Es ist wichtig zu wissen, dass Leichtsieder flüchtig sind und dadurch die Entnahme einer offenen, heißen Wärmeträgerölprobe zu einem falschen Ergebnis führt. Die Probe zeigt dann einen zu hohen Flammpunkt und damit ein zu positives Ergebnis an, obwohl der Flammpunkt möglicherweise niedriger ist.

Für die Analyse ist es am wichtigsten, eine repräsentative und exakte Probe zu erhalten. Dies gewährleistet eine geschlossene, gekühlte Entnahmetechnik.
Im NESS Probenentnahmekühler (NPK40) wird die Probe mit Wasser auf eine Temperatur abgekühlt, bei der keine Leichtsieder mehr aus der Probe verdampfen können. Damit wird ein repräsentatives Analyseergebnis gewährleistet.

Probenentnahme mit einer geschlossenen
und gekühlten Entnahmetechnik

Es gibt einige Wege, dem Prozess der Leichtsiederbildung entgegenzuwirken.

Ein Teilwechsel des verwendeten Wärmeträgeröls ist einer der Lösungsansätze. Hierbei wird ein Teil des Öls gegen frisches Öl ausgetauscht, wodurch auch ein gewisser Teil der entstandenen Leichtsieder aus dem System ausgetragen wird. Kurzfristig steigt dadurch auch wieder der Flammpunkt auf ein höheres Niveau. Diese Lösung ersetzt jedoch kein Flammpunktmanagement und ist auch lediglich eine kurzfristige Lösung, meist für Notfälle. Außerdem ist der Ölwechsel unter Umständen mit einem Anlagenstillstand verbunden und geht – je nach verwendetem Öl – mit hohen, laufenden Kosten einher.

Ein weit verbreiteter Ansatz um Leichtsieder aus dem Thermalöl auszutreiben, ist das sogenannte Auskochen der Anlage. Gerade in Verbindung mit der bereits erwähnten Kavitationsproblematik, werden Wärmeträgerölanlagen bereits vor der Erst-Inbetriebnahme ausgekocht um eventuell vorhandenes Wasser auszutreiben. Später wird dies auch im laufenden Betrieb praktiziert, um entstandene Leichtsieder auszutreiben. Damit wird verhindert, dass Leichtsieder als Gasblasen in das Pumpengehäuse gelangen und so Schaden anrichten. Dieser Vorgang wird meist in regelmäßigen Abständen einfach weitergeführt, ist jedoch auch wieder mit größeren Stillständen verbunden.

Leichtsieder lassen sich aber neben den beiden vorgestellten Methoden auch mit Hilfe von Destillation aus dem System austreiben. Richtig eingebunden, hat diese Lösung den Vorteil, dass dies kontinuierlich im laufenden Betrieb der Anlage geschieht. Die Leichtsieder werden dadurch aus dem Wärmeträgeröl gelöst und gesondert abgeschieden. Hiermit lässt sich das schon erwähnte aktive Flammpunktmanagement realisieren.

Beispiel einer Flammpunktentwicklung ohne Flammpunktmanagement

Ganz genau! Nur mit einem aktiven Flammpunktmanagement haben Sie die Möglichkeit Ihre Risiken so zu minimieren, dass auch dauerhaft eine gleichbleibende Ölqualität bezüglich des Flammpunktes gegeben ist. Schwankungen wird hierbei dauerhaft entgegengewirkt. Für Betreiber von Großanlagen ist dies ein tolles Tool für ein modernes Risikomanagement.

Durch die kontinuierliche Austreibung von Leichtsiedern bleibt der Flammpunkt immer auf einem hohen, sicheren Niveau. Dies mindert nicht nur die Brandgefahr und das Kavitationsrisiko an sich, sondern schützt damit das gesamte System und Mitarbeiter nachhaltig. Außerdem werden dadurch langfristig Ihre Betriebskosten durch Stillstände oder Ölwechsel gesenkt – Sie erhalten mehr Planungssicherheit.

Beispiel einer Flammpunktentwicklung mit Flammpunktmanagement

Technisch betrachtet, sind beide Produkte ziemlich ähnlich aufgebaut. Der Unterschied beider Lösungen besteht in der teilweisen Rückführung von Leichtsiedergasen der NALD250i. Durch das zusätzliche Rückführen von Leichtsiedergasen in den Destillationskreislauf des Systems, wird das System zum reinsten Turboentferner. Dadurch kann im Vergleich zur normalen NALD250 die Leichtsiederabscheidung in Abhängigkeit von individuellen Systemparametern wie bspw. Temperatur, Ölsorte und Anlagengröße um bis zu 5x schneller ablaufen.

Durch diese äußerst effiziente Arbeitsweise eignet sich die NALD 250i außerdem ideal für den rotierenden Betrieb bei mehreren getrennten Thermalölsystemen bis zu 400.000 Litern Gesamtvolumen

Schema der teilