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DRUCKERHÖHUNGSVERDICHTER
Hersteller industrieller Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter aus China
Sie möchten zuverlässige Druckerhöhungsverdichter von einem chinesischen Hersteller beziehen? Unser Team bei PanGeng entwickelt Hochdruck-Gasverdichteranlagen für Stickstoff, Wasserstoff und Druckluft. Unsere mehrstufigen Kolbenverdichter mit Zwischenkühlung ermöglichen zudem eine präzise Regelung des Austrittsdrucks auf bis zu 50 MPa. Sie eignen sich für verschiedene Anwendungen, darunter Druckprüfungen, Injektionen in Ölfeldern und die industrielle Gasverdichtung.
Austrittsdruck
Bis zu 50MPa
Volumenstrom
50-12.000 Nm³/h
Verfügbarkeit
Individuelle OEM-/ODM-Lösungen
Nach ISO 9001 zertifiziert
Qualitätsmanagementsystem
Export in 50+ Länder
Globale Industrielösungen
Individuelle Konstruktion
Auf Ihre Spezifikationen abgestimmt
Mindestbestellmenge: 1 Einheit
Musterbestellungen willkommen
Was ist ein Druckerhöhungsverdichter?
Ein Druckerhöhungsverdichter erhöht gezielt den Druck von bereits vorverdichteter Druckluft oder bereits verdichtetem Gas auf ein höheres Niveau. Anders als ein Druckluftkompressor ist er für die Aufnahme eines Stroms ausgelegt, der bereits unter hohem Druck steht. Durch einen weiteren Verdichtungsschritt erreicht er den erforderlichen endgültigen Austrittsdruck und ermöglicht so eine flexible Anpassung des Prozesses.
Der Druckerhöhungsverdichter übernimmt also den letzten, besonders anspruchsvollen Verdichtungsschritt. Er eignet sich für Anwendungen, bei denen der Druck von Stickstoff, Druckluft oder anderen Gasen erhöht werden muss. Dabei hält er den Prozess effizient und schützt nachgeschaltete Anlagen.
Auslegung verstärkter Zylinder für Hochdruckgasanwendungen
Sorgfältig ausgelegte Kolben und Ventile für hohe Verdichtungsverhältnisse
Hocheffiziente Kühlsysteme zur Wärmeabfuhr bei mehrstufiger Verdichtung
Moderne Steuerungssysteme mit Sicherheitsventilschutz gegen Überdruck
Wie erhöhen Druckerhöhungsverdichter den Druck von Druckluft und Gas?
Bei unseren mehrstufigen Kolbenverdichtern sorgt die schrittweise Verdichtung vom Eintritt bis zum Austritt für eine zuverlässige Hochdruckförderung in industriellen Gasanwendungen.
01
Ansaugung
Druckluft oder Gas strömt mit dem Austrittsdruck des Standard- oder Hauptverdichters aus dem Versorgungsverteiler ein.
02
Verdichtung in der ersten Stufe
Das vorverdichtete Gas strömt in den ersten Zylinder des Druckerhöhungsverdichters. Die Hubbewegung des Kolbens erhöht den Gasdruck, während Zwischenkühler Wärme abführen.
03
Mehrstufige Verdichtung
In den weiteren Verdichtungsstufen wird das Gas in nachgeschalteten Zylindern verdichtet. Jede Stufe ist auf ein optimales Verdichtungsverhältnis und einen hohen Wirkungsgrad abgestimmt.
04
Hochdruckaustritt
Der endgültige Austrittsdruck und seine Schwankungen werden durch die Aufbereitung der Feuchtigkeit am Eintritt und einen sicheren Betrieb auf der Austrittsseite beeinflusst und geregelt.
Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter oder Standard-Druckluftkompressor
Für eine bestimmte industrielle Gasanwendung muss der passende Druckerhöhungsverdichter anstelle eines Standardverdichters ausgewählt werden.
Standard-Druckluftkompressor
Umgebungsdruck bis mittlerer Druck
Ein herkömmlicher Druckluftkompressor verdichtet Luft oder Gas vom Umgebungsdruck auf mittlere Drücke, die für die allgemeine pneumatische Versorgung geeignet sind. Er saugt Umgebungsluft an und verdichtet sie in einer oder zwei Stufen.
Eintrittsquelle
Umgebungsluft
Typischer Druck
0,7-1,3 MPa
Verdichtungsstufen
1-2 Stufen
Geeignet für
Allgemeine pneumatische Anwendungen
Druckerhöhungsverdichter
Von vorverdichtetem Gas auf Hochdruck
Ein Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter nimmt vorverdichtete Druckluft oder vorverdichtetes Gas am Eintritt auf und erhöht den Druck anschließend auf deutlich höhere Werte. Zu den typischen Merkmalen zählen verstärkte Zylinder, Hochdruckventile und eine leistungsfähigere Kühlung.
Eintrittsquelle
Vorverdichtetes Gas
Austrittsdruck
Bis zu 50 MPa
Verdichtungsstufen
3-5 Stufen
Geeignet für
Hochdruckanwendungen
Technische Vorteile der Druckerhöhungsverdichter von PanGeng
Gas-Druckerhöhungsverdichter bieten dank besonderer Konstruktionsmerkmale auch unter anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig hohe Drücke und eine hohe Leistung.
