LPG Verdampfer
Flüssiggas-Verdampfer für jeden Leistungsbereich
Der Betrieb von Flüssiggasanlagen in Industrie und Gewerbe ist sehr komplex, da viel Flüssiggas in kurzer Zeit benötigt wird. Der Gasbereitstellung im Flüssiggasbehälter sind natürliche Grenzen gesetzt. An dieser Stelle kann der Einsatz eines Flüssiggas-Verdampfers – auch LPG-Verdampfer – die maximale Entnahmeleistung des Gastanks erhöhen. Lesen Sie hier mehr dazu.
Ab einem bestimmten Leistungsbereich von üblicherweise 150 bis 200 kW muss ein genehmigungsfreier 2,9 t Tank bereits einen Verdampfer einsetzen. Wie Verdampfer funktionieren, welche Arten es gibt und wie diese aufgestellt werden müssen, stellen wir Ihnen hier vor.
Inhaltsverzeichnis
Lesedauer insgesamt ca. 13 Min
Wann wird ein Verdampfer für eine Flüssiggasanlage benötigt?
Wird in kurzer Zeit eine große Menge an Flüssiggas benötigt, wie es bei Industrie und Gewerbe der Fall sein kann, reicht die maximale Entnahmeleistung des Gastanks nicht aus. Geht Gas vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über entsteht Expansionskälte, die bei einer zu großen und zu schnellen Entnahme nicht mehr durch die Wärme in der Umgebung ausgeglichen werden kann.
Die Folge ist, dass der Gastank und die Rohrleitung zufrieren. Das Gas benötigt daher eine externe Wärmequelle, um die Expansionskälte auszugleichen. Ein dazwischen geschalteter Verdampfer führt dem Gas beim Wechsel vom flüssigen in den gasförmigen Zustand Energie zu und wirkt einer Vereisung entgegen.
Funktionsweise
In einem Druckgasbehälter liegt das Medium Flüssiggas überwiegend in seiner Flüssigphase vor. Darüber befindet sich im Gastank auch immer Flüssiggas, das bereits in die Gasphase verdampft ist. Wird Gas im gasförmigen Zustand entnommen, sinkt der Druck in der Gasphase des Tanks.
Im Behälter verdampft danach wieder so viel Gas, bis ein Gleichgewicht hergestellt ist. Wird aber in kurzer Zeit eine große Menge an Energie benötigt, ist der Einsatz eines Flüssiggasverdampfers notwendig.
Das Flüssiggas wird dann flüssig aus dem Behälter entnommen und dem Verdampfer zugeführt. Im Verdampfer wird das Flüssiggas aus dem flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand umgewandelt.
Dies geschieht durch Verdampfung. Bei dieser Verdampfung wird Wärme benötigt, die durch elektrische Energie oder durch Dampf zugeführt wird.
Wenn der Wärmeträger beispielsweise Aluminium ist, d.h. ein festes Medium, dann handelt es sich um einen Trockenverdampfer. Eine Flüssigkeit als Wärmeträger deutet auf einen Nassverdampfer hin.
Arten von LPG-Verdampfern
Der entscheidende Faktor für die Auswahl eines Verdampfers ist die maximale Anschlussleistung des Verbrauchsgeräts. Der Flüssiggasverbrauch bemisst sich nach dem durchschnittlichen Wärmebedarf.
Die durchschnittliche Leistung einer Flüssiggasanlage gibt an, wie viel Energie die Anlage in einem bestimmten Zeitraum durchschnittlich verbraucht. Bei Anlagen in der Industrie oder Gewerbe, die kurzzeitig hohe Spitzenlasten haben, muss auch diese zuverlässig abgedeckt werden. Die Wahl der richtigen Tankgröße und des möglichen Verdampfers richtet sich nach dieser Spitzenlast.
