Industrielle & Technische Gase

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Industrielle & Technische Gase

Zur Verdichtung von technischen Gasen und insbesondere für Sauerstoff bieten wir ein breites Spektrum an hochzuverlässigen ölfreien Kolben- und Membrankompressoren an. Unsere Sauerstoffkompressoren werden gemäß de EIGA- und API 618 entwickelt und hergestellt. In vertikaler Bauweise verwenden wir sowohl konventionelle Kontaktringe- als auch Labyrinthpackungen, für einen Enddruck von über 70 bar und einen Volumenstrom von über 20.000 Nm3/h, mit einer Sauerstoffreinheit von 90% oder mehr und mit maximal 10 ppm Wasser auf Volumenbasis.

Sauerstoff wird heute in großem Umfang für industrielle Zwecke eingesetzt, unter anderem in der chemischen Industrie, für moderne metallurgische Prozesse sowie für autogene Technologien, aber auch für die Raumfahrt und für militärische Objekte.

Wir verfügen über ein breites Fachwissen sowie robuste und bewährte Konstruktionen im Bereich der Sauerstoffkompressoren. Das Design unserer Kontaktring-Dichtelemente gewährleistet eine geringere Leckage an der Kolbenstangenpackung und damit eine höhere Effizienz im Vergleich zu einer Labyrinth-Lösung.

Die Auswahl von metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen für Kompressorteile, die mit Sauerstoff in Berührung kommen, ist ein Schlüsselfaktor für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Kompressors und seiner Nebenaggregate. Kupfer, Messing und Bronze werden typischerweise für blanke Kompressorteile verwendet, da sie gut sauerstoffverträglich sind und nicht oder nur in geringem Maße zum Ausbrennen neigen. Nichtmetallische Werkstoffe vor allem für Kolben- und Führungsringe sowie Dichtelemente für Kolbenstangenpackungen sind BAM-zertifiziert.

Vollständige Kompressoranlagen sind mit besonderen Merkmalen hinsichtlich der Sicherheit, in Übereinstimmung mit EIGA IGC Doc. 10 konstruiert worden. Unter anderem ist vor dem Gaseintritt in den Kompressor ein speziell konstruiertes Ansaugsieb vorgesehen, um brandfördernde Schmutzpartikel vom Kompressor fernzuhalten. Die Verdichteranlagen sind mit Pulsationsdämpfern auf der Saug- und Druckseite jeder Stufe ausgestattet, um keine Schwingungsschäden durch Gaspulsation auszulösen. Das gesamte System wird vor der Auslieferung an die Baustelle vollständig für den Sauerstoffeinsatz gereinigt.

Da immer mehr grüner Wasserstoff durch Elektrolyse auf den Markt kommt, ist auch die lokale Verdichtung von Sauerstoff als Nebenprodukt der Elektrolyse ein sich entwickelnder Markt. Unser integrierter Lösungsansatz, bei dem wir sowohl den Elektrolyseur als auch das Verdichtungssystem für Wasserstoff und Sauerstoff liefern, ist eine perfekte Grundlage für die Bereitstellung hocheffizienter Systeme.

Laboranwendungen

In Laboren und Versuchsanlagen werden häufig Maschinen und Anlagen benötigt, die in der Baugröße an diese Anforderungen angepasst sind. Wir bieten daher sowohl Kompressoren als auch Mühlen und Sichtsysteme an, die diesem Profil entsprechen. Aufgrund der langjährigen Erfahrungen in diesem Anwendungsgebiet, sind unsere Kompressoren sowie Mahl- und Sichtanlagen weltweit in zahlreichen Laboren und Versuchsanlagen im Einsatz.

