionati, provocando così un significativo apporto di calore nel serbatoio a causa della perdita di potenza del motore. L'aumento della temperatura a sua volta ha comportato un aumento della pressione, tanto che a volte le valvole di sicurezza si sono attivate e hanno interrotto il processo di condizionamento. Per questo motivo, Scharr Tec ha sviluppato un concetto che è stato implementato con successo nel settore da diversi anni. Le pompe dosatrici a membrana Ecoflow di LEWA GmbH vengono utilizzate e montate come soluzione remota. Questi prodotti su misura degli esperti di pompe Leonberg consentono di evitare il problema dell'apporto termico nonostante l'aumento di pressione causato da una testa motrice installata nel pozzetto. Allo stesso tempo, la pompa è adattata precisamente alla portata richiesta, in modo che non ci sia né riflusso nel serbatoio né alcuna perdita di potenza, tutto nell'interesse dell'efficienza energetica. Poiché la pompa è progettata per una pressione di esercizio di 40 bar, il condizionamento del biometano può essere eseguito senza problemi anche per reti a lunga distanza.

"Per il condizionamento del biometano, di solito sono necessarie due cose: il gas propano per aumentare il potere calorifico e un evaporatore con un miscelatore che consente di miscelare il gas con il metano", ha spiegato Christian Steger, ingegnere e proprietario dello studio di ingegneria csplan. "Ad un certo punto, tuttavia, ci è venuta l'idea che il propano potesse essere iniettato anche in forma liquida se gli orifizi degli ugelli fossero sufficientemente piccoli, in quanto ciò produrrebbe abbastanza aerosol per garantire che i gas si mescolassero". In collaborazione con Scharr Tec GmbH & amp; Co. KG, di cui Steger è stato amministratore delegato per oltre 32 anni, è stato sviluppato il Prolimix, un impianto di miscelazione per biometano che utilizza una tecnologia multi-ugello per iniettare in modo flessibile propano senza la necessità di vaporizzare prima il gas.

"La maggior parte delle pompe sono sovradimensionate per l'iniezione di propano, poiché è necessaria solo una quantità di circa 100-150 litri all'ora e spesso pompano 50 litri al minuto", ha affermato Steger. "Il propano in eccesso torna indietro attraverso il circuito e nella nave inutilizzato." La perdita di potenza della pompa fa aumentare la temperatura nel serbatoio del propano perché le pompe sono progettate come pompe sommerse e il motore si trova direttamente nel serbatoio. Per rimediare alla situazione, Scharr Tec e csplan hanno deciso di collaborare con LEWA GmbH di Leonberg vicino a Stoccarda. L'esperto di pompe può contare su una vasta esperienza nell'uso di soluzioni remote e ha sviluppato con successo sistemi di pompaggio personalizzati per gli OEM da molto tempo, in modo che una soluzione possa essere trovata rapidamente.

Flussometro di massa e valvola di controllo non richiesti
Dopo aver consultato gli esperti di LEWA, csplan ha deciso di utilizzare la pompa dosatrice a membrana Ecoflow con la testa della pompa M900. "Questa variante ha il vantaggio di essere protetta contro le crepe dal doppio diaframma da un lato. D'altra parte, la quantità di iniezione può essere corretta mediante una misurazione del potere calorifico opzionale in caso di qualità del biometano fluttuanti", ha spiegato Björn Pfizenmayer, Area Sales Manager presso LEWA. "Poiché la pompa installata nella chiusa del vaso regola l'afflusso di propano stesso, il misuratore di portata massica e la valvola di controllo non sono più necessari". L'intero impianto di condizionamento è disposto più chiaramente e meno soggetto a guasti. Tuttavia, per risolvere il problema principale dell'apporto di calore nel serbatoio del propano, l'unità di trasmissione deve essere installata all'esterno del serbatoio.

Linea alternativa saldata tra la testa della pompa e l'unità di trasmissione
"La sfida più grande era garantire un collegamento stretto tra la testa della pompa e l'unità di azionamento", ha spiegato Pfizenmayer. "Volevamo installare la testa del propellente nel pozzetto del pozzetto e non nel propano stesso come parte di una soluzione remota, al fine di evitare l'apporto di calore dal motore e quindi l'aumento della pressione". Inizialmente, è stata considerata una connessione tramite tubi staccabili con un raccordo a sgancio rapido. Tuttavia, i test hanno mostrato che le bolle di gas dal serbatoio sono migrate verso l'alto attraverso la linea di moto alternativo, causando un'interruzione nella produzione di propano. Poiché alla fine anche una linea alternativa avvitata si è rivelata difettosa, l'azienda è finalmente passata a una soluzione completamente saldata. Solo con questa variante la linea idraulica come elemento di collegamento tra la testa della pompa e la testa motrice è rimasta a prova di perdite, garantendo l'azionamento affidabile della testa della pompa nel serbatoio. Di conseguenza, il problema dell'apporto di calore è stato aggirato con successo e la pressione nel serbatoio del propano è rimasta costantemente costante.

Nessuna perdita di potenza dovuta alla portata esatta
Indipendentemente dalla soluzione remota, la variante Ecoflow integrata è stata abbinata con precisione alla quantità di propano richiesta di 150 litri all'ora. "Teoricamente, questa testa della pompa può erogare fino a 6.000 litri all'ora", ha affermato Pfizenmayer. "Tuttavia, poiché la soluzione speciale per Scharr Tec richiedeva una quantità notevolmente inferiore, abbiamo configurato la pompa con una bassa frequenza da 20 a 140 corse al minuto". Ciò ha impedito il dosaggio di una quantità eccessiva di propano e la perdita di potenza. Il risultato è stato una riduzione dell'energia richiesta e un miglioramento dell'efficienza dell'impianto di condizionamento.

Possibilità di iniezione con 40 bar
Allo stesso tempo, questa variante Ecoflow è progettata per 40 bar e può quindi fornire il propano al biometano a una pressione sufficiente attraverso gli ugelli di iniezione in modo che la miscela di gas possa essere alimentata anche in reti a lunga distanza. "Questo è particolarmente importante perché l'alta pressione significa che può anche essere immessa direttamente nelle reti di gas naturale ad alta pressione", ha spiegato Steger. "E i consumatori industriali in particolare, che sono essenziali per i produttori di biometano a causa del loro consumo costante, sono solitamente collegati a tali reti ad alta pressione di livello superiore".

Da quando il Prolimix è stato installato nell'impianto di biometano con la pompa LEWA come componente centrale, non si sono verificati malfunzionamenti: i sistemi di miscelazione funzionano senza interruzioni. "L'Ecoflow offre tutte le proprietà richieste per il condizionamento. È perfettamente adattato alla portata, fornisce la pressione del gas richiesta e, grazie al design remoto, non trasferisce alcun calore al serbatoio del propano", ha detto Steger per riassumere . L'esperienza acquisita dal progetto con Scharr Tec e csplan ha anche beneficiato di LEWA quando Ecoflow è stato utilizzato in altre aree di applicazione. "Il propano viene utilizzato come refrigerante nella produzione di apparecchiature di refrigerazione, ad esempio, e deve anche essere introdotto rapidamente negli apparecchi in una quantità precisamente predefinita a una pressione fissa", ha spiegato Pfizenmayer. "Grazie a specifiche e condizioni di processo simili, siamo stati in grado di attingere al nostro know-how dalla collaborazione con Scharr Tec e csplan e offrire una soluzione all'azienda".