Effiziente Kühlsysteme
Leistungsfähige Nach- und Zwischenkühler sorgen auch bei hohen Verdichtungsverhältnissen für geeignete Betriebsbedingungen. Eine ausreichende Kühlung schützt die Rundheit der Zylinder und Ventile.
- Wasser- und Luftkühlung verfügbar
- Kühlung mit großer Wärmeaustauschfläche
- Temperaturüberwachung in jeder Verdichtungsstufe
- Automatische Abschaltung bei hoher Temperatur
Langlebige Komponenten
Lange Wartungsintervalle für Ethylen, Kolbenringe, Ventilsätze und Zylinderlaufbuchsen. Hochwertige Werkstoffe erhöhen die Reibung, verringern den Blow-by und verlängern die Wartungsintervalle.
- Optimale Auswahl der Kolbenringe
- Präzise Abdichtung und Steuerzeiten der Ventile
- Gehärtete Zylinderoberflächen
- Wartungsintervalle von 8.000-12.000 Stunden
Moderne Sicherheitssysteme
Bei Gas unter hohem Druck ist eine konsequent auf Sicherheit ausgelegte Konstruktion unverzichtbar. Die Steuerungssysteme überwachen Überdruck. Drucksicherheit, betrieblicher Schutz und mehrstufige Regelung sind gewährleistet.
- Sicherheitsventile am Austritt und zwischen den Verdichtungsstufen
- Druckmessumformer mit automatischer Abschaltung
- Temperaturüberwachung und Alarme
- SPS-Steuerung mit Fernüberwachung
Optimierte Schmierung
Automatisierte, saubere Schmiersysteme für präzise Oberflächen verlängern die Lebensdauer der Verzahnungen und der Öloberfläche.
- Schmiersystem mit besonderen Merkmalen
- Ölfilterung und Anschlüsse zur Ölanalyse
- Das Öldrucksystem schützt die Anlage, wenn der Druck unter voreingestellte Werte fällt.
- Ölfreie Optionen für bestimmte Gase
Intelligente Steuerungssysteme
Die neuesten SPS-Steuerungen bieten erweiterte Funktionen, darunter Fernzugriff zur Überwachung von Gasdruck und Temperatur mit Trendanalyse sowie automatische Funktionen zur Optimierung der Leistung bei hohem Druck.
- Touchscreen-Bedienpanel
- Fernzugriff
- Datenaufzeichnung mit Trendanalyse
- Automatische Steuerung von Last- und Leerlaufbetrieb
Flexible Aufstellmöglichkeiten
Unsere Druckerhöhungsverdichter lassen sich flexibel an die Anforderungen vor Ort anpassen. Zur Auswahl stehen stationäre Ausführungen, skidmontierte Verdichteraggregate oder mobile Einheiten.
- Skidmontierte Verdichteraggregate
- Mobile Einheiten mit Containeranlage
- Lkw-montierte Anlagen
- Fundamente mit Schwingungsisolierung
Wann eignet sich ein industrieller Gas-Druckerhöhungsverdichter für Ihre Anwendung?
Ein Gas-Druckerhöhungsverdichter eignet sich für Ihren Prozess, wenn Hochdruck für Industriegase, Stickstoff, Druckluft oder Wasserstoff erforderlich ist und Ihr vorhandener Verdichter diesen Bedarf nicht deckt.
Anwendungsszenario
Druckprüfung von Rohrleitungen und Druckbehältern
Vorteile des Druckerhöhungsverdichters
Stickstoff-Druckerhöhungsanlagen werden häufig eingesetzt, um den Stickstoffdruck zu erhöhen. So lassen sich Rohrleitungs- und Behälterbaugruppen druckprüfen, kritische Baugruppen auf Leckagen prüfen und Leitungen zum Entfernen von Sauerstoff spülen.
Anwendungsszenario
Hochdruck-Druckluftwerkzeuge und Fertigung
Vorteile des Druckerhöhungsverdichters
Viele industrielle Prozesse und Druckluftwerkzeuge benötigen hohen Druck, um optimal zu arbeiten. Dies gilt besonders für gasunterstütztes Formen, Hochdruckspritzverfahren und Verschraubungen mit hohem Drehmoment. Für langsamere Berstvorgänge ist ein Druckerhöhungsverdichter für Hochdruck-Druckluftwerkzeuge erforderlich.
Anwendungsszenario
Ölfeldbetrieb bei wechselnden Bedingungen
Vorteile des Druckerhöhungsverdichters
In der Öl- und Gasförderung können die Bedingungen vor Ort stark variieren: Gaszusammensetzung, Umgebungstemperatur und Versorgungsdruck können sich verändern. Ein Gas-Druckerhöhungsverdichter stabilisiert den Druck in Rohrleitungen sowie bei Anwendungen am Bohrlochkopf.
