Strömungsstabilisierung

Kolbenpumpen und Kompressoren erzeugen pulsierende Fördermengen. Bei Chargenbetrieben entstehen intermittierende Durchflüsse. Anlagen mit variabler Drehzahl erzeugen schwankende Durchflussraten. Ausgleichsbehälter in den Förderleitungen wandeln diese Schwankungen in einen gleichmäßigen Durchfluss im nachgeschalteten Bereich um. Das Volumen und die interne Konstruktion dämpfen die Pulsationen und sorgen so für stabile Betriebsbedingungen.

Schiffskonstruktion

Horizontale oder vertikale Trommel, dimensioniert entsprechend den Anforderungen an die Durchflussdämpfung. Zulauf aus einer pulsierenden Quelle, Innenvolumen zur Bereitstellung von Pufferkapazität, Leitbleche zur Energieableitung, Ablauf zum nachgeschalteten System unter stationären Bedingungen. Der Gasraum in Flüssigkeitssystemen komprimiert sich und dehnt sich aus, wodurch Pulsationen absorbiert werden.

Pulsationsdämpfung

Der Auslass eines Kolbenkompressors enthält Druckwellen mit der Zündfrequenz der Zylinder. Ohne Dämpfung führen diese Pulsationen zu Schäden an Rohrleitungen, Messgeräten und nachgeschalteten Anlagen. Durch das Volumen und die akustische Auslegung des Dämpfers werden die Pulsationen auf ein akzeptables Niveau gedämpft, das in der Regel unter 5 % Spitze-Spitze liegt.

Betriebsdruck

Der Auslegungsdruck entspricht den typischen Förderbedingungen von 150–1500 psig bei Kompressoren und 50–300 psig bei Pumpen. Die Druckstufe bietet eine Sicherheitsmarge über dem Betriebsdruck zuzüglich der Pulsationsamplitude. Die Werkstoffe sind für die zyklischen Belastungen im pulsierenden Betrieb ausgelegt.

Materialauswahl

Kohlenstoffstahl eignet sich für die meisten Anwendungen im Bereich Kohlenwasserstoffe oder Gas. Edelstahl wird für korrosive oder hochreine Anwendungen eingesetzt. Die Werkstoffe sind widerstandsfähig gegen Ermüdung durch Druckwechselbeanspruchung. Die Schweißqualität ist bei pulsierendem Betrieb entscheidend – Durchschweißnähte, korrekte Verfahren, lückenlose Prüfung.

Anwendungen

Dämpfung des Auslassstroms bei Kolbenkompressoren, Glättung des Durchflusses bei Verdrängerpumpen, Pufferung des Durchflusses in Chargenprozessen, Stabilisierung von Messstationen vor Handelsmessgeräten sowie bei allen Anwendungen, bei denen die Durchflussstabilität von Bedeutung ist. Schützt Regelventile, Messgeräte und nachgeschaltete Prozesse.

Interne Konfiguration

Leitbleche verhindern, dass der Einlassimpuls direkt zum Auslass gelangt. Bei einigen Konstruktionen kommen Lochbleche zum Einsatz, die einen gewundenen Weg schaffen und so Energie ableiten. Ein Gaskissen sorgt bei Flüssigkeitsanwendungen für eine Dämpfung der Pulsationen durch Kompressibilität. Die Anordnung des Auslasses minimiert die direkte Verbindung zum Einlass.

Akustikplanung

Bei Kompressorpulsationen wirkt der Behälter als akustischer Filter. Volumen, Länge und innere Merkmale sind so abgestimmt, dass die problematischen Frequenzen gedämpft werden. Die Pulsationsanalyse ermittelt die optimale Konfiguration. Richtig ausgelegte Dämpfer reduzieren die Pulsationen um 80–95 %.

Überlegungen zur Steuerung

Ein konstanter Durchfluss verbessert die nachgeschaltete Regelung. Durchflussmesser liefern genaue Messwerte ohne Pulsationsfehler. Druckregler arbeiten unter konstanten Bedingungen besser. Die Temperaturregelung reagiert einwandfrei, ohne durch den Durchfluss bedingte Schwankungen.

Leistungsvorteile

Reduziert Rohrleitungsschwingungen und Materialermüdung durch pulsierenden Betrieb. Schützt Messgeräte vor Beschädigungen und unregelmäßigen Messwerten. Verlängert die Lebensdauer der Anlagen durch Vermeidung von zyklischen Belastungen. Verbessert die Stabilität der Prozesssteuerung. Einfache, bewährte Technologie.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII mit für zyklischen Betrieb geeigneten Werkstoffen. Akustische Analyse für pulsierende Anwendungen gemäß API 618. Für den Ermüdungsbetrieb geeignete Schweißverfahren und Prüfverfahren. Vollständige Dokumentation mit Pulsationsberechnungen und Werkstoffspezifikationen.

ERGIL-Entlastungsdämpferfässer stabilisieren den nachgeschalteten Durchfluss aus Hubkolbenanlagen und Chargenprozessen durch Volumenpufferung und Schalldämpfung.