Temperaturhomogenisierung im Fermenter: Gasgestützte Prozesslösung für Biogasanlagen
Eine Möglichkeit ist die gasgestützte Bewegung im Fermenter. Dabei wird Gas über Rohrleitungen, Gaslanzen oder Einblasdüsen in den Fermenter eingebracht. Die aufsteigenden Gasblasen erzeugen Bewegung im Substrat und können dazu beitragen, vorhandene Wärme besser im Fermenterinhalt zu verteilen. Der Seitenkanalverdichter K3MSMOR 0,55kWATEX II 3GD T3 | 74m³/h | +150mbar | -125mbar | Atex II 3GD T3 kann dafür als technische Komponente zur Bereitstellung eines definierten Gasstroms projektbezogen geprüft werden.
Wärme verteilen, nicht Wärme erzeugen
Bei der Temperaturhomogenisierung geht es nicht darum, mit dem Seitenkanalverdichter Wärme zu erzeugen. Die Aufgabe liegt in der Bewegung des Substrats durch einen gezielt eingebrachten Gasstrom. Wenn Gasblasen im Fermenter aufsteigen, entstehen Strömungen. Diese Strömungen können warme und kühlere Bereiche besser miteinander vermischen und die Verteilung vorhandener Wärme unterstützen.
Für Betreiber und Planer ist dieser Unterschied wichtig. Die Prozesslösung ersetzt keine Heizung und keine thermische Berechnung des Fermenters. Sie kann jedoch als ergänzender Baustein betrachtet werden, wenn die vorhandene Wärme gleichmäßiger im Fermenter verteilt werden soll. Entscheidend ist deshalb nicht allein die Maschinengröße, sondern die Frage, welcher Gasstrom an welchen Einblasstellen benötigt wird.
Auslegung nach Fermenter, Einblastiefe und Druckverlusten
Die technische Auslegung beginnt bei der Anlagensituation. Relevant sind unter anderem Fermentergröße, Einblastiefe, Anzahl der Gaslanzen oder Düsen, Leitungslängen, Druckverluste und gewünschte Betriebsweise. Je nachdem, ob die Durchmischung kontinuierlich, intervallartig oder nur in bestimmten Prozessphasen unterstützt werden soll, ergeben sich unterschiedliche Anforderungenan Volumenstrom und Überdruck.
Der betrachtete Seitenkanalverdichter stellt laut den gelieferten Maschinendaten bei 50 Hz einen maximalen Volumenstrom von 74 m³/h bereit. Der angegebene Druckbereich liegt bei +150 mbar im Druckbetrieb und -125 mbar im Vakuumbetrieb. Diese Werte können eine Grundlage für die Vorauswahl bilden. Ob sie zur Temperaturhomogenisierung im konkreten Fermenter passen, hängt jedoch von den tatsächlichen Druckverlusten, der Einblastiefe und dem Aufbau des Leitungssystems ab.
Technische Grundlage der ausgewählten Maschine
Für die hier betrachtete Prozesslösung wird der Seitenkanalverdichter K3MSMOR 0,55kWATEX II 3GD T3 | 74m³/h | +150mbar | -125mbar | Atex II 3GD T3 als mögliche technische Grundlage der Vorauswahl verwendet.
Die Maschine ist in den gelieferten Daten mit einer Leistung von 0,55 kW, einem maximalen Volumenstrom von 74 m³/h bei 50 Hz, +150 mbar Druckbetrieb und -125 mbar Vakuumbetrieb aufgeführt. Die ATEX-Variante ist mit Atex II 3GD T3 angegeben. Die Schutzart beträgt IP65. Als Anschlussgröße ist 1 ¼ genannt. Die Drehzahl bei 50 Hz beträgt 2855 rpm, das Gewicht 12 kg.
Diese Angaben beschreiben die Maschine, ersetzen aber keine Prozessauslegung. Für die Temperaturhomogenisierung muss geprüft werden, ob Gasvolumenstrom, Überdruck, Anschlussgröße und Betriebsweise mit Fermentergeometrie, Einblasstellen, Leitungssystem und gewünschter Durchmischungswirkung zusammenpassen.
ATEX als Explosionsschutz prüfen
In Biogasanlagen können je nach Anlagenbereich und Betriebszustand explosionsfähige Atmosphären auftreten. Die ATEX-Betrachtung ist deshalb ein eigener sicherheitstechnischer Prüfschritt. Die hier betrachtete Maschine ist in den gelieferten Daten als Atex II 3GD T3 aufgeführt. Diese Angabe betrifft denExplosionsschutz.
