HYDAC Gasfilter GCF für Sperrgassysteme.

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1 HYDAC Gasfilter GCF für Sperrgassysteme.

2 Gasfilter GCF: Die Laufzeit-Versicherung für Turbokompressoren. Bearing side Je komplexer das Dichtungssystem, umso konsequenter die Filtertechnik. Barrier seal Sperrgasdichtungen (DGS dry gas seals) werden als Wellendichtungen in Turbomaschinen der Petrochemie eingesetzt. Mit einem von außen beaufschlagten Sperrgas, dessen Druck permanent über dem des Prozessmediums im Inneren der Maschine eingeregelt wird, werden Gehäuse und Wellen gegen feuchte, feststoffbeladene, toxische und oft brennbare Prozessgase abgedichtet um ein Austreten des Prozessmediums in die Atmosphäre zu verhindern. Sperrgasdichtungen von Turbomaschinen sind sehr komplexe Systeme und extrem empfindlich gegen Verunreinigungen durch Feststoffpartikel, Aerosole und Kondensate. Während der Rotation der Welle bildet sich am Dichtring ein winziger, nur 3 μm schmaler Spalt, durch den das Sperrgas strömt. Zum Schutz dieser Dichtungen müssen die eingesetzten Sperrgase entsprechend filtriert sein, um eine möglichst lange Laufzeit der Dichtung zu sichern. Separation gas supply Secondary vent Primary (stationary) ring Counter ring Inert seal gas supply intermediate labyrinth Hohe Betriebssicherheit durch korrekte Filterauslegung. Primary vent Primary (stationary) ring Counter ring 2 Die betriebssichere Wellenabdichtung über mehrere Jahre Dauerbetrieb hinaus erfordert neben einer aufwendigen Mess- und Regelungstechnik der Sperrgasströme vor allem leistungsstarke und korrekt ausgelegte Doppelfilter. Die Gasfilter sowie die gesamte Messtechnik sind in der Sperrgastafel integriert und stellen sicher, dass die Wellendichtung immer unter konstanten Druck- bzw. Volumenstromverhältnissen betrieben wird. Da auch die Dichtung über die Jahre einem natürlichen Verschleiß unterliegt, ist bei vielen Systemen mit der Zeit der Anstieg des Gasstromes durch die Dichtung und damit auch durch den Filter unvermeidbar. Aus diesem Grunde werden die Sperrgasfilter bei korrekter Auslegung nach API auf den zu erwartenden Volumenstrom nach mehrjährigen Dauerbetrieb ausgelegt. Dieser kann zum Teil zwei- bis dreimal so hoch sein, wie der Volumenstrom zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme. Neben der Kenntnis der üblichen Betriebsbedingungen (Vordruck, Gasstrom, Temperatur...) ist für die korrekte Wahl des Filters aber vor allem eine aussagekräftige Gasanalyse erforderlich. Conditioned seal gas supply Process side Inner labyrinth seal

