Ausgasung und Entgasung von Flüssigkeiten in Biogasanlagen: definierte Gasbewegung für kontrollierte Prozessführung

Ein Seitenkanalverdichter kann in solchen Anwendungen als technische Komponente geprüft werden, wenn ein definierter Luft- oder Gasvolumenstrom mit geeignetem Überdruck benötigt wird. Der Strom kann über Rohrleitungen, Verteiler, Düsen oder Begasungselemente in die Flüssigkeit oder in den Entgasungsbereich geführt werden. Der Seitenkanalverdichter e4MSMOR 1,5kWIE3WR | 138m³/h | +250mbar | -200mbar | Atex II 3GD T3 kann für eine solche Aufgabenstellung projektbezogen bewertet werden.

Gase aus Flüssigkeiten gezielt entfernen

Bei der Ausgasung oder Entgasung werden gelöste, eingeschlossene oder mitgeführte Gase aus einem flüssigen Medium entfernt oder gezielt abgeführt. Je nach Anlagenkonzept kann dies in Behältern, offenen Becken, geschlossenen Tanks oder separaten Entgasungsstufen erfolgen. Entscheidend ist, dass der Prozess nicht pauschal betrachtet wird, sondern nach Flüssigkeitsmenge, Behältergröße, Einbringstelle und gewünschter Entgasungswirkung ausgelegt wird.

Die Aufgabe besteht dabei nicht nur darin, Luft oder Gas zu bewegen. Der eingebrachte Strom muss zur Flüssigkeitshöhe, zur Einblastiefe, zur Anzahl der Einbringstellen und zur Betriebsweise passen. In manchen Anwendungen wird kontinuierlich entgast, in anderen Fällen intervallweise oder nur in bestimmten Betriebszuständen. Daraus ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an Volumenstrom und Überdruck.

Einbringstelle und Einblastiefe bestimmen den Druckbedarf

Der erforderliche Druckbedarf hängt stark von der konkreten Einbringung ab. Düsen, Begasungselemente, Verteiler, Rohrleitungen, Bögen und Armaturen verursachen Druckverluste. Zusätzlich beeinflussen Flüssigkeitshöhe und Einblastiefe, welcher Überdruck an der Einbringstelle benötigt wird. Für eine belastbare Vorauswahl müssen diese Faktoren gemeinsam betrachtet werden.

Ein Seitenkanalverdichter kann den benötigten Luft- oder Gasstrom bereitstellen und den erforderlichen Druckbereich abdecken, wenn die Prozessdaten zur Maschine passen. Die Eignung ergibt sich jedoch nicht allein aus der Maschinenbezeichnung, sondern aus dem Abgleich zwischen Entgasungsaufgabe, Leitungssystem, Einbringtechnik, Medium und Betriebsweise.

Technische Grundlage der ausgewählten eSeries-Maschine

Für die hier betrachtete Prozesslösung wird der Seitenkanalverdichter e4MSMOR 1,5kWIE3WR | 138m³/h | +250mbar | -200mbar | 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 138 m³/h bereit. Der angegebene Druckbereich liegt bei +250 mbar im Druckbetrieb und -200 mbar im Vakuumbetrieb. Die Leistung beträgt 1,5 kW. Die ATEX-Variante ist mit Atex II 3GD T3 angegeben. Die Schutzart beträgt IP55. Als Anschlussgröße ist 1 ½ genannt. Die Drehzahl bei 50 Hz beträgt 2905 rpm, das Gewicht 22 kg.

Diese Werte können für die Vorauswahl herangezogen werden. Sie ersetzen jedoch keine anlagenbezogene Auslegung. Für die Ausgasung oder Entgasung von Flüssigkeiten muss geprüft werden, ob Volumenstrom und Druckbereich zur Flüssigkeitshöhe, Einblastiefe, Anzahl der Düsen oder Begasungselemente, Leitungslängen, Druckverlusten und 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. Gerade bei Entgasungsprozessen ist wichtig, dass Luft- oder Gasmenge, Druckbedarf, Medium, Feuchtigkeit und Betriebsweise 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 Auslegung des Entgasungsprozesses ab. Bei größeren Behältern, höheren Einblastiefen, anderen Medien oder höheren Druckverlusten kann eine andere Baugröße erforderlich sein.

ATEX abhängig von Medium, Gas und Aufstellort

Bei der Ausgasung und Entgasung von Flüssigkeiten hängt die ATEX-Anforderung stark vom konkreten Medium, vom freigesetzten Gas und vom Aufstellort des Verdichters ab. Wird nur normale Luft in einem nicht explosionsgefährdeten Bereich gefördert, kann eine Standardausführung ausreichend sein. Entstehen oder sammeln sich jedoch brennbare Gase, muss die Zoneneinteilung der Anlage berücksichtigt werden.

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 Medium, freigesetztem Gas, Aufstellort, Gasführung, Zoneneinteilung, Sicherheitskonzept und Betriebsbedingungen ab.

Feuchtigkeit und Korrosionsschutz getrennt bewerten

Entgasungsprozesse sind häufig mit feuchter Luft, Prozessgasen oder belasteten Atmosphären verbunden. Feuchtigkeit, Kondensat oder aggressive Bestandteile aus dem Prozess können Leitungen, Einbringelemente und Maschinenbauteile belasten. Besonders bei Stillstandszeiten, Temperaturunterschieden oder ungünstiger Leitungsführung kann sich Feuchtigkeit in Leitungen oder im Inneren der Maschine niederschlagen.

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 Flüssigkeit, Prozessgas, Feuchtigkeit, Temperatur, Betriebsweise, Leitungssystem und Aufstellort projektbezogen geprüft werden.

Vom Entgasungsprozess zur passenden Auslegung

Die Ausgasung und Entgasung von Flüssigkeiten zeigt, dass Seitenkanalverdichter in Biogasanlagen nicht nur für klassische Gasförderung eingesetzt werden können. Auch Prozesse mit Flüssigkeiten können eine definierte Gas- oder Luftbewegung benötigen, wenn gelöste oder mitgeführte Gase ausgetrieben oder abgeführt werden sollen. Deshalb ist es sinnvoll, zuerst die Prozessanforderung zu verstehen und anschließend die technische Ausführung zu prüfen.

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 die Ausgasung und Entgasung von Flüssigkeiten sind möglichst genaue Prozessdaten hilfreich. Dazu gehören die Art der Flüssigkeit oder des Mediums, Behältergröße oder Flüssigkeitsvolumen, benötigter Luft- oder Gasvolumenstrom, erforderlicher Überdruck an der Einbringstelle, Flüssigkeitshöhe, Einblastiefe, Anzahl und Art der Düsen, Verteiler oder Begasungselemente, Leitungslängen, Rohrleitungsquerschnitte, mögliche Druckverluste, Betriebsweise, Temperatur, Feuchtigkeit, 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 Entgasungsprozess, Luft- oder Gasführung, 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/ausgasung-und-entgasung-von-fluessigkeiten/

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

Datenblatt:
https://www.skvent.de/media/FPZ_SEITENKANALVERDICHTER/DSB_e_04_MS_MOR_EX3GD-IE3_DE.pdf

Drehzahltabelle:
https://www.skvent.de/media/FPZ_RPM/RPM_e_04_MS_MOR&GOR&GVR_DE.pdf

Weitere Unterlagen:
https://www.skvent.de/media/FPZ_CAD/STP-L_e_04_MS_MOR_IE3WR_90_1.5kW-3_0 1.zip