Anwendungsszenario
Unterschiedlicher Hochdruckbedarf innerhalb der Anlage
Vorteile des Druckerhöhungsverdichters
Ein Druckerhöhungsverdichter stellt für ausgewählte Anwendungen den benötigten hohen Druck bereit, während der Grunddruck der übrigen Anlage unverändert bleibt. Das verbessert das Energiemanagement, verringert die Belastung des gesamten Druckluft- und Gasnetzes und ermöglicht unterschiedliche Druckanforderungen in den Leitungen.
Häufige Herausforderungen bei Druckerhöhungsverdichtern und unsere Lösungen
Industriekunden benötigen ein genaues Verständnis der Herausforderungen, die mit der Erhöhung des Drucks von Druckluft und Gas verbunden sind.
Der benötigte Druck liegt über dem Austrittsdruck des Hauptverdichters
Problem
Der Standardverdichter liefert 0,8 MPa, für Druckprüfungen, die Stickstoffverdichtung oder Druckluftwerkzeuge sind jedoch 3,5 MPa oder mehr erforderlich.
Unsere Lösung
Gas-Druckerhöhungsverdichter übernehmen bereits verdichtete Druckluft aus Ihrem Druckluftkompressor und erhöhen sie auf den gewünschten Austrittsdruck – bis zu 50 MPa –, ohne dass Ihre gesamte Anlage umgebaut werden muss.
Hohe Energiekosten, wenn die gesamte Anlage mit Spitzendruck läuft
Problem
Der Betrieb der gesamten Anlage mit Spitzendruck verbraucht viel Energie, insbesondere wenn nur einige wenige Prozesse Gas unter hohem Druck benötigen.
Unsere Lösung
Ein Druckerhöhungsverdichter für Druckluft ermöglicht es, nur die benötigten Ströme auf hohen Druck zu bringen. Im Vergleich zum Betrieb der gesamten Anlage mit erhöhtem psi-Wert verbessert diese Methode den Energieverbrauch um 25-40 %.
Schwankende Eintrittsbedingungen in der Öl- und Gasförderung
Problem
Im Öl- und Gasbetrieb ändern sich die Bedingungen vor Ort: Umgebungstemperatur, Versorgungsdruck und Gaszusammensetzung schwanken unvorhersehbar.
Unsere Lösung
Eignet sich zur Stabilisierung unterschiedlicher Austrittsdrücke und zur leckagefreien Regelung des Versorgungsdrucks in Modulen für Bohrlochköpfe, Rohrleitungen und Ventilbetätigungen.
Bedarf an spezialisierter Gasverdichtung (N2, H2, Erdgas)
Problem
Standard-Druckluftkompressoren sind nicht für die sichere Aufnahme von N2, H2 oder Erdgas geeignet. Dafür benötigen Sie Gas-Druckerhöhungsverdichter mit geeigneten Werkstoffen und Sicherheitsfunktionen.
Unsere Lösung
Als Spezialisten für Gasverdichter stimmen wir Stickstoff-Druckerhöhungsanlagen, Wasserstoffverdichter und Erdgas-Druckerhöhungsanlagen auf die jeweilige industrielle Gasanwendung ab – mit geeigneten Dichtungen, Werkstoffen und Steuerungssystemen.
Lange Lieferzeiten bei westlichen Anbietern
Problem
Etablierte Hersteller von Druckerhöhungsverdichtern verlangen Premiumpreise und nennen Lieferzeiten von 12-20 Wochen, wodurch sich Ihre Projektlaufzeiten verlängern.
Unsere Lösung
Als chinesischer Hersteller von Druckerhöhungsverdichtern liefern wir Standardmodelle innerhalb von 6-10 Wochen. Durch den Direktvertrieb ab Werk können wir Großhandelspreise bei gleichbleibender Qualität und gutem Service anbieten.
Schwierige Integration in bestehende Anlagen
Problem
Je höher der erreichbare Druck, desto komplexer ist die Integration in Ihren vorhandenen Druckluftkompressor, die Rohrleitungen und die Steuerungssysteme.
Unsere Lösung
Wir bieten anschlussfertige, umfassend ausgestattete Verdichteraggregate, die sich problemlos in Ihren Hauptverdichter integrieren lassen. Unsere Ingenieure übernehmen alles von der Eintrittsverrohrung bis zu den Steuerungssystemen und sorgen für eine reibungslose Integration vor Ort.
Industrielle Anwendungen für Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter
Unsere Gas-Druckerhöhungsanlagen unterstützen Branchen, die für einen effizienten und sicheren Betrieb Druckluft oder Gas unter hohem Druck benötigen.
Stickstoffverdichtung und Druckprüfung
Zur Erhöhung des Stickstoffdrucks bei Rohrleitungsprüfungen, wenn Leckageprüfungen und Spülungen unter erhöhtem Druck erforderlich sind.
Öl- und Gasindustrie
Für Anwendungen an Bohrlochköpfen, die verbesserte Ölförderung, Molchung und Ventilbetätigung unter besonders anspruchsvollen Betriebsbedingungen.