3 Gasfilter GCF von HYDAC: Einsatzgebiet und Aufbau. Die HYDAC Gasfilter GCF sind hochwertige, umschaltbare Doppelfilter aus Edelstahl, die speziell für den Einsatz in Sperrgassystemen von Turbokompressoren entwickelt wurden. Alle Filterapparate sowie die jeweiligen Filtergehäuse bestehen grundsätzlich aus Edelstahldrehteilen ohne Schweißverbindungen und entsprechen den Vorgaben der API Die Gasfilter GCF gibt es grundsätzlich in zwei verschiedenen Standardausführungen: in einer einfachen Coalescer Ausführung für vorzugsweise trockene Gase sowie in einer Coalescer-Ausführung mit integriertem Zyklonvorabscheider für Anwendungen mit feuchten Gasen, in denen mit Aerosolen, Ölnebeln bzw. Kondensaten gerechnet werden muss. Auf Grund des modularen Filteraufbaus besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass ein Zyklonvorabscheider auch nachträglich durch Austausch einzelner Gehäuseteile in einem bestehenden Standardfilter integriert werden kann. HYDAC Gasfilter GCF-D-25-1 mit integriertem Zyklon-Vorabscheider, HYDAC Gasfilter GCF-D-25-0 ohne Zyklon Coalescerfilter GCF-D-X-0 Gasaustritt Coalescerfilter mit Zyklon GCF-D-X-1 Gasaustritt Für Sonderanwendungen bei hohen Drücken oder gefährlichen Gasen sind die Filter auch in einer Double Block & Bleed Variante erhältlich. Gaseintritt Gaseintritt 3 HYDAC Gasfilter GCF-Double Block & Bleed Die Werkstoffe für die Dichtungen und Gehäuse werden individuell an die Prozessbedingungen angepasst. Standardmäßig kommen FKM oder NBR zum Einsatz, die auch für hohe Dekompressionsraten geeignet sind. Alle Abdichtungen am Filter wurden konsequent als Doppelabdichtungen ausgeführt. Als Gehäusewerkstoff findet ausschließlich rostfreier Edelstahl Anwendung. Besonderheiten. Modularer Filteraufbau nach dem Baukastenprinzip Vorabscheider optional erhältlich Kompakte, druck und strömungsoptimierte Filterbauweise Konsequente Doppelabdichtung am gesamten Filter Keine Querschnittsverengungen im Filter bezogen auf den Eintrittsquerschnitt Effiziente Vorabscheidung von Flüssigkeiten und partikulären Verunreinigungen auch bei ansteigenden Volumenströmen mittels integriertem Zyklon Redundanter, patentierter Vorabscheider, verfahrenstechnisch abgestimmt auf nachfolgende Filterstufe Hinreichend große Sammelräume für abgeschiedene Flüssigkeiten, auf Kundenwunsch adaptierbar Hochwertige und leichtgängige Kugelumschaltarmatur mit maximaler negativer Überdeckung, gasdicht in alle Anschlussrichtungen, Spindel mit anti blow out Vorrichtung sowie gekammerten Anpressfedern Umschaltung im laufenden Filtrationsbetrieb. Die Filtration erfolgt wahlweise über das linke oder das rechte Filtergehäuse, wobei die Umschaltung des Doppelfilters ohne Druckverlust im laufenden Filtrationsbetrieb erfolgt. Hierzu wird über das Druckausgleichsventil zunächst das benachbarte Filtergehäuse unter Betriebsdruck gesetzt. Das Ausgleichsventil, welches auf der Umschaltarmatur aufgeflanscht oder in einer separaten Leitung integriert sein kann, verbindet beide Filtergehäuse auf der Reinseite. Nach dem Druckausgleich erfolgt dann die Filterumschaltung über die Doppelumschaltarmatur. Auf Grund der neuartigen Kugelumschaltarmatur die speziell für diese Anwendung von der HYDAC Accessories GmbH entwickelt wurde ist auch bei sehr hohen Volumenströmen gewährleistet, dass praktisch kein Druckabfall während der manuellen Umschaltung des Doppelfilters auftritt. Dies ist auf die maximale negative Überdeckung der eingesetzten Umschaltkugeln zurückzuführen.

4 Optimale Flüssigkeitsvorabscheidung, Funktions- und Arbeitsweise Durch den Filtereintritt an der unteren Umschaltarmatur gelangt das zu filtrierende Gas in das entsprechende Filtergehäuse, wobei das Filterelement von innen nach außen durchströmt wird. Dabei werden partikuläre Verunreinigungen im Filterelement aufgenommen und zurückgehalten, sowie flüssige Phasen (Aerosole / Ölnebel) am Filterelement koalisiert (Bild 2). Plissiertes Filtermaterial Coalescerlage Bild 2: Coalescer Prinzip V (hoch) Bild 1: Strömungs-Simulation Die Vorteile des patentierten Zyklons im Vergleich zu anderen Vorabscheidern: Der Zyklon ist selbst reinigend, da der Schmutz durch die Strömung immer wieder in den Bunker geleitet wird. Die abgeschiedenen Flüssigkeiten laufen nicht entgegen den Hauptgasstrom, wodurch ein erneutes Mitnehmen praktisch ausgeschlossen ist. Auch bei Mengenerhöhungen scheidet der Zyklon zuverlässig ab. Der Zyklon ist praktisch verschleißfrei und kann keine Stoffe freisetzen, die das nachfolgende Filterelement schädigen könnten. Redundanter Vorabscheider optimal abgestimmt auf das nachfolgende Filtersystem. V (niedrig) Ist der Anteil an flüssiger Phase im zu filtrierenden Gas zu hoch, so dass bei den üblichen Filtrationsgeschwindigkeiten keine vollständige Koaleszenz am Filterelement mehr möglich ist, wird der Einsatz eines Vorabscheiders erforderlich. Für diesen Fall ist der HYDAC GCF mit integriertem Zyklon ideal, da auch schwallartig anfallende Flüssigkeiten, ebenso wie größere Aerosolmengen und grobe Schmutzpartikel sehr gut am Zyklon vorabgeschieden werden können (Bild 1). Dabei scheidet der integrierte Zyklon je nach Betriebsbedingungen (d. h. Art des Gases, Druck, Dichte, Temperatur und Geschwindigkeit) bereits Aerosole und partikuläre Verunreinigungen bis zu 5 µm ab. Dies führt unter anderem zu einer deutlichen Entlastung der nachgeschalteten Filterelemente, wodurch deren Standzeit entsprechend verlängert wird. Die abgeschiedenen Flüssigkeiten werden innerhalb des Filtergehäuses in großen Sammelräumen (Schmutzseite: Zyklonbunker / Reinseite: Raum unterhalb des Filterelementes) aufgefangen und können dann über entsprechende Ventile abgeleitet werden. Die Volumina dieser Sammelräume wurden großzügig bemessen, um auch bei schwallartig auftretenden Flüssigkeiten stets eine sichere Ableitung aus dem Filter zu ermöglichen. 4

