Gastransport zwischen Anlagenteilen in Biogasanlagen: Prozessgas sicher weiterführen

Ein Seitenkanalverdichter kann in solchen Anwendungen als technische Komponente geprüft werden, wenn ein definierter Gasvolumenstrom im niedrigen bis mittleren Druckbereich benötigt wird. Der Verdichter kann dabei helfen, Druckverluste im Leitungssystem auszugleichen und den Gastransport über Rohrleitungen, Armaturen, Filter, Kondensatabscheider oder weitere Prozessstufen zu unterstützen. Der Seitenkanalverdichter e5MSMOR 1,1kWIE3WR | 263m³/h | +125mbar | -125mbar | Atex II 3GD T3 kann für eine solche Aufgabenstellung projektbezogen bewertet werden.

Gaswege innerhalb der Anlage verstehen

Beim Gastransport zwischen Anlagenteilen steht der Weg des Gases im Mittelpunkt. Der Startpunkt kann ein Fermenter, ein Nachgärer, ein Gasspeicher oder ein nachgeschalteter Gasbereich sein. Das Ziel kann eine Aufbereitungsstufe, eine biologische Entschwefelung, eine Trocknung, ein Verbraucher oder ein weiterer technischer Anlagenbereich sein. Jede dieser Verbindungen hat eigene Anforderungen.

Die Prozesslösung beginnt deshalb mit der Frage, welche Gasmenge tatsächlich von welchem Startpunkt zu welchem Zielpunkt transportiert werden soll. Hinzu kommen Leitungslängen, Rohrleitungsquerschnitte, Bögen, Armaturen, Filter, Kondensatabscheider, Rückschlagklappen und mögliche Aufbereitungsstufen. Diese Komponenten verursachen Druckverluste, die bei der Auswahl des Verdichters berücksichtigt werden müssen.

Druckverluste und Betriebsweise als Auslegungspunkt

Ein Seitenkanalverdichter kann den erforderlichen Überdruck erzeugen, um Druckverluste im Leitungssystem zu überwinden. Diese Druckverluste hängen jedoch stark vom konkreten Anlagenaufbau ab. Lange Rohrleitungen, kleine Querschnitte, mehrere Bögen, Filter oder Kondensatabscheider können den Druckbedarf deutlich verändern.

Auch die Betriebsweise ist wichtig. Der Gastransport kann dauerhaft, intervallweise oder abhängig vom Anlagenzustand erfolgen. Bei schwankender Gasproduktion oder wechselndem Gasbedarf muss geprüft werden, ob die gewählte Maschine zum Prozessverhalten passt. Die Eignung ergibt sich deshalb nicht aus der Maschinenbezeichnung allein, sondern aus dem Abgleich zwischen Gasbedarf, Leitungssystem, Druckverlusten, Medium und Betriebsweise.

Technische Grundlage der ausgewählten eSeries-Maschine

Für die hier betrachtete Prozesslösung wird der Seitenkanalverdichter e5MSMOR 1,1kWIE3WR | 263m³/h | +125mbar | -125mbar | Atex II 3GD T3 als mögliche technische Grundlage der Vorauswahl verwendet.

Laut den gelieferten Maschinendaten stellt die Maschine bei 50 Hz einen maximalen Volumenstrom von 263 m³/h bereit. Der angegebene Druckbereich liegt bei +125 mbar im Druckbetrieb und -125 mbar im Vakuumbetrieb. Die Leistung beträgt 1,1 kW. Die ATEX-Variante ist mit Atex II 3GD T3 angegeben. Die Schutzart beträgt IP55. Als Anschlussgröße ist 2 genannt. Die Drehzahl bei 50 Hz beträgt 2930 rpm, das Gewicht 26 kg.

Diese Werte können für die Vorauswahl herangezogen werden. Sie ersetzen jedoch keine anlagenbezogene Auslegung. Für den Gastransport zwischen Anlagenteilen muss geprüft werden, ob Volumenstrom und Druckbereich zum Start- und Zielbereich, zur Leitungslänge, zum Rohrleitungsquerschnitt, zu Armaturen, Filtern, Kondensatabscheidern, Druckverlusten und zur Betriebsweise passen.

eSeries als moderne technische Option

Für Biogasanwendungen stehen neben der K-Series auch E-Modelle beziehungsweise eSeries-Maschinen zur Verfügung. Die Auswahl erfolgt nicht pauschal nach Baureihe, sondern anhand der Prozessdaten. Beim Gastransport zwischen Anlagenteilen ist besonders wichtig, dass Gasmenge, Druckniveau, Leitungssystem und Medium zusammenpassen.

Das hier betrachtete E-Modell kann deshalb als moderne technische Option in die Prüfung einbezogen werden. Ob genau diese Baugröße geeignet ist, hängt von der konkreten Verbindung innerhalb der Anlage ab. Bei längeren Gaswegen, höheren Druckverlusten, zusätzlichen Filtern oder einem größeren Gasbedarf kann eine andere Baugröße erforderlich sein.

