Mischgaskompressor

Ein Gasgemisch besteht nicht aus einem einzelnen Gas, sondern aus einer Kombination verschiedener Gase wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan und Kohlendioxid in spezifischen Anteilen. Es findet breite Anwendung in Bereichen wie der chemischen Synthese, der Gewinnung von Begleitgasen aus der Erdöl- und Erdgasförderung sowie als Schutzgas in der Elektronik. Im Vergleich zu einkomponentigen Medien verändern sich Explosionsgefahr, Korrosivität und thermodynamische Eigenschaften von Gasgemischen dynamisch mit ihrer Zusammensetzung, was höhere Anforderungen an die Kompressorenauswahl und die Sicherheitsauslegung stellt. Grundprinzip der Sicherheitsauslegung ist die Verwendung eines präzisen Gasanalyseberichts, der die gefährlichste Einzelkomponente als Grundlage für die Auslegung von explosionsgeschützten Materialien und Prozessen identifiziert. Darüber hinaus kann der maximale Explosionsdruck eines Gasgemisches im stöchiometrischen Verhältnis das Sieben- bis Achtfache des Ausgangsdrucks erreichen. Daher ist eine sorgfältige Systemauslegung, die auf der gefährlichsten Komponente basiert, von entscheidender Bedeutung.

Membrankompressor

Kolbenkompressor

Vorteile des Membrankompressors mit Gasmischung:

01

Null-Leckage-Garantie & Komponentenintegrität:

Die Metallmembran trennt das Prozessgas vollständig vom Schmieröl und gewährleistet so einen 100% ölfreien Betrieb ohne jegliche Leckage nach außen. Dies ist entscheidend, um die Ansammlung ausgetretener brennbarer oder explosiver Gasgemische zu verhindern und das vorgegebene Komponentenverhältnis des Gemisches ohne Ölverunreinigung oder Luftverdünnung aufrechtzuerhalten. Dadurch werden die durch Leckagen verursachten Sicherheitsrisiken grundsätzlich eliminiert.
02

Hervorragende Material- und Medienanpassungsfähigkeit:

Die medienberührten Teile des Membrankopfes (wie Membran und Kammer) können individuell aus Materialien ausgewählt werden, die auf den korrosivsten oder reaktivsten Komponenten des Gasgemisches basieren, beispielsweise aus Edelstahl 316L, Hastelloy usw. Diese Flexibilität gewährleistet die langfristige Kompatibilität zwischen dem Kompressor und komplexen Gaskomponenten und verhindert vorzeitigen Membranausfall oder Gasverunreinigung durch Materialkorrosion.

Wichtige Konstruktionspunkte für Membrankompressoren für Gasmischungen:

01

Explosionsgeschützte und elektrische Auslegung basierend auf der gefährlichsten Komponente:

Die Explosionsschutzklasse der elektrischen Anlage muss anhand der Komponente mit der höchsten Gasgruppenklassifizierung und der niedrigsten Selbstentzündungstemperatur im Gemisch bestimmt werden. Alle Motoren, Instrumente und Anschlusskästen müssen die entsprechenden Explosionsschutzzertifizierungen erfüllen. Zusätzlich muss der Schaltschrank einen Brenngaskonzentrationsdetektor zur Überwachung der Umgebung des Kompressors enthalten, der bei Überschreitung des Grenzwerts die Notbelüftung aktiviert.
02

Strenge Temperaturkontrolle und Membranschutz:

Die Austrittstemperatur ist entscheidend, um eine thermische Zersetzung des Gases oder eine Überhitzung der Membran zu verhindern. Die Konstruktion muss effiziente mehrstufige Kompressions- und Zwischenkühlsysteme umfassen, um die Austrittstemperatur in einem sicheren Bereich zu halten. Ein Membranbruchüberwachungssystem ist Standard; der Ausfall einer Membranschicht löst sofort einen Alarm und die Abschaltung aus, wodurch verhindert wird, dass Gas in den Ölkreislauf oder Öl in das Prozesssystem gelangt.
03

Systemsicherheitsverriegelungen zur Überwachung der Gasgemischeigenschaften:

Neben dem üblichen Öldruck, Wasserdruck und Druckverriegelungen muss besonderes Augenmerk auf die Stabilität der Einlassgaszusammensetzung gelegt werden. Sofern der Prozess es zulässt, empfiehlt sich der Einsatz eines Online-Gasanalysators zur Überwachung von Konzentrationsänderungen wichtiger Komponenten. Das System muss mit Inertgas-Spülanschlüssen (z. B. Stickstoff) für die Spülung vor dem Anfahren und die Druckhaltung/Abdichtung nach dem Abschalten ausgestattet sein, um das Eindringen von Luft zu verhindern, die explosive Gemische bilden oder unerwünschte chemische Reaktionen auslösen könnte.