Druckluftwerkzeuge und Ausrüstung
Druckluft unter hohem Druck wird vielfach benötigt, etwa zum Verschrauben mit hohem Drehmoment, für Hochdruckspritzverfahren und in industriellen Druckluftsystemen.
Wasserstoffverdichtung
Wasserstoff-Druckerhöhungsverdichter kommen in der Brennstoffzellentechnik, bei Hydrierungsprozessen und in Wasserstoffspeichersystemen zum Einsatz.
Erdgas und CNG
Zur Erhöhung des Erdgasdrucks auf das erforderliche Niveau beim Transport durch Rohrleitungen, an CNG-Tankstellen und in industriellen Heizungsanwendungen.
Chemie und Petrochemie
Gasverdichter für Reaktorgase, Gassammlung und spezielle industrielle Gasanwendungen.
Herstellung von PET-Flaschen
Druckluft unter hohem Druck für das Blasformen von PET-Flaschen mit einem Austrittsdruck von 25-40 bar.
Unterstützung beim Laserschneiden
Unterstützung des Stickstoff-Druckerhöhungsverdichters durch die Bereitstellung von Hilfsgas unter hohem Druck für präzise Laserschneidarbeiten.
Instandhaltung und Service für Druckerhöhungsverdichter
Vorbeugende Instandhaltung trägt dazu bei, die Leistung unter Hochdruckbedingungen aufrechtzuerhalten. Regelmäßige Prüfungen der Kolbenringe, Ventilsitze, Federn und Führungen helfen, Wirkungsgradverluste und Druckabfall zu vermeiden. Unsere Konstruktionen verwenden langlebige Verschleißteile, um die Intervalle zwischen Überholungen zu verlängern.
Kolbenringe und Tragbänder
Auf Verschleiß prüfen sowie Verdichtungs- und Ölabstreifringspalte kontrollieren.
Ventilbaugruppen
Ventilsitze, Federn und Führungen auf Dichtheit und korrekte Steuerzeiten prüfen.
Temperaturausgleich der Zylinder
Die Temperaturen in jeder Verdichtungsstufe überwachen, um Verschleiß zu erkennen.
Schmiersystem
Schmierstoff analysieren, Filter wechseln und Öldruck überwachen.
Schwingungsanalyse
Fehlausrichtungen oder Unwuchten von Bauteilen frühzeitig erkennen.
Warum sollten Sie unsere China-Fabrik als OEM-Lieferant und Großhändler für Druckerhöhungsverdichter wählen?
Als zuverlässiger chinesischer Hersteller bieten wir Hochdrucklösungen, Direktpreise ab Werk, hochwertige OEM-Leistungen und umfassende Unterstützung durch unser Werk.Direktpreise ab Werk
Chinesische Hersteller bieten Direktpreise für den Großhandel ohne Zwischenhändler. Wir bieten günstige Preise für Groß- und Einzelbestellungen von Druckerhöhungsverdichtern.OEM und individuelle Konstruktion
Jedes Verdichteraggregat zur Gasverdichtung wird individuell auf Ihren Austrittsdruck, Ihre Eintrittsbedingungen und Ihre Zylinderkonfiguration abgestimmt.Zertifizierte Qualität
Wir führen eine strenge Qualitätskontrolle in einer nach ISO zertifizierten Fertigung durch. Außerdem prüfen wir alle Hubkolben-Druckerhöhungsverdichter auf Druck, Wirkungsgrad und Sicherheit.Technischer Support
Wir unterstützen Sie technisch von der Spezifikation bis zur Inbetriebnahme. Außerdem bieten wir Fehlerbehebung und Unterstützung bei der Installation Ihrer Hochdruckanlagen vor Ort.Skidmontierte Lösungen
Wir liefern vollständig montierte Verdichteraggregate auf Skids, die sich einfach installieren lassen. Rohrleitungen, Steuerungen und Nachkühler sind bereits enthalten.Langlebige Komponenten
Langlebige Kolbenringe, Ventile und Dichtungen ermöglichen längere Wartungsintervalle. Außerdem liefern wir Ersatzteile in OEM-Qualität.Weltweite Exporterfahrung
Wir kennen die Anforderungen des internationalen Versands und die erforderlichen Produktunterlagen. Unsere Produkte kommen weltweit in der Öl- und Gasindustrie, der Fertigung und der Chemieindustrie zum Einsatz.Energieeffiziente Konstruktion
Unsere Hochdrucklösungen erhöhen nur dort den Druck, wo es erforderlich ist. Dadurch werden Energieverluste und Betriebskosten reduziert.Interaktive Tools für Druckerhöhungsverdichter
Berechnen Sie Ihr Einsparpotenzial oder finden Sie in wenigen Sekunden das passende Gerätemodell.
Rechner für die Kapitalrendite
1. Konfiguration
Intelligente Produktauswahl
Schritt 1 von 3: Gasart
Welches Gas möchten Sie verdichten?
Druckluft
Für PET-Blasformen, Prüfungen und allgemeine Industrieanwendungen
Stickstoff (N2)
Für Laserschneiden und Lebensmittelverpackungen
Wasserstoff / Sonstiges
Für Brennstoffzellen und Energiespeicherung
Schritt 2 von 3: Druckbereich
Gewünschter Austrittsdruck?