ATEX nach Gasführung und Aufstellort prüfen

Beim Gastransport zwischen Anlagenteilen wird Biogas oder Prozessgas innerhalb der Anlage bewegt. Da Biogas brennbare Bestandteile enthalten kann, ist die ATEX-Bewertung ein eigener sicherheitstechnischer Prüfschritt. Die hier betrachtete Maschine ist in den gelieferten Daten als Atex II 3GD T3 aufgeführt. Diese Angabe betrifft den Explosionsschutz.

Ob diese Ausführung für den konkreten Einsatz notwendig oder passend ist, hängt von der Gasführung, der Zoneneinteilung, dem Aufstellort, dem Sicherheitskonzept und den Betriebsbedingungen ab. Eine ATEX-Ausführung darf nicht pauschal mit einer allgemeinen Eignung für jede Biogasanlage gleichgesetzt werden.

Feuchtes Biogas und Kondensat im Leitungssystem

Neben dem Explosionsschutz muss beim Gastransport zwischen Anlagenteilen auch die Medienbelastung betrachtet werden. Biogas kann feucht sein und je nach Zusammensetzung aggressive Bestandteile enthalten. Besonders bei Stillstandszeiten, Temperaturunterschieden oder ungünstiger Leitungsführung kann sich Kondensat bilden und in Richtung Maschine gelangen.

ATEX und Korrosionsschutz sind deshalb getrennt zu bewerten. ATEX betrifft den Explosionsschutz. Korrosionsschutz betrifft Feuchtigkeit, Kondensat und mögliche aggressive Bestandteile im Medium oder in der Umgebung. In den gelieferten Maschinendaten werden als Optionen Spezialspannungen nach IEC 60038, Oberflächenbehandlung und eine abgedichtete Version genannt. Solche Optionen sollten abhängig von Gaszusammensetzung, Feuchtigkeit, Temperatur, Betriebsweise, Leitungssystem und Aufstellort projektbezogen geprüft werden.

Vom Gasweg zur passenden Auslegung

Der Gastransport zwischen Anlagenteilen zeigt, dass Seitenkanalverdichter in Biogasanlagen nicht isoliert ausgewählt werden sollten. Die technische Frage lautet nicht nur, welche Maschine verfügbar ist, sondern welche Gasstrecke innerhalb der Anlage versorgt werden muss. Erst wenn Startpunkt, Zielpunkt, Gasvolumenstrom, Leitungssystem, Druckverluste und Medium bekannt sind, kann eine passende Maschinengröße geprüft werden.

SKVTechnik bündelt diese Anwendungsfälle auf der zentralen Biogas-Landingpage und vertieft sie auf einzelnen Prozessseiten. Das begleitende FAZ-Advertorial ordnet die Themen ATEX, feuchtes Biogas, Korrosionsschutz und projektbezogene Maschinenauswahl zusätzlich in einen übergeordneten fachlichen Zusammenhang ein. Für Betreiber, Planer und Anlagenbauer entsteht so eine Orientierung: erst die Prozessanforderung verstehen, dann Volumenstrom, Druckbereich, Medium, Aufstellort, ATEX-Zone und mögliche Sonderausführungen prüfen.

Projektbezogene Prüfung mit SKVTechnik

SKVTechnik unterstützt Betreiber, Anlagenbauer und Planer bei der technischen Vorauswahl geeigneter Seitenkanalverdichter für Biogasanwendungen. Für den Gastransport zwischen Anlagenteilen sind möglichst genaue Prozessdaten hilfreich. Dazu gehören Start- und Zielbereich des Gastransports, benötigter Gasvolumenstrom, erforderlicher Überdruck am Zielpunkt, Leitungslänge, Rohrleitungsquerschnitt, vorhandene Armaturen, Filter, Kondensatabscheider oder Aufbereitungsstufen, mögliche Druckverluste, Zusammensetzung und Feuchtigkeit des Gases, Temperaturbereich, Betriebsweise, Aufstellort und mögliche ATEX-Anforderungen.

Bei komplexen technischen Fragestellungen kann projektbezogen zusätzlich die Fachunterstützung des Herstellers FPZ eingebunden werden. Ziel ist eine nachvollziehbare Vorauswahl, bei der Gastransport, Druckbedarf, Explosionsschutz, Medienbedingungen und mögliche Sonderausführungen gemeinsam betrachtet werden.

Zentrale Biogas-Landingpage:
https://www.skvtechnik.de/biogas-seitenkanalverdichter/

Aktuelle Prozessseite:
https://www.skvtechnik.de/biogas-seitenkanalverdichter/gastransport-zwischen-anlagenteilen/

FAZ-Advertorial:
https://cmk.faz.net/cms/articles/20633/anzeige/unn/atex-seitenkanalverdichter-fuer-biogasanlagen-mit-korrosionsschutz

Datenblatt:
https://www.skvent.de/media/DSB_GENREAL/Unterlagen_anfordern.pdf

Drehzahltabelle:
https://www.skvent.de/media/FPZ_RPM/RPM_e_05_MS_MOR&GOR&GVR_DE.pdf

Weitere Unterlagen:
https://www.skvent.de/media/FPZ_CAD/STP-L_e_05_MS_MOR_IE3WR_90_1.1kW-3 1.zip