Darstellbare Spitzenlastabdeckungen im Flüssiggas
| SPITZENLAST | FLÜSSIGGASVERBRAUCH HÖCHSTWERT | ORIENTIERUNGSWERT SPITZENLASTABDECKUNG |
| 50 kW | 3,9 kg/h | 2,9 t Tank Naturverdampfung (kurzzeitig, 20 Min.) |
100 kW |
7,8 kg/h | 2,9 t Tank Naturverdampfung (kurzzeitig, 20 Min.) 29 t Tank Naturverdampfung oder Trockenverdampfer mit Drehstromanschluss (400V) |
| 500 kW | 39 kg/h | 29 t Tank Naturverdampfung oder Trockenverdampfer mit Drehstromanschluss (400V) |
| 1 MW | 78 kg/h | Elektrisch beheizter Trockenverdampfer mit Drehstromanschluss (400 V) |
| 5 MW | 390 kg/h | Nassverdampfer Industrieanlage |
| 10 MW | 780 kg/h | Nassverdampfer Industrieanlage |
| 100 MW | 7800 kg/h | Kaskadierung Industrieverdampfer |
| >200 MW | >15000 kg/h | Kaskadierung Industrieverdampfer |
Quelle: DVFG Fachinformation "Wechsel zu Flüssiggas (LPG) oder Ersatzversorgung mit Flüssiggas (LPG) in Industrie- und Gewerbeanlagen", 2022-08, S.6
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Verdampfer-Kompaktanlagen
Wenn es schnell gehen muss, kann eine Verdampfer-Kompaktanlage die richtige Wahl sein. Diese kombiniert einen Flüssiggastank und Verdampfer in einer schlüsselfertigen Anlage. Kunden sparen sich die Montage vor Ort und profitieren von schnellen Lieferzeiten.
Trockenverdampfer
Trockenverdampfer werden indirekt elektrisch beheizt. Hier ist der Wärmeträger ein Aluminiumblock, der die Wärme an das Flüssiggas überträgt.
Sie gibt es in den Leistungsbereichen von 15 bis 200 kW. Die klassischen Leistungen eines Trockenverdampfers liegen bei 15 kg/h; 25 kg/h; 32 kg/h; 40 kg/h; 60 kg/h; 100kg/h und 170 kg/h.
| Leistung des Trockenverdampfers | max. Anschlusswert |
| 15 kg/h | 175 kW |
| 25 kg/h | 290 kW |
| 32 kg/h | 370 kW |
| 40 kg/h | 460 kW |
| 60 kg/h | 700kW |
| 100 kg/h | 1.150 kW |
| 170 kg/h | 2.000 kW |
Nassverdampfer
Nassverdampfer gibt es in den Formen elektrisch, warmwasser- oder dampfbeheizt. Die warmwasserbeheizte Anlageform ist bei Flüssiggasverdampfern die gängigste und wird von Unternehmen und Betrieben eingesetzt, die eine hohe Entnahmeleistung benötigen, wie beispielsweise Wäschereien, Zementwerke oder Brauereien. Der Leistungsbereich eines Nassverdampfers liegt bei ca. 12 kg/h bis zu ca. 400 kg/h.
Um die Expansionskälte auszugleichen, übertragen Nassverdampfer die Wärme über Plattenwärmetauscher. Häufig ist daran eine Gasheizung angeschlossen, die auch über den Gastank versorgt wird.
Solche Verdampfer werden häufig in Schrankbauweise angeboten, die auch als Komplettanlage mit einem Gastank geliefert werden. Die Schränke enthalten alle nötigen Komponenten wie Absperr-, Sicherheits- und Kontrollventile.
LPG-Verdampfer vermeiden
Brauchen Sie einen LPG-Verdampfer, unterstützt Sie Rheingas von der Anlagenplanung bis zur Umsetzung. In bestimmten Fällen lässt sich der Einsatz jedoch ganz vermeiden:
Installation
Ist ein geeigneter Standort identifiziert, wird die Aufstellfläche für den Verdampfer erstellt. Es wird z. B. ein Betonfundament gegossen, um eine ebene und stabile Fläche zu erhalten.