Ob diese Ausführung für den konkreten Aufstellort geeignet ist, hängt von der ATEX-Zoneneinteilung, der Gasführung, dem Sicherheitskonzept und den Betriebsbedingungen ab. Eine ATEX-Ausführung darf nicht pauschal mit einer allgemeinen Biogas-Eignung gleichgesetzt werden. Sie muss zum vorgesehenen Einsatzbereich und zur Zoneneinteilung der Anlage passen.
Feuchtes Biogas und Kondensat separat bewerten
Neben dem Explosionsschutz muss bei der Temperaturhomogenisierung auch die Medienbelastung betrachtet werden. Wenn Biogas oder Prozessgas mit Feuchtigkeit und möglichen aggressiven Bestandteilen geführt wird, kann Kondensat entstehen. Besonders bei Stillstandszeiten oder ungünstigen Temperaturverläufen kann sich Feuchtigkeit im Leitungssystem oder in der Maschine niederschlagen.
ATEX und Korrosionsschutz sind deshalb getrennt zu bewerten. ATEX betrifft den Explosionsschutz. Korrosionsschutz betrifft Feuchtigkeit, Kondensat und mögliche aggressive Bestandteile im Biogas. In den gelieferten Maschinendaten werden als Optionen Spezialspannungen nach IEC 60038, Oberflächenbehandlung und eine abgedichtete Version genannt. Solche Optionen sollten abhängig von Medium, Feuchtigkeit, Temperatur, Betriebsweise und Einbausituation projektbezogen geprüft werden.
Vom Einzelprozess zur passenden Auslegung
Die Temperaturhomogenisierung ist ein Beispiel dafür, wie unterschiedlich Seitenkanalverdichter in Biogasanlagen eingesetzt werden können. Neben der Verteilung vorhandener Wärme im Fermenter können auch weitere Nebenprozesse definierte Gas- oder Luftbewegung erfordern. Deshalb ist es sinnvoll, nicht nur die einzelne Maschine zu betrachten, sondern zuerst den jeweiligen Prozess technisch einzuordnen.
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 Temperaturhomogenisierung im Fermenter sind möglichst genaue Prozessdaten hilfreich. Dazu gehören Fermentergröße, gewünschter Gasvolumenstrom, erforderlicher Überdruck an den Einblasstellen, Einblastiefe, Anzahl der Gaslanzen oder Düsen, Leitungslängen, mögliche Druckverluste, Gasfeuchtigkeit, Temperaturbereich, Betriebsweise, Aufstellort und ATEX-Anforderung.
Bei komplexen technischen Fragestellungen kann projektbezogen zusätzlich die Fachunterstützung des Herstellers FPZ eingebunden werden. Ziel ist eine nachvollziehbare Vorauswahl, bei der Prozesslösung, Explosionsschutz, Medienbedingungen, Druckbereich, Volumenstrom und mögliche Sonderausführungen gemeinsam betrachtet werden.
Zentrale Biogas-Landingpage:
https://www.skvtechnik.de/biogas-seitenkanalverdichter/
Aktuelle Prozessseite:
https://www.skvtechnik.de/biogas-seitenkanalverdichter/temperaturhomogenisierung-im-fermenter/
FAZ-Advertorial:
Produktseite:
In den gelieferten Daten ist keine Produktseiten-URL hinterlegt.
Datenblatt:
https://www.skvent.de/media/FPZ_SEITENKANALVERDICHTER/DSB_K_03_MS_MOR_EX3GD-IE3_DE.pdf
Drehzahltabelle:
https://www.skvent.de/media/FPZ_RPM/RPM_K_03_MS_MOR-GOR-GVR_DE_19-00.pdf
Weitere Unterlagen:
https://www.skvent.de/media/FPZ_CAD/STP_K_03_MS_MOR_STD_IE2WR_71_0.55kW-3_16_00.rar
Seit 2012 ist SKVTechnik Ihr verlässlicher Partner für Seitenkanalverdichter, Schallschutzhauben, Umschaltventile und das notwendige Zubehör für einen reibungslosen Betrieb. Unser Sortiment umfasst Seitenkanalverdichter in allen gängigen Ausführungen – sowohl für den normalen als auch für den ATEX-Einsatz. Ganz gleich, ob Sie Lösungen für den Blasdruck- oder Saudruck-Bereich benötigen, wir bieten passende Geräte, die allen Anforderungen an Volumenströme gerecht werden. Dank unserer langjährigen Erfahrung und engen Zusammenarbeit mit Hersteller-Ingenieuren garantieren wir individuelle Lösungen und höchste Zufriedenheit bei der Umsetzung von Kundenprojekten. Vertrauen Sie auf SKVTechnik – Ihr Experte für Seitenkanalverdichter.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.skvtechnik.de.
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