Allgemeine Industrieanwendungen

Auf dem Weg zu einer deutlichen Reduzierung der Treibhausgasemissionen kommt in der produzierenden Industrie zukünftig vermehrt Wasserstoff zum Einsatz. Ein Beispiel hierfür ist die Stahlindustrie. Wenn grüner Wasserstoff und Sauerstoff aus der Elektrolyse mit elektrischen Schmelzöfen und Öfen kombiniert werden, die mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen betrieben werden, führt dies zu einem kohlenstoffneutralen Prozess. In Deutschland werden daher große Elektrolyseanlagen benötigt. Ein Energieversorger plant den Bau eines 100-MW-Elektrolyseurs. Ein Stahlwerk will in Kooperation mit einem Energieversorger eine Anlage mit einer Leistung von bis zu 24 MW bauen. Wasserstoff Kompressoren sind in diesem Prozess unverzichtbar. Wir verfügen über eine breite Palette von Kolben- und Membrankompressoren, die neben ihrer hohen Effizienz eine wesentliche Komponente für den Einsatz von Wasserstoff in der Stahlindustrie darstellen.

Pressure Swing Adsorption (PSA)

Wir bieten eine breite Palette von Kolbenkompressoren für technische Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff, die durch Druckwechseladsorption (PSA) erzeugt werden, in vertikaler, horizontaler und V-förmiger Konfiguration, hauptsächlich trockenlaufend, konstruiert und gefertigt nach API 618 oder Herstellerstandards.

Wir liefern voll integrierte N2-Verdichterpakete zur Verdichtung von Stickstoff nach PSA-Generatoren. Durch eine spezielle Materialauswahl können unsere Kompressoren trockenen Stickstoff zuverlässig verdichten, was einen wartungsarmen Betrieb gewährleistet. Der Austrittsdruck kann bis zu 300 bar und mehr betragen. Die Anzahl der Verdichterstufen und die Größe des Verdichters können je nach Förderdruck bzw. Fördermenge variieren.

Für die H2-Produktion aus PSA sind Kompressorlösungen für das Feedstock-Gas vor der PSA sowie für das Wasserstoff- und Abgas-Handling nach der PSA erhältlich.

Das Feedstock-Gas wird der PSA typischerweise in einem Druckbereich zwischen 10 - 40 bar zugeführt, der Volumenstrom kann je nach Größe des Moduls zwischen einigen hundert bis zu einigen tausend Nm3/h variieren. Die Verdichter werden entsprechend dimensioniert und ausgelegt. Der Wasserstoff wird nach der PSA durch Transportleitungen über Booster-Kompressoren an Großverbraucher geliefert oder in Transportbehälter (Gasflaschen, LKW-Anhänger oder Gasflaschenbatterien) mit einem Fülldruck von 300 bar und mehr abgefüllt. Die Anzahl der Kompressorstufen kann zwischen 2 und 4 Stufen variieren, je nach Kompressortyp und Förderdruck.

Luftzerlegung

Hersteller von Industriegasen nutzen fortschrittliche Technologien, um Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff bereitzustellen. Viele dieser Gase werden in der Fertigung, im Gesundheitswesen, im Transportwesen und in anderen wichtigen Industrien eingesetzt. Industriegase werden im großindustriellen Maßstab über Luftzerlegungsanlagen, Druckwechseladsorption (PSA), Molekularsiebe oder Elektrolyse erzeugt.

Luftzerlegungsanlagen arbeiten nach dem Joule-Thomson-Effekt in Kombination mit einer adiabatischen Kühlung der Luft. Damit die Luft mittels Destillation/Rektifikation bei niedriger Temperatur in ihre Bestandteile zerlegt werden kann, muss ein großer Teil der eingesetzten Luftmenge verflüssigt werden. In der Coldbox von Luftzerlegungsanlagen muss eine kleinere Menge Wasserstoff (H2) umgewälzt werden. Die hierfür eingesetzten NEA|HOFER Membrankompressoren müssen bei höherem Saugdruck nur eine geringe Druckdifferenz überwinden.

Metallurgie

Die Metallurgie umfasst die Gewinnung von Metallen aus ihren Erzen und der Modifizierung der Metalle für die weitere Verwendung. Der Begriff Metallurgie wird üblicherweise auf kommerzielle Methoden und nicht auf Labormethoden bezogen. Auch die chemischen, physikalischen und atomaren Eigenschaften und Strukturen von Metallen und die Prinzipien, nach denen Metalle zu Legierungen kombiniert werden sind Bestandteil der Metallurgie. Unsere Kompressoren kommen insbesondere in Anwendungen mit Heißisostatischen Pressanlagen (HIP) zum Einsatz. Mit dem HIP-Verfahren werden Metallpulver oder vorgeformte Teile unter hohem Gasdruck gesintert und verfestigt Gegossene Bauteile können mit diesem Verfahren „gehippt“ werden und erhalten besondere Eigenschaften bezüglich Festigkeit und Homogenität.

Metallpulver wird in Stahlrohren mit Boden eingefüllt, verdichtet und das Rohr mit einem Deckel verschweißt. Diese Rohre werden in einen Druckbehälter eingebracht und der Behälter verschlossen. Über eine innenliegende Heizung wird das gleichzeitig mit den hydraulischen Kolbenverdichtern NEA|HOFER TKH auf 1.000 bis 2.300 bar verdichtete Argon auf bis zu 2.000°C erhitzt. Unter diesem Druck und dieser Temperatur sintert das Metallpulver zu einem massiven Block, der dann nach dem Entnehmen aus dem Druckbehälter und dem Abkühlen aus dem Stahlrohr herausgeschält wird. Danach kann das neue Material mit herkömmlichen Methoden weiterbearbeitet werden. Über die Mischung des Metallpulvers können die technologischen Eigenschaften des Sinterblocks „designed“ werden. Mit diesem Verfahren können auch vorgepresste Bauteile wie Turbinenschaufeln oder künstliche Hüftgelenke passgenau gesintert werden.

HIP Anwendungen gibt es sowohl im medizinischen Bereich als auch in der Luft-und Raumfahrt. In der Regel werden unsere trockenlaufenden hydraulisch angetriebenen Kolbenkompressoren NEA|HOFER TKH in diesen Anwendungen eingesetzt. Zudem wird auch bei der Beschichtung in der Halbleiterindustrie auf das HIP Verfahren zurückgegriffen. Dort werden elektronische Bauteile wie Leiterplatten mit Polysilizium beschichtet. Zur Verdichtung der hochreinen technischen Gase, z.B. Polysilizium (SiH4), auf ca. 150 bar werden technisch abriebfreie Membrankompressoren eingesetzt.

Flaschenbefüllung

Industriegasehersteller nutzen fortschrittliche Technologien, um Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff bereitzustellen. Viele dieser Gase werden in der Fertigung, im Gesundheitswesen, im Transportwesen und in anderen wichtigen Industriezweigen eingesetzt. Industriegase werden im großindustriellen Maßstab über Luftzerlegungsanlagen, Druckwechseladsorption (PSA), Molekularsiebe oder Elektrolyse hergestellt.

Nach der Produktion werden diese Gase durch Transportpipelines über Booster-Kompressoren an Großverbraucher geliefert oder in Transportbehälter abgefüllt. Dies sind handelsübliche Gasflaschen, LKW-Anhänger oder Gasflaschenbatterien. Während früher der Fülldruck bei 200 bar lag, werden heute immer mehr Gasbehälter mit einem Fülldruck von 300 bar und mehr eingesetzt.

Die Flaschenbefüllung erfolgt sicher und effizient durch unsere ölfreien Kompressoren, sowohl Membrankompressoren NEA|HOFER als auch Kolbenkompressoren.

Die Anzahl der Kompressorstufen kann zwischen 2 und 4 Stufen variieren, je nach Kompressortyp und Förderdruck.

Hilfsysteme

Bei der Verarbeitung von Industriegasen werden in vielen Fällen Druckluft oder andere gasförmige Medien benötigt, mit denen Anlagen, Nebenaggregate oder Ventile betrieben und geregelt werden. Unsere Kompressoren kommen in diesem Bereich bereits seit vielen Jahren zum Einsatz.

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