Schritt 3 von 3: Anwendung
Welche Anwendung steht im Vordergrund?
Erfolgsgeschichten: Individuelle Lösungen für Druckerhöhungsverdichter
ClearWater Beverages Inc. | Kalifornien, USA
32 %
Einsparungen
$340k
Wichtigste Auswirkung
Unternehmensprofil
ClearWater Beverages Inc. wurde 2008 gegründet und zählt zu den größten Herstellern von hochwertigem Flaschenwasser in den USA. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Fresno, Kalifornien, betreibt drei Produktionslinien und kann täglich 180.000 PET-Flaschen herstellen. ClearWater beliefert 23 Bundesstaaten der USA und exportiert nach Kanada und Mexiko.
Im Einklang mit dem Qualitäts- und Nachhaltigkeitsanspruch von ClearWater hat das Unternehmen Zertifizierungen nach ISO 22000 (Lebensmittelsicherheitsmanagement) und SQF (Safe Quality Food) erhalten und erfüllt die FDA-Vorschriften für die Herstellung von Flaschenwasser.
Die Herausforderung
2023 hatte ClearWater mit Problemen bei der Infrastruktur zu kämpfen. Die Druckluftanlage wurde 2015 installiert und zeigte erste Alterserscheinungen sowie einen sinkenden Wirkungsgrad. Es gab 5 zentrale Probleme:
- Ein Anstieg der Energiekosten um 28 % ohne Produktivitätszuwachs. Dieser Anstieg hatte sich über die letzten 3 Jahre entwickelt und war auf den geringen Wirkungsgrad der Anlagen zurückzuführen.
- Mögliche Ölverunreinigung: Die Anlage verfügte über einen ölgeschmierten Verdichter. In Verbindung mit der zusätzlich erforderlichen Filtration kam es zu zwei geringfügigen Vorfällen mit Ölverunreinigungen.
- Schwankender Druck: Der erforderliche Spitzendruck von 40 bar ließ sich mit der Anlage weder erreichen noch halten. Dadurch kam es zu Problemen mit der Wandstärke der hergestellten Flaschen.
- Anlagenstillstand: Die Anlage fiel durchschnittlich 47 Stunden pro Quartal aus. Das beeinträchtigte den gesamten Produktionsplan.
Chen sagte dazu: „Wir standen an einem Wendepunkt. Unsere Druckluftanlage wurde zunehmend zur Belastung statt zu einem Vermögenswert. Das Risiko einer Ölverunreinigung in einer Umgebung mit Lebensmittelanforderungen ließ mich nachts nicht schlafen. Wir brauchten eine Lösung, die dieses Risiko vollständig beseitigt und zugleich unseren Energieverbrauch senkt.“
Unsere Lösung: ölfreies Hochdruck-Druckerhöhungsverdichter-System
Nach einer gründlichen Prüfung der Anlagen und Prozesse, die gemeinsam mit unserem Ingenieurteam 3 Tage dauerte, wurde ein ölfreies Druckerhöhungsverdichter-System für die Anforderungen der PET-Flaschenblasanlagen ausgelegt.
Anlagenkonfiguration
| Modell | BCP-40HF (ölfreie Baureihe mit hoher Förderleistung) |
|---|---|
| Eintrittsdruck | 7-10 bar (vom vorhandenen Schraubenverdichter) |
| Eingestellter Austrittsdruck | 40 bar |
| Volumenstrom | 180 Nm³/hour |
| Motorleistung | 45 kW mit VSD |
| Druckluftqualität | ISO 8573-1 Klasse 0 (100 % ölfrei) |
| Kühlung | Wassergekühlt mit Wärmerückgewinnung |
| Steuerungssystem | SPS mit Fernüberwachung |
Wichtige technische Innovationen
- 100 % ölfreie Verdichtung: Die Druckluftqualität der Klasse 0 nach ISO 8573-1 wird ohne nachgeschaltete Filtration erreicht. Unsere exklusive PTFE-Kolbenringtechnologie macht Schmieröl in der Verdichtungskammer überflüssig.
- Drehzahlvariable Antriebstechnik (VSD): Im Vergleich zu Antrieben mit fester Drehzahl sinkt der Energieverbrauch um bis zu 35 %. Dafür passt der integrierte VSD die Verdichterdrehzahl dem Bedarf an und vermeidet so den Leerlaufbetrieb.
- Intelligente Druckregelung: Unsere proprietären Steuerungssysteme gewährleisten eine Abweichung vom Sollwert von weniger als ±0,3 bar. So bleiben Qualität und Wandstärke der Flaschen in jedem Zyklus konstant.
- Wärmerückgewinnungssystem: Die bei der Verdichtung entstehende Wärme wird zur Vorwärmung des Prozesswassers genutzt und senkt so den Energiebedarf der gesamten Anlage.
Implementierungsprozess
Da uns die Bedeutung einer unterbrechungsfreien Produktion bewusst war, erstellten wir einen mehrstufigen Plan, um die Auswirkungen der Implementierung so gering wie möglich zu halten:
Woche 1-2
Vorbereitung des Standorts, Fundamentarbeiten und Anschluss der Versorgungsleitungen (während eines geplanten Wartungsfensters abgeschlossen)
Woche 3
Anlieferung und Aufbau der Ausrüstung
Woche 4
Elektrische Verkabelung, Rohrleitungen und Einbindung der Steuerung
Woche 5
Anlagenprüfung und Leistungsgarantie
Woche 6
Schulung zur Dokumentation und Anlagenübergabe
Ergebnisse: Auswirkungen in Zahlen
Nach einem Betriebsjahr waren wir von den Ergebnissen überrascht:
Jährliche Energiekosten
$186.000
$126.500
34 % Reduzierung
Ölverunreinigung
2/Jahr
0 (keine Vorfälle)
Druckschwankungen
±1,5 bar
±0,3 bar
Ungeplante Stillstandszeit
47 hrs/qs
8 hrs/qs
Ausschussquote
1,8 %
0,6 %
“
„Mit der Investition in ein neues ölfreies Druckerhöhungsverdichter-System haben wir unsere Betriebsabläufe verbessert. Neben den Energieeinsparungen von 32 % ist vor allem das beruhigende Gefühl hervorzuheben. Wir müssen uns keine Sorgen mehr über das Risiko einer Ölverunreinigung machen. Außerdem hat die Druckstabilität die Qualität unserer Flaschen verbessert, und unser Instandhaltungsteam muss seltener zu Notfällen ausrücken. Die technische Unterstützung bei der Implementierung war hervorragend: Das Team hat unsere Produktionsvorgaben verstanden und eine Lösung geliefert, die unsere Erwartungen übertroffen hat. Diese Partnerschaft setzt einen neuen Maßstab für unsere künftigen Beschaffungsentscheidungen.“
MetalPro Fabrication LLC | Texas, USA
67 %
Kosteneinsparungen
$520k
Wichtigste Auswirkung
Unternehmensprofil
MetalPro Fabrication LLC ist ein Full-Service-Unternehmen für Präzisionsmetallbearbeitung mit Sitz in Houston, Texas. Das 1995 gegründete Unternehmen fertigt kundenspezifische Metallteile für die Luft- und Raumfahrt, die Verteidigungs- und die Energiebranche. Die 85.000 Quadratfuß große Produktionsstätte von MetalPro ist mit acht Faserlaserschneidanlagen mit Leistungen von 4kW bis 20kW ausgestattet. Dort arbeiten 45 qualifizierte Fachkräfte.
MetalPro ist nach AS9100D (Qualitätsmanagement in der Luft- und Raumfahrt) zertifiziert und ITAR-registriert, wodurch das Unternehmen Verteidigungsaufträge übernehmen darf. Zu den Kunden zählen große Luft- und Raumfahrt-OEMs sowie Tier-1-Zulieferer.
Die Herausforderung
2022 modernisierte MetalPro seinen Bestand an Laserschneidanlagen und ergänzte ihn um zwei 15kW-Faserlasersysteme. Die Stickstoffversorgung wurde dadurch jedoch sofort zum Engpass:
- Stickstoffverbrauch: Die neu hinzugekommenen Hochleistungslaser benötigten für das Schneiden von Edelstahl und Aluminium einen höheren Stickstoff-Volumenstrom.
- Aufwendige Flaschenverwaltung: Das Unternehmen verbrauchte mehr als 180 Stickstoffflaschen pro Monat. Dafür waren Lieferpläne erforderlich, und die Lagerung der Flaschen brachte zusätzliche Sicherheitsrisiken mit sich.
- Steigende Kosten: Die Kosten für die Stickstoffversorgung stiegen auf $28.000 pro Monat und nahmen weiter zu.
- Druckbegrenzungen: Während des Schneidens sank der Flaschendruck. Das beeinträchtigte die Qualität der Schnittkanten bei dickeren Werkstoffen.
Produktionsleiter David Hernandez sagte: „Wir verbrachten mehr Zeit mit der Organisation der Stickstoffversorgung als mit der Optimierung unserer Schneidprozesse. Die Kosten für die Flaschen schmälerten unsere Gewinnmargen, und bei anspruchsvollen Schnitten für die Luft- und Raumfahrt konnten wir keinen konstanten Druck gewährleisten.“
Unsere Lösung: Stickstoff-Druckerhöhungsverdichter-System
Wir schlugen eine Lösung vor, die eine Vor-Ort-Stickstofferzeugung mit einem speziell für das Laserschneiden ausgelegten Hochdruck-Stickstoff-Druckerhöhungsverdichter-System verbindet.