5 sehr leistungsstarke Elementtechnik, Standard Filter-Kenndaten Gehäusewerkstoff: Edelstahl (ASME SA 316L oder ASTM A 316L, , , , ) Designcode: - ASME Code Design - AD 2000 / PED 97/23/EG Druckstufen: Standard bis 250 bar (2500 Ibs) Designtemperatur: Standard von 29 C bis +200 C Anschlüsse: - ANSI Flansche - DIN Flansche - Rohrgewinde, NPT-Gewinde - SAE Flansche Nennweiten: ANSI ½'' (DN15) bis zu ANSI 2'' (DN50) Werkstoffe Filterelemente Coalescerfilterelemente: - Edelstahl , Glasfaser (nur bei Temperaturen von -30 C bis +100 C einsetzbar) Filterfeinheiten (Coalescer): 1, 3, 25 μm Dichtungswerkstoffe: FKM, NBR Dokumentation: - Betriebs- und Wartungsanleitung - Herstellerprüfzeugnisse - Materialzeugnisse 3.1 (DIN EN 10204) - NACE MR 0175 (optional) - U-Stamp (optional) Weitere Ausführungen mit alternativen Werkstoffen, Designs, Abnahmen, Druckstufen, Anschlüsse, Filterfeinheiten, Dichtungswerkstoffe und Dokumentationen auf Anfrage erhältlich. Hinweis: Die Angaben in diesem Prospekt beziehen sich auf die beschriebenen Betriebsbedingungen und Einsatzfälle. Technische Änderungen sind vorbehalten. Bei abweichenden Einsatzfällen und / oder Betriebsbedingungen wenden Sie sich bitte an die entsprechende Fachabteilung. Für eine verbindliche Auslegung der HYDAC Gas-Coalescerfilter GCF ist das Stammhaus zu kontaktieren. 5 Endkappe (gebördelt) Schutzrohr Koalisierlage Anschlusskappe (gebördelt) Edelstahl / Glasfaser Elemente. Filterelemente CF-15 bis CF-50. Filterelementtechnik. Grundsätzlich finden in allen Sperrgasfiltern Filterelemente mit koalisierender Wirkung Anwendung (Coalescer- Elemente). Dabei bestehen alle Elemente aus plissierten Filtermaterialien, welche die Filterfeinheit und die Schmutzaufnahmekapazität bestimmen sowie aus Coalescer-Materialien, welche die Koaleszenz der flüssigen Phase bewirken. Zum Einsatz kommen vorzugsweise gebördelte Filterelemente aus 100 % Edelstahl sowie alternativ geklebte Elemente aus einem Verbund von Glasfaser- und Edelstahlmaterialien. Insbesondere bei aggressiven Gasen und höheren Temperaturen empfehlen wir jedoch ausschließlich den Einsatz von Coalescerelementen in Edelstahlausführung. Endkappe (verklebt) Multipasstest-Prüfstand und Analyse Schutzrohr Koalisierlage Anschlusskappe (verklebt) Analyse im HYDAC Labor im Stammhaus. Elementetechnologie auf wissenschaftlicher Basis. Bei der Entwicklung anwendungsspezifischer Filter- und Filterelemente überlässt HYDAC nichts dem Zufall. Neben der Selbstverständlichkeit einer PC gestützten Konstruktion investiert HYDAC große Summen in modernste Forschungs- und Prüflabors. Tensiometer, Karl Fischer Titrator, Spülkabinett zur Bestimmung der Bauteilesauberkeit und Multipassund Wasserabscheidegrad-Prüfstand gehören zum täglichen Werkzeug. Das Ergebnis sind geprüfte Produkte auf höchstem Niveau z.b. für die Gasfiltration.