Bei Kompakt-Anlagen wird der Flüssiggastank mit dem Verdampfer auf einem Grundrahmen installiert, was die flexible Aufstellung ermöglicht. Handelt es sich nicht um eine Kompakt-Anlage wird, nachdem die Fläche fertig ist, der Verdampfer angeliefert und aufgestellt.
Zuerst werden die Rohrleitungen zwischen Gastank und Verdampfer angeschlossen; danach der Verdampfer an den Endverbraucher z. B. den Gasbrenner. Die Inbetriebnahme erfolgt, nachdem die elektrischen Anschlüsse installiert sind.
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Aufstellvorschriften
Für das Aufstellen eines Gastanks gibt es verschiedene Vorschriften. Auch für den Verdampfer gibt es Aufstellvorschriften, die nach DIN 30 696 "Verdampfer für Flüssiggasanlagen" beachtet werden müssen.
Der LPG-Verdampfer muss über Erdgleiche aufgestellt werden.
Steht der Verdampfer in einem Raum, müssen folgenden zusätzliche Regelungen bezüglich des Brandschutzes etc. beachtet werden:
- Es muss die Feuerwiderstandsklasse F30 eingehalten werden
- Nachbarräume zum Verdampfer: mindestens Feuerwiderstandsklasse F90
- Eine in das Not-Aus-System eingebaute Gaswarneinrichtung – aber der Anlagengruppe C (Lagermenge 30-300 Tonnen).
In Räumen mit Gastanks sowie innerhalb des Schutzbereiches dürfen nur folgende Verdampfer aufgestellt werden:
Lt. TRBS 3146/TRGS 746, Abschnitt 3 ist eine individuelle Gefährdungsbeurteilung vorzulegen.
Wenn ein Gastank die 2,9 t nicht überschreitet, ist die Installation eines Verdampfers genehmigungsfrei.
Die Aufstellung, Inbetriebnahme und Wartung sollten immer von einem fachkundigen Unternehmen durchgeführt werden. Die Experten übernehmen dann die Standortwahl und die Abstimmung mit anderen Gewerken zur sicheren Inbetriebnahme.
Inbetriebnahme
Für die Inbetriebnahme wird zuerst die Stromversorgung sichergestellt und Gasleitungen (Flüssiggasphase und Gasphase) installiert bevor die Prüfung aller Leitungen erfolgt. Hat der Verdampfer Betriebstemperatur erreicht, wird über das Magnetventil die Flüssiggaszufuhr freigegeben.
Jetzt kann der Absperrraum im Eingang des Verdampfers langsam geöffnet werden. Die Betonung liegt auf langsam, da der Druckausgleich im Aggregat abgewartet werden muss. Ist der Druckausgleich erfolgt, kann die Absperrarmatur nach dem Verdampfer langsam geöffnet werden, um die gewandelte Gasphase abzuführen.
Erfolgt die Öffnung zu schnell, kann das Sicherheitssperrventil des Reglers auslösen. Vor der ersten Inbetriebnahme muss auch die Abdichtung des Aggregats der Verdampferanlage überprüft werden.
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Wartung
Bei einer fachgerechten Wartung wird der Verdampfer anhand des Stands der Technik überprüft. Dabei wird er u.a. einer Sicht-, Funktions- und Dichtigkeitsprüfung unterzogen.
Zusätzlich wird sichergestellt, dass alle bewegbaren Teile (Ventile, Kugelhähne, etc.) gangbar sind und alle elektronischen Geräte ordnungsgemäß funktionieren. Bei Nassverdampfern müssen zusätzliche Wartungsarbeiten durchgeführt werden.
