Horton’s Gas Thermal Control Clutch löst das Problem der Unterkühlung bei der Gasverdichtung
„Die Lüfterkupplung tut genau das, was sie soll – sie kontrolliert die Prozessgastemperaturen, reduziert die Flüssigkeitskondensation, spart Pferdestärken und hält sowohl Motor als auch Kompressor sicher in Reichweite.“
Carsn Eskew, estis
Estis
Estis, das jetzt zu Flowco, Inc. gehört, ist ein führender Experte für die Verdichtung von Bohrlöchern und hilft Betreibern, die Betriebszeit, die Produktion und den Gewinn zu maximieren. Estis hat seinen Hauptsitz in Houston, Texas, und ist in allen wichtigen Öl- und Gasförderregionen in den Vereinigten Staaten tätig. Als Branchenführer im Bereich der Bohrlochkomprimierung sucht Estis ständig nach konstruktiven Verbesserungen, um die Leistung zu optimieren.
Eine zentrale betriebliche Herausforderung ist die Aufrechterhaltung optimaler Prozessgastemperaturen, um die Effizienz zu gewährleisten und Hydratbildung zu verhindern.
Estis erkannte eine Lücke in der Kühlungssteuerung und ging eine Partnerschaft mit Horton Inc. ein, einem Experten für Temperaturmanagement-Lösungen, um die Implementierung fortschrittlicher Lüftersteuerungstechnologien zu untersuchen.
Das Problem der Unterkühlung
Estis erkannte ein weit verbreitetes Problem: die Überkühlung von Prozessgas und Mantelwasser aufgrund von direkt angetriebenen Ventilatoren mit konstanter Drehzahl.
Dieses Problem tritt vor allem in den kühleren Monaten auf, selbst wenn manuelle oder pneumatische Lüftungsschlitze installiert sind. Eine Überkühlung kann zur Bildung von Hydraten führen, wodurch die Gefahr besteht, dass Kompressoren beschädigt werden oder für längere Zeit außer Betrieb genommen werden müssen. Außerdem zwingt eine übermäßige Kühlung die Betreiber dazu, Gas mit hohem BTU-Wert abzufackeln oder zu recyceln, was die Effizienz verringert und die Kosten erhöht. Die Aufrechterhaltung der Ausblastemperaturen von Prozessgasen ist schwierig, und ohne die Möglichkeit, den Luftstrom anzupassen, kam es zu vermehrten Serviceeinsätzen, Wartungsarbeiten und einer geringeren mechanischen Verfügbarkeit. Es wurden viele Umgehungsmöglichkeiten ausprobiert, aber es war klar, dass Estis eine präzise und automatisierte Methode zur Steuerung des Luftstroms und der Temperatur benötigte.
Horton: Advancing Thermal Control von Estis
Horton, mit jahrzehntelanger Erfahrung im Temperaturmanagement für Branchen wie Lastkraftwagen, Bergbau, Energieerzeugung und Landwirtschaft, schlug eine maßgeschneiderte Lösung vor.
Eine Lüfterkupplung, die mit dem in Estis-Kompressoren verwendeten Standardlüfter kompatibel ist.
Das System passte die Lüfterdrehzahl dynamisch an, basierend auf Echtzeitdaten von mehreren Prozessgastemperatursensoren, Mantelwasser- und Kompressoröltemperaturen. Dieser datengesteuerte Ansatz ermöglichte eine präzise Steuerung der Ventilatordrehzahl entsprechend den kundenspezifischen Leistungskarten.
Nach erfolgreichen Feldtests im Winter in Texas wurde ein neues Produkt geboren: die Gas Thermal Control Clutch.
Diese Konstruktion ersetzt die vorhandene Antriebsscheibe auf der Ventilatorwelle und erfordert nur minimale Änderungen an der Kompressoreinheit. Nach der Programmierung der Temperatursollwerte und dem Anschluss des Kabelbaums moduliert die Kupplung die Ventilatordrehzahl präzise und sorgt in Verbindung mit den automatischen Lamellen für eine optimale Temperaturregelung.
Konsistente Kühlung unter allen Bedingungen
Während der ausgedehnten Tests, die sowohl im Winter als auch im Sommer durchgeführt wurden, zeigte das System eine deutliche Verbesserung der Wärmekontrolle. Die durchschnittliche Lüfterdrehzahl sank auf 175 U/min – gegenüber der vorherigen konstanten Drehzahl von ca. 510 U/min – mit kurzen Erhöhungen bei Spitzenbedarf.
Die Prozessgastemperaturen wurden in einem optimalen Bereich gehalten, so dass ein Großteil der Kondensation der Wäscherflüssigkeit und der anschließenden Ablasszyklen des Wäschers verhindert wurde.
Das System hat die Prozessgas- und Mantelwassertemperaturen erfolgreich von den Umgebungsbedingungen entkoppelt und so einen stabilen und effizienten Kompressorbetrieb über das ganze Jahr hinweg sichergestellt.