6 zuverlässig über extreme Laufzeiten. Auslegungssoftware. Das Auslegungsprogramm dient zur Berechnung der Druckverlustkurve für den jeweiligen GCF-Filter in Abhängigkeit der vorliegenden Prozessbedingungen (Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung). Die Berechnung des Druckverlustes erfolgt unter Berücksichtigung der tatsächlichen Filtergeometrie und dem Realgasverhalten. Dabei kann als Medium ein Gasgemisch mit bis zu fünf Komponenten ausgewählt werden. Sofern sich eine oder mehrere Komponenten im flüssigen Zustand befinden werden diese ausgewiesen und deren Volumenanteil berechnet. Das Ergebnis wird zusätzlich in Form eines Diagramms ausgegeben. Das Programm basiert u. a. auf zahlreichen realen Messungen mit Stickstoff sowie verschiedenen theoretischen Simulationen (CFD). Zur Zeit erfolgt die kundenspezifische Auslegung der Coalescerfilter nur auf Anfrage im HYDAC Stammhaus. Abmessungen der GCF Filter. HYDAC Gasfilter GCF-D-25-1 (ANSI 1''/DN25) mit Single Block Armatur A D ca. X Ausbauhöhe / Installation height B1 B0 C C HYDAC Gasfilter GCF-B-25-1 (ANSI 1''/DN25) mit Double Block Armatur A1 D ca. X Ausbauhöhe / Installation height B1 B0 C C Abmessungen der GxF-Filter Baugröße A B0 (ohne Zyklon) B1 (mit Zyklon) C D X Baugröße (DBB) GxF-D GxF-B GxF-D GxF-B GxF-D GxF-B GxF-D GxF-B GxF-D GxF-B GxF-D GxF-B D = Singel Block Armatur (Standardarmatur), B = Double Block & Bleed Armatur A1 Die Abmessungen der HYDAC GCF Standardfilter unterscheiden sich lediglich in der Gesamthöhe zu den hier gezeigten HYDAC GCF Filtern mit integriertem Zyklon-Vorabscheider. Die Vorteile und was Sie davon haben Intensiv validiertes Filtersystem Hohe Betriebssicherheit Integrierter Vorabscheider kompakt und optional erhältlich Erhöhte Betriebssicherheit, Platzeinsparung und bei Bedarf nachrüstbar Coalescer- und Partikelfilterelemente von HYDAC wahlweise aus Edelstahl oder Glasfaser Geringe Druckverluste, hervorragende Koaleszenz und optimale Standzeiten Gaszusammensetzung: Methan: 97,5 Mol.% Ethan: 1,0 Mol.% Stickstoff: 1,0 Mol.% Propan: 0,3 Mol.% Iso-Butan: 0,2 Mol.% Auslegungssoftware auf Basis realer Messungen Weltweiter Service sowie Verfügbarkeit von Ersatzteilen Hohe Auslegungssicherheit Schnelle Hilfe und Unterstützung 6

7 Absolute Qualität: Von Fertigung bis Service. Und im Einsatz. Service weltweit Als System- und Sperrgasspezialist bietet das HYDAC SERVICENTER individuelle Konzepte von der Reinigung des Sperrgases bis hin zu System Optimierungsmaßnahmen. Ziel ist die Erhöhung von Maschinenverfügbarkeit und Produktivität. Das HYDAC TrainingCenter bietet umfangreiches, praxisbezogenes Wissen rund um die Hydraulik, Messtechnik und Instandhaltung auch Schulungsmaßnahmen bei unseren Kunden vor Ort. Weltweite Spezifikationen 7

8 Prospekt: Kühlsysteme DEF Prospekt: Elektronik DEF Prospekt: Accessories DEF Pro.: Compact-Hydraulik DEF Prospekt: Fluid Systems DEF Pro.: Verfahrenstechnik DEF Prospekt: Filtertechnik DEF Pro.: Speichertechnik DEF Globale Präsenz. Lokale Kompetenz. HYDAC Stammhaus HYDAC Gesellschaften HYDAC Vertriebs- und Servicepartner HYDAC PROCESS TECHNOLOGY GMBH Industriegebiet Am Wrangelflöz Neunkirchen Germany Phone: Fax: prozess-technik@hydac.com Internet: