Kondensatbildung

Durch die Verdichtung in der ersten Stufe wird das Gas auf 50–100 °C erhitzt. Zwischenkühler senken die Temperatur auf nahezu Umgebungstemperatur, um eine effiziente Verdichtung in der zweiten Stufe zu ermöglichen. Durch die Kühlung kondensieren Wasserdampf und schwere Kohlenwasserstoffe. Werden diese Flüssigkeiten nicht entfernt, gelangen sie in die nachgeschalteten Stufen und verursachen Ventilschäden in Kolbenkompressoren oder Erosion in Zentrifugalkompressoren.

Konfiguration des Separators

Vertikaler oder horizontaler Behälter zwischen den Verdichterstufen nach dem Ladeluftkühler. Gaseinlass vom Kühler, Tropfenabscheider zur Entfernung von Tröpfchen, Gasauslass zur Ansaugung der nächsten Stufe, Flüssigkeitssumpf mit Füllstandsregelung und Ablass. Das einfache Design konzentriert sich auf eine zuverlässige Flüssigkeitsentfernung statt auf komplexe Einbauten.

Betriebsdruck

Der Druck entspricht den Bedingungen zwischen den Stufen, typischerweise 100–600 psig bei zweistufigen Systemen, bei mehrstufigen Kompressoren sind die Werte höher. Die Konstruktion berücksichtigt den Druck zwischen den Stufen mit einer angemessenen Sicherheitsmarge. Ein niedrigerer Druck als im Ansaugwäscher ermöglicht eine leichtere Bauweise.

Flüssigkeitsvolumen

Die Kondensatmenge hängt von der Gaszusammensetzung, dem Verdichtungsverhältnis und der Kühlleistung ab. Mit einem gasreicheren Gemisch fallen mehr Flüssigkeiten an. Ein höherer Druck verstärkt die Kondensation. Durch eine richtige Dimensionierung der Behälter lassen sich maximale Flüssigkeitsdurchsätze bewältigen, wobei eine ausreichende Pufferkapazität sicherstellt, dass es nicht zu Schwankungen des Füllstands kommt.

Materialauswahl

Baustahl eignet sich für die meisten Anwendungen mit Kohlenwasserstoffen. Edelstahl wird für Sauergas oder korrosive Umgebungsbedingungen verwendet. Die Materialien der Tropfenabscheider sind für die Temperaturen und die Feuchtigkeit zwischen den Stufen ausgelegt. Die Konstruktion ist auf Temperaturwechsel während der Inbetriebnahme und bei Lastwechseln ausgelegt.

Anwendungen

Mehrstufige Gasverdichtung in Sammelsystemen, Pipeline-Druckerhöhungsstationen, Verdichtungssträngen von Gasaufbereitungsanlagen, Kältesystemen und Dampfrückgewinnungsanlagen. Bei jeder mehrstufigen Verdichtung ist die Zwischenstufen-Flüssigkeitsentfernung von Vorteil, da sie die Anlagen schützt und den Wirkungsgrad aufrechterhält.

Pegelsteuerung

Füllstandsschalter betätigen Ablassventile, um Kondensat aus geschlossenen Systemen abzulassen. Ein Hochwasseralarm warnt, bevor die Flüssigkeit den Gasauslass erreicht. In einigen Anlagen kommen Füllstandsmessumformer mit stufenloser Regelung zum Einsatz. Einfache, zuverlässige Systeme eignen sich für unbemannte Kompressorstationen.

Auswirkungen auf die Leistung

Entfernt Kondensat und verhindert so den Flüssigkeitstransport in nachgeschaltete Stufen. Schützt die inneren Bauteile des Kompressors vor Beschädigungen. Erhält den Verdichtungseffizienzgrad aufrecht, indem Flüssigkeit aus dem Gasstrom entfernt wird. Gewinnt wertvolles Kondensat zurück, anstatt es als Flüssigkeit durch den Kompressor fließen zu lassen.

Vorteile im Bereich Energie

Trockenes Gas lässt sich zwischen den Stufen effizienter komprimieren als feuchtes Gas. Durch die Entfernung von Flüssigkeiten sinkt der Energieverbrauch bei typischen Anwendungen um 2–5 %. Die Kondensatrückgewinnung steigert den Produktwert. Diese Vorteile zusammen sorgen für eine schnelle Amortisation der Investition in den Separator.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII, Teil 1, mit Werkstoffen, die für den Druck und die Temperatur zwischen den Stufen ausgelegt sind. Das Ablasssystem ist für maximale Flüssigkeitsdurchsätze ausgelegt. Ein Überdruckschutz verhindert Überdruck. Vollständige Dokumentation mit Berechnungen zum Abscheider und Werkstoffspezifikationen.

ERGIL-Zwischenstufentrenner schützen mehrstufige Kompressoren und verbessern gleichzeitig den Wirkungsgrad durch die Entfernung von Flüssigkeit zwischen den Verdichtungsstufen.