Vermeiden Sie den Wärmeeintrag in den Gasbehälter: Die Membrandosierpumpe reguliert die Flüssigpropaninjektion über den entfernten Pumpenkopf

16.10.2020
Maschinell übersetzter Artikel
  Zum Original wechseln
Bevor Biomethan an Privat- und Industriekunden geliefert werden kann, muss sein Heizwert zunächst an das Erdgasnetz angepasst werden.
Vermeiden Sie den Wärmeeintrag in den Gasbehälter: Die Membrandosierpumpe reguliert die Flüssigpropaninjektion über den entfernten Pumpenkopf

Die hier verwendete Ecoflow-Variante ist für 40 bar ausgelegt und kann daher das Propan über die Einspritzdüsen mit ausreichendem Druck an Biomethan abgeben, so dass das Gasgemisch in Fernnetze eingespeist werden kann. (Bildquelle: LEWA GmbH)

Beispielsweise ist das Prolimix-Mischsystem der Scharr Tec GmbH & amp; Co. KG wird dazu verwendet. Es kann Propan in flüssiger Form und ohne energieintensive Verdampfung durch mehrere Düsen injizieren. In der Vergangenheit gab es jedoch beim Einspeisen des Gases einen Rückfluss in das Gefäß. Dies lag daran, dass gängige Pumpenmodelle überdimensioniert waren und aufgrund des Leistungsverlusts des Motors einen erheblichen Wärmeeintrag in den Tank verursachten. Der Temperaturanstieg führte wiederum zu einem Druckanstieg, so dass manchmal Sicherheitsventile einschalteten und den Konditionierungsprozess unterbrachen. Aus diesem Grund hat Scharr Tec ein Konzept entwickelt, das nun seit mehreren Jahren erfolgreich in der Branche umgesetzt wird. Ecoflow-Membrandosierpumpen der LEWA GmbH werden als Fernlösung eingesetzt und montiert. Diese maßgeschneiderten Produkte der Leonberg-Pumpenexperten ermöglichen es, das Problem des Wärmeeintrags trotz des Druckanstiegs zu vermeiden, der durch einen in die Schachtwelle eingebauten Antriebskopf verursacht wird. Gleichzeitig ist die Pumpe genau auf die erforderliche Durchflussmenge abgestimmt, so dass weder ein Rückfluss in den Tank noch ein Leistungsverlust auftritt - alles im Interesse der Energieeffizienz. Da die Pumpe für einen Betriebsdruck von 40 bar ausgelegt ist, kann die Biomethankonditionierung auch für Fernnetze problemlos durchgeführt werden.

"Für die Konditionierung von Biomethan sind normalerweise zwei Dinge erforderlich: Propangas zur Erhöhung des Heizwerts und ein Verdampfer mit einem Mischer, mit dem das Gas mit Methan gemischt werden kann", erklärte Christian Steger, Ingenieur und Eigentümer des Ingenieurbüros csplan. "Irgendwann kamen wir jedoch auf die Idee, dass das Propan auch in flüssiger Form injiziert werden könnte, wenn die Düsenöffnungen ausreichend klein wären, da dies genügend Aerosole produzieren würde, um sicherzustellen, dass sich die Gase vermischen." In Zusammenarbeit mit der Scharr Tec GmbH & amp; Co. KG, für die Steger über 32 Jahre Geschäftsführer war, wurde die Prolimix entwickelt - eine Mischanlage für Biomethan, die mithilfe einer Mehrdüsentechnologie Propan flexibel injiziert, ohne dass das Gas zuerst verdampft werden muss.

"Die meisten Pumpen sind zum Einspritzen von Propan überdimensioniert, da nur eine Menge von etwa 100 bis 150 Litern pro Stunde erforderlich ist und sie häufig 50 Liter pro Minute pumpen", sagte Steger. "Das überschüssige Propan fließt unbenutzt durch den Kreislauf in das Gefäß zurück." Durch den Leistungsverlust der Pumpe steigt die Temperatur im Propantank an, da die Pumpen als Tauchpumpen ausgeführt sind und sich der Motor direkt im Tank befindet. Um Abhilfe zu schaffen, haben Scharr Tec und csplan beschlossen, mit der LEWA GmbH aus Leonberg bei Stuttgart zusammenzuarbeiten. Der Pumpenexperte kann auf umfangreiche Erfahrungen im Einsatz von Remote-Lösungen zurückgreifen und hat lange Zeit erfolgreich kundenspezifische Pumpensysteme für OEMs entwickelt, damit schnell eine Lösung gefunden werden kann.

Massendurchflussmesser und Steuerventil nicht erforderlich
Nach Rücksprache mit den Experten von LEWA entschied sich csplan für die Verwendung der Ecoflow-Membrandosierpumpe mit dem Pumpenkopf M900. "Diese Variante hat den Vorteil, einerseits durch die Doppelmembran vor Rissen geschützt zu sein. Andererseits kann die Einspritzmenge bei schwankenden Biomethanqualitäten durch eine optionale Heizwertmessung korrigiert werden", erklärte Björn Pfizenmayer, Area Verkaufsleiter bei LEWA. "Da die in der Behälterschleuse installierte Pumpe den Zufluss von Propan selbst reguliert, werden auch der Massendurchflussmesser und das Steuerventil nicht mehr benötigt." Die gesamte Konditionierungsanlage ist übersichtlicher und weniger störanfällig. Um das Hauptproblem des Wärmeeintrags in den Propanbehälter zu lösen, muss die Antriebseinheit jedoch außerhalb des Tanks installiert werden.

Geschweißte Hubleitung zwischen Pumpenkopf und Antriebseinheit
"Die größte Herausforderung bestand darin, eine enge Verbindung zwischen Pumpenkopf und Antriebseinheit sicherzustellen", erklärte Pfizenmayer. "Wir wollten den Treibmittelkopf als Teil einer Fernlösung in die Schachtwelle und nicht in den Propanbehälter selbst einbauen, um den Wärmeeintrag des Motors und damit den Druckanstieg zu vermeiden." Zunächst wurde eine Verbindung über abnehmbare Schläuche mit Schnellkupplung in Betracht gezogen. Tests zeigten jedoch, dass Gasblasen aus dem Tank durch die Hin- und Herleitung nach oben wanderten, was zu einer Unterbrechung der Propanproduktion führte. Da sich am Ende auch eine verschraubte Hin- und Herleitung als undicht herausstellte, stellte das Unternehmen schließlich auf eine vollständig geschweißte Lösung um. Die Hydraulikleitung als Verbindungsstück zwischen Pumpenkopf und Antriebskopf blieb bei dieser Variante nur dicht, um den zuverlässigen Antrieb des Pumpenkopfes im Tank zu gewährleisten. Infolgedessen wurde das Problem des Wärmeeintrags erfolgreich umgangen und der Druck im Propanbehälter blieb dauerhaft konstant.

Kein Leistungsverlust aufgrund der genauen Durchflussrate
Unabhängig von der Remote-Lösung wurde die integrierte Ecoflow-Variante genau auf die erforderliche Propanmenge von 150 Litern pro Stunde abgestimmt. "Theoretisch kann dieser Pumpenkopf bis zu 6.000 Liter pro Stunde fördern", sagte Pfizenmayer. "Da die spezielle Lösung für Scharr Tec jedoch eine deutlich geringere Menge erforderte, haben wir die Pumpe mit einer niedrigen Frequenz von 20 bis 140 Hüben pro Minute konfiguriert." Dies verhinderte, dass zu viel Propan dosiert wurde und ein Leistungsverlust auftrat. Das Ergebnis war eine Reduzierung des Energiebedarfs und eine Verbesserung der Effizienz der Konditionierungsanlage.

Injektion mit 40 bar möglich
Gleichzeitig ist diese Ecoflow-Variante für 40 bar ausgelegt und kann daher das Propan mit ausreichendem Druck über die Einspritzdüsen an das Biomethan abgeben, so dass das Gasgemisch auch in Fernnetze eingespeist werden kann. "Dies ist besonders wichtig, da es aufgrund des hohen Drucks auch direkt in Hochdruck-Erdgasnetze eingespeist werden kann", erklärte Steger. "Insbesondere industrielle Verbraucher, die aufgrund ihres konstanten Verbrauchs für Biomethanproduzenten unverzichtbar sind, sind in der Regel an solche übergeordneten Hochdrucknetze angeschlossen."

Seit der Installation des Prolimix in der Biomethananlage mit der LEWA-Pumpe als zentraler Komponente sind keine Störungen aufgetreten: Die Mischsysteme arbeiten ohne Unterbrechung. "Der Ecoflow bietet alle für die Konditionierung erforderlichen Eigenschaften. Er ist genau auf die Durchflussmenge abgestimmt, liefert den erforderlichen Gasdruck und überträgt dank der Fernauslegung keine Wärme an den Propantank", fasst Steger zusammen . Die Erfahrungen aus dem Projekt mit Scharr Tec und csplan kamen LEWA auch zugute, als der Ecoflow in anderen Anwendungsbereichen eingesetzt wurde. "Propan wird beispielsweise als Kältemittel bei der Herstellung von Kühlgeräten verwendet und muss auch in einer genau vordefinierten Menge bei festem Druck schnell in die Geräte eingebracht werden", erklärte Pfizenmayer. "Dank ähnlicher Prozessspezifikationen und -bedingungen konnten wir unser Know-how aus der Zusammenarbeit mit Scharr Tec und csplan nutzen und dem Unternehmen eine Lösung anbieten."

Quelle: LEWA GmbH

Weitere Artikel zum Thema

Abfüllen von Kompositen in der Dentalindustrie

29.09.2020 -

In der Dentalindustrie werden Verbrauchsmaterialien wie Komposite in Einmalspritzen mit Luer-Lock Ansatz oder in kleinere Unit Dose Verpackungen gefüllt. Die fließfähigen Füllungsmaterialien aus Kunststoff und Glas sind meist hochabrasiv, hochviskos und fadenziehend. Und stellen damit hohe Ansprüche an Dosier- und Abfüllsysteme. Eingesetzt werden sie in der Dentalindustrie z.B. für Versiegelungen, Restaurationen oder zum Stumpfaufbau.

Mehr lesen

Neues elektromotorisch betätigtes Regelventil

23.07.2020 -

Die Halbleiterindustrie stellt hohe Anforderungen an die Ventil-, Mess- und Regeltechnik. Zunehmend reichen pneumatisch betätigte Ventile nicht mehr aus, um die Regelanforderungen führender Hersteller von Prozessequipment zu erfüllen. Aus diesem Grund hat GEMÜ das elektromotorisch betätigte Regelventil GEMÜ C53 iComLine entwickelt.

Mehr lesen
Direkt zur Produktauswahl im

PumpSelector

NEUESTE NACHRICHTEN

  • Veranstaltungen

    « Oktober 2020 » loading...
    M D M D F S S
    28
    29
    30
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    1
  • STELLENMARKT