Anlagenkonfiguration
| Stickstoffgenerator | PSA-Technologie, 99,999 % Reinheit |
|---|---|
| Generator-Förderstrom | 7 bar, 120 Nm³/hour |
| Druckerhöhungsverdichter-Modell | NBP-300HP (Nitrogen Booster Pro) |
| Austritt des Druckerhöhungsverdichters | maximal 300 bar |
| Volumenstrom des Druckerhöhungsverdichters | 40 Nm³/hour @ 300 bar |
| Speichersystem | 8 × 50L Behälter bei 300 bar |
| Verteilung | Automatische Druckregelung für jeden Laser |
| Überwachung | Echtzeitüberwachung von Reinheit und Druck |
Wichtige technische Innovationen
- Mehrstufige Verdichtung: In 3 Verdichtungsstufen erhöht unser Druckerhöhungsverdichter den Stickstoffdruck von 7 bar auf 300 bar und kühlt das Gas zwischen den Stufen, um die Gasqualität zu erhalten.
- Erhalt der Reinheit: Eine spezielle Konstruktion aus Edelstahl und Dichtungen gewährleistet, dass die Reinheit des Stickstoffs während der gesamten Verdichtung bei 99,999 % (5.0 Grade) bleibt.
- Kaskadenspeichersystem: Mehrere Hochdruckbehälter stellen das für Spitzenlastzeiten erforderliche Puffervolumen bereit. So ist auch bei gleichzeitigem Betrieb mehrerer Laser eine unterbrechungsfreie Versorgung gewährleistet.
- Intelligentes Druckmanagement: Das automatische Steuerungssystem optimiert den Energieverbrauch kontinuierlich, indem es den Förderstrom des Druckerhöhungsverdichters an den Echtzeitbedarf jedes Lasers anpasst.
Ergebnisse: messbare Auswirkungen
Nach 18 Betriebsmonaten war die Veränderung bemerkenswert.
Monatliche N₂-Kosten
$28.000
$9.200
67 % Reduzierung
Flaschenlieferungen
45+ pro Monat
0 Lieferungen
Druckkonstanz
Schwankend
300 bar
Qualität der Schnittkante
Mäßig
Hervorragend
Jährliche Einsparungen
–
$225.600
“
„Die Einführung des Stickstoff-Druckerhöhungsverdichter-Systems hat bei MetalPro alles verändert. Die betrieblichen Vorteile sind erheblich. Es gibt keine Flaschenlieferungen mehr und keinen Druckabfall bei kritischen Schnitten. Die Bediener können sich auf die Fertigung von Bauteilen konzentrieren, statt auf die Gasversorgung. Die Senkung der Stickstoffkosten um 67 % war großartig, doch auch die Zuverlässigkeit der Anlage und die schnelle Reaktion des Supportteams überzeugen. Für jeden Fertigungsbetrieb mit leistungsstarken Faserlasern ist diese Investition eine klare Sache.“
GreenH2 Mobility Inc. | Oregon, USA
99,9 %
Kosteneinsparungen
200+
FCEVs täglich
Unternehmensprofil
GreenH2 Mobility Inc. entwickelt als Vorreiter in Oregon und Washington die Infrastruktur für Wasserstofftankstellen. Seit 2019 betreibt das Unternehmen ein stetig wachsendes Netz mit 12 Wasserstofftankstellen für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs).
Die Tankstellen versorgen gewerbliche Fahrzeugflotten, darunter Linienbusse, Lieferwagen und Pkw. GreenH2 arbeitet mit Behörden des Bundesstaats und großen Logistikunternehmen zusammen, um emissionsfreie Flotten zu fördern, und kann inzwischen täglich 200 FCEVs versorgen.
Die Herausforderung
Als GreenH2 2023 sein Tankstellennetz ausbaute, traten ernsthafte technische Herausforderungen bei der Wasserstoffverdichtung auf:
- Bereits nach 8 Betriebsmonaten zeigten sich bei dem zunächst eingesetzten Kolbenpumpenverdichter interne Anzeichen einer Werkstoffschädigung durch die Versprödung infolge des Wasserstoffs.
- Der erste Kolbenpumpenverdichter zeigte bereits nach 8 Betriebsmonaten interne Anzeichen einer Werkstoffschädigung durch die Versprödung infolge des Wasserstoffs.
- Der erste Kolbenpumpenverdichter zeigte bereits nach 8 Betriebsmonaten interne Anzeichen einer Werkstoffschädigung durch die Versprödung infolge des Wasserstoffs.
- Jeder durch Werkstoffschädigung verursachte Stillstand ließ Kunden mit wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen stranden und schadete dem Ruf der Tankstellen.
- Der erste Kolbenpumpenverdichter zeigte bereits nach 8 Betriebsmonaten interne Anzeichen einer Werkstoffschädigung durch die Versprödung infolge des Wasserstoffs.
CEO Jennifer Walsh erklärte: „Jede Tankstelle benötigt einen Wasserstoffverdichter als erste Komponente. Frühe Ausfälle der Verdichtungseinheiten gefährdeten unsere Ausbaupläne und das Vertrauen unserer Kunden. Wir brauchten einen Partner für die Verdichtung, der das Problem verstand.“
Unsere Lösung: Wasserstoff-Druckerhöhungsverdichter-System
Wir statteten GreenH2 mit dem ersten unserer maßgefertigten Membran-Druckerhöhungsverdichter aus, der speziell für Wasserstoff in Brennstoffzellenqualität entwickelt wurde.