Zertifikat

MODELLAUSWAHL

Lehrer

Modell G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Kolbenhub 70 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 10 kN bis 30 kN
Maximaler Entladedruck 70 MPa	Durchflussbereich 1~500 Nm³/H	Motorleistung 2,2 kW bis 30 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt/Luftgekühlt

Modell G70V/G95V/G130V	Kolbenhub 70 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 10 kN bis 30 kN
Maximaler Entladedruck 50 MPa	Durchflussbereich 1~200 Nm³/h	Motorleistung 2,2 kW bis 30 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Explosionsgeschützter Mischgaskompressor

Modell G110L/G130L	Kolbenhub 110 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 20 kN bis 40 kN
Maximaler Entladedruck 100 MPa	Durchflussbereich 10~1000 Nm³/h	Motorleistung 7,5 kW bis 90 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Modell G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Kolbenhub 110 mm bis 210 mm	Maximale Kolbenkraft 20 kN bis 160 kN
Maximaler Entladedruck 100 MPa	Durchflussbereich 30~2000 Nm³/h	Motorleistung 22 kW bis 200 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Membrankompressor

MIT

Kolbenhub 70 mm

Durchfluss (Nm³/h)

Eingangsdruck (barg)

Ausgangsdruck (barg)

NEIN.	Modell	Kühlwasser	Fließen	Einlassdruck	Auslassdruck	Abmessungen L×B×H	Gewicht	Motorleistung
NEIN.	Modell	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-18/5-12	500	18	0,5	1.2	1000×800×1100	800	5,5
2	GZ-30/21-60	500	30	2.1	6	1100×800×1100	800	7,5
3	GZ-22/8-30	1000	22	0,8	3	1200×800×1100	800	11
4	GV-20/6-150	1000	20	0,6	15	1400×800×1100	900	11
5	GV-118/40-55	1000	118	4	5,5	1400×800×1100	1000	11
6	GV-160/10-30	2000	160	1	3	2600×1800×1600	3000	18,5
7	GL-55/3	1000	55	Atmosphärisch	0,3	2200×1800×1600	2800	11
8	GL-130/0,5-1	1500	130	0,05	1	2300×1800×1600	2800	11
9	GL-60/1-25	2000	60	1	2,5	2300×1800×1600	2800	22
10	GD-200/3-61	4500	200	0,3	6.1	3800×2300×1800	6000	45
11	GD-1000/20-120	10000	1000	2	12	4200×3200×2200	12000	132
12	GD-950/12-126	15000	950	1.2	12.6	4200×3500×2200	12000	160

Die Angaben zu Größe und Gewicht der Geräte dienen nur als Referenz; maßgeblich ist die endgültige Ausführung.

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Fallstudie

Russland
VEREINIGTE STAATEN
Spanien
Kasachstan

Vorteile des Gasgemisch-Kolbenkompressors:

01

Hohe Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Strömungsverhältnisse und hohe Kosteneffizienz:

Kolbenkompressoren verfügen über ein breites Spektrum an Einzelvolumenströmen und decken damit den Bedarf an Gasgemischen von Hunderten bis Zehntausenden Kubikmetern pro Stunde ab. Bei der Verarbeitung von Industriegasgemischen mit relativ stabiler Zusammensetzung und hohen Durchflussraten sind ihre Investitionskosten und ihre Energieeffizienz oft vorteilhafter, wodurch sie sich besonders als zentrale Druckerhöhungsanlage in der Hauptprozesslinie eignen.
02

Flexibles Strukturdesign & Wartungskomfort:

Die Stufenzahl, der Zylinderdurchmesser und die Drehzahl lassen sich flexibel an die Druck- und Durchflussanforderungen des Gasgemisches anpassen. Für Gemische mit Staub oder Spuren von Flüssigkeiten können am Einlass hocheffiziente Abscheide- und Filtereinrichtungen installiert werden. Die modulare Bauweise vereinfacht zudem die routinemäßige Wartung und den Austausch von Verschleißteilen.

Wichtige Konstruktionspunkte für Kolbenkompressoren für Gasgemische:

01

Detaillierte Zusammensetzungsanalyse & individuelles Design:

Vor Beginn der Konstruktion müssen die vollständige Gasmischungszusammensetzung, die Komponentenverhältnisse und mögliche Abweichungsbereiche ermittelt werden. Darauf basierend werden die Gaseigenschaften berechnet, um Zylindervolumen, Kolbenstangenbelastung, Kühlbedarf usw. präzise zu bestimmen. Die Materialauswahl muss mit allen Bauteilen kompatibel sein, wobei besonderes Augenmerk auf unzulässige Werkstoffe zu legen ist.
02

Kritische Temperaturregelung und Kolbendrehzahlbegrenzung:

Die Austrittstemperatur jeder Stufe muss streng kontrolliert werden, um eine Verkokung des Schmieröls (ölgeschmiert) oder einen Dichtungsausfall (ölfrei) aufgrund von Überhitzung oder gar Gaszersetzung zu verhindern. Bei leichten Gasgemischen, wie z. B. wasserstoffreichen, sollte die mittlere Kolbengeschwindigkeit begrenzt werden, um die Reibungswärme zu reduzieren. Der Einsatz einer effizienten Zylindermantelkühlung und von Nachstufenkühlern ist unerlässlich.
03

Mehrstufige Sicherheitsverriegelungen und Leckagemanagement:

Das System muss mit einem umfassenden Verriegelungssystem ausgestattet sein, das bei zu hoher Austrittstemperatur, zu niedrigem Schmieröldruck, Kühlwasserausfall, zu niedrigem Saugdruck und zu hohem Austrittsdruck abschaltet. Bei brennbaren und explosiven Gasgemischen ist die Kolbenstangendichtung von zentraler Bedeutung für die Leckagevermeidung. Typischerweise wird hier eine Stickstoffpufferdichtung verwendet, um austretendes Gas zu einer Fackel oder einem Rückgewinnungssystem abzuleiten. Das Kurbelgehäuse sollte mit einer Überdruckbelüftung oder einer Inertgasabdichtung versehen sein, um das Eindringen von Prozessgas zu verhindern. Die Auslässe der Sicherheitsventile müssen an einen sicheren Ort geleitet werden.

Zertifikat

MODELLAUSWAHL

Z-Typ

V / W Typ

M-Typ

Typ D

Kolbenhub 80 mm, 95 mm	Kolbenkraft 10 kN bis 25 kN
Leistung 7,5 kW – 55 kW	Anzahl der Zylinderbänke 1/2
Kurbelwellendrehzahl 740 U/min, 980 U/min	Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Kolbenkraft 25 kN, 45 kN, 65 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 2/3/4
Kurbelwellendrehzahl 740 U/min, 980 U/min	Leistung 15 kW – 220 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm bis 315 mm	Kolbenkraft 45 kN bis 660 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 4
Kurbelwellendrehzahl 300 U/min bis 980 U/min	Leistung 160 kW – 3000 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm bis 315 mm	Kolbenkraft 25 kN bis 200 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 2
Kurbelwellendrehzahl 300 U/min bis 980 U/min	Leistung 30 kW – 1000 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

MIT

Vertikaler Typ

Ölfrei / F: Luftgekühlt

2.1

Tatsächlicher Volumenstrom (m³/min)

0,15

Eingangsdruck (barg)

Ausgangsdruck (barg)

S/N	Modell	Fließen	Einlassdruck	Auslassdruck	Motorleistung
S/N	Modell	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-2.1/0.15-15	120	0,015	1,5	22
2	ZW-0.9/6-25	320	0,6	2,5	30
3	ZW-0.63/3-200	120	0,3	20	37
4	VW-7.0/0.1-1.0	400	0,01	0,1	18,5
5	VW-2.0/2-36	300	0,2	3.6	45
6	VW-0,84/5-(150-200)	250	0,5	15-20	55
7	DW-13/18-22	12500	1.8	2.2	185
8	DW-6.7/38-53	14450	3.9	5.3	250
9	DW-0,85/10-150	480	1	15	90
10	MW-15/3.5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-9.0/3-250	1500	0,3	25	500
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250