Wir empfehlen die Beauftragung eines fachkundigen Unternehmens, das die Wartung übernimmt. Sie können Rheingas beauftragen die Wartung zu übernehmen. Diese findet in der Regel zwei Mal im Jahr und abhängig von Betriebsdauer (8 Stunden am Tag oder 24/7) statt. Nehmen Sie Kontakt zu unserer Fachabteilung auf.
Störursachen & notwendige Maßnahmen
Kommt es zu einer Störung beim Trockenverdampfer kann das unterschiedliche Gründe haben.
- Gas tritt aus
Mögliche Ursache: über eine undichte Verbindungsstelle der Armaturen tritt Gas aus.
Maßnahme: Abschalten der Anlage und Verschließung der Zuleitung am Behälter.
Die Anlage muss von einer Fachfirma auf Dichtheit geprüft und die undichten Stellen beseitigt werden. - Aggregat heizt mit geschlossenen Magnetventilen
Mögliche Ursache: Liegt die Abnahmemenge über der Nennleistung des Aggregats, schließt der Temperaturwächter die Magnetventile.
Maßnahme: Schalten Sie die Verbraucher ab und setzen ein Aggregat größerer Nennleistung ein. - Aggregat heizt nicht trotz geöffneter Magnetventile
Mögliche Ursache: Es strömt nicht genug Flüssiggas in das Aggregat und der Arbeitstemperaturschalter unterbricht die Versorgung des Heizregisters.
Maßnahme: Überprüfen Sie die Verbindung zwischen Lagerbehälter und Aggregat. - Aggregat heizt nicht und Magnetventile sind geschlossen
Mögliche Ursache: Der Arbeitstemperaturschalter ist defekt, so dass der Temperaturwächter das Aggregat komplett ausgeschaltet hat.
Maßnahme: Die Fachfirma muss kommen und das Thermostat wechseln. - Füllstandsensor im Abscheider springt an
Mögliche Ursache: Nach längerem Stillstand kommt es zu einer Rückkondensation oder/und eine Ansammlung von Rückstanden.
Maßnahme: Entleeren Sie den Abscheider - Maximaler Temperaturbegrenzer hat ausgelöst (100° C)
Mögliche Ursache: Ungünstige Anfahrzustände (kann dazu nichts finden, ob das stimmt)
Maßnahme: Betätigen Sie den Rückstellstift
In wenigen Schritten zu Ihrem Gastank
Häufig gestellte Fragen
Immer, wenn die maximale Entnahmeleistung des Gastanks nicht ausreicht, braucht es einen Flüssiggasverdampfer. Die Tabelle zeigt Dauerentnahme und Dauerleistung bei verschiedenen Tankgrößen und Einlagerungsarten. Liegen die Werte der Anlage darüber, muss ein Verdampfer eingesetzt werden. Alle Daten sind bezogen auf einen Tankinhalt von 21%, einer mittleren Lufttemperatur von -10°C und einem Gegendruck von 1,5bar.
Reicht die maximale Entnahmeleistung eines Flüssiggastanks nicht aus, wird ein Verdampfer benötigt. Geschäftskunden erhöhen die Spitzenlast ihrer Anlage ohne dafür direkt einen neuen Gastank kaufen, installieren und in Betrieb nehmen zu müssen.
Flüssiggas (LPG) ist heute schon eine umweltfreundliche und bewährte Alternative zu fossilen Brennstoffen wie Heizöl und Erdgas. Sein geringerer CO2-Ausstoß sowie sein hoher Heizwert machen ihn zu einem effizienten Energieträger. Seine Zukunftsfähigkeit hängt besonders von der Weiterentwicklung biogener Varianten wie BioLPG ab und die Verfügbarkeit dieses regenerativen Energieträgers, der chemisch identisch mit konventionellem Flüssiggas ist und somit in allen flüssiggasbetriebenen Anlagen zum Einsatz kommen kann. Auch die Entwicklung von synthetischem Flüssiggas macht die Technologie zukunftssicher.