Anlagenkonfigurationen
| Verdichtertyp | Membranverdichter (dreilagige Metallmembran) |
|---|---|
| Modell | HBD-900 (Wasserstoff-Membran-Druckerhöhungsverdichter) |
| Eintrittsdruck | 20-50 Bar (vom Elektrolyseur / Röhrenauflieger) |
| Austrittsdruck | 450 Bar / 900 Bar (Option mit zwei Verdichtungsstufen) |
| Volumenstrom | 80 kg / Stunde H₂ |
| Wasserstoffreinheit | ISO 14687 Type I Grade D (99,999 %) |
| Sicherheitsklassifizierung | ATEX Zone 1, IECEx-zertifiziert |
| Werkstoffe | 316L SS, PTFE-Dichtungen, H₂-beständige Legierungen |
Innovative Technologie
- Membranverdichtungstechnologie: Im Gegensatz zu Kolbenverdichtern kommt bei der dreilagigen Metallmembran kein Wasserstoff mit Schmieröl in Kontakt. Dadurch bleibt die Reinheit während der gesamten Verdichtung auf dem Niveau der Brennstoffzellenqualität nach ISO 14687 (99,999 %).
- Werkstoffe mit Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung: Alle medienberührten Bauteile bestehen aus für den Wasserstoffeinsatz geprüften und zertifizierten Edelstahllegierungen sowie nichtmetallischen Dichtungen.
- Dicht: Die Anlage wurde mit Helium auf eine Leckrate von 1×10⁻⁶ mbar·L/s geprüft. Das ist aus Kostengründen und aus Sicherheitsgründen beim Umgang mit teurem Wasserstoff erforderlich.
- ATEX-zertifiziert: Für explosionsgefährdete Bereiche der Zonen 1/2 zertifiziert, mit integrierten explosionsgeschützten Motoren und Steuerungen.
Ergebnisse: messbare Auswirkungen
In den letzten 24 Monaten mit 8 installierten Tankstellen:
Anlagenverfügbarkeit
99,9 %
Ziel > 99,5 %
Ungeplante Stillstandszeit
Keine Ausfälle
Wasserstoffreinheit
>99,999 %
Konform mit ISO 14687
Betankungsleistung
200+ FCEVs
pro Tag
Sicherheitsvorfälle
Keine Vorfälle
“
„Die Wahl unseres Partners für Wasserstoffverdichter war ein wichtiger Meilenstein für uns. Die Membran-Druckerhöhungstechnologie liefert genau das, was wir benötigen: Wasserstoff mit besonders hoher Reinheit, außergewöhnliche Zuverlässigkeit und alle erforderlichen Sicherheitszertifizierungen für öffentlich zugängliche kommerzielle Anlagen. An unseren 8 Tankstellen gab es 24 Monate lang keine ungeplanten Ausfälle. Dank dieser Zuverlässigkeit konnten wir uns auf den Ausbau unseres Netzes konzentrieren, statt Anlagen instand zu halten. Wir haben einen Partner für die wachsende Wasserstoffwirtschaft und für unser eigenes Wachstum gefunden.“
Häufig gestellte Fragen zu ölfreien Druckerhöhungsverdichtern
Was ist ein Druckerhöhungsverdichter und wie erhöht er den Druck bei der Verdichtung von Hochdruckgas?
Wie bewältigen ölfreie Druckerhöhungsverdichter den Druck von Druckluft und warum werden sie für die industrielle Reinigung oder die Kunststoffformgebung bevorzugt?
Wie hängen Druckerhöhungsverdichter, Stickstoffgeneratoren und die Hochdruck-Stickstoffversorgung zusammen?
Können Druckerhöhungsverdichter das Druckverhältnis in Gasverdichtungsanlagen erhöhen? Wenn ja, wie hoch ist das Druckverhältnis?
Warum ermöglichen Druckerhöhungsverdichter Belastungsprüfungen bei Drücken oberhalb der normalen Betriebswerte?
Welche Einschränkungen gelten für Druckerhöhungsverdichter bei der Förderung unterschiedlicher Gase und Gasgemische, einschließlich Druckluft und Druckerhöhungsgas?
Für welche industriellen Anwendungen mit konstantem Gasvolumen und Druck werden Druckerhöhungsverdichter typischerweise eingesetzt?
Wie werden Anlagen mit Verdichtern integriert, um hohe Drücke sicher zu erreichen?
Eingaben für die Auslegung eines Druckerhöhungsverdichters
Bei der Auslegung sollten der tatsächliche Eintrittsdruck, der angestrebte Austrittsdruck, der erforderliche Volumenstrom, das Gas, der Lastzyklus, die Kühlbedingungen und die zulässige Druckschwankung ermittelt werden. Diese Angaben passen zu den Erläuterungen auf der bestehenden Seite zu Ansaugung, mehrstufiger Verdichtung, Kühlung und Hochdruckaustritt. Verwenden Sie den vorhandenen Druckluft-Druckerhöhungsverdichter-Auslegungsrechner für eine erste Prüfung der Druckluft-Förderaufgabe und stimmen Sie die endgültige Konfiguration anschließend auf die vollständigen Projektbedingungen ab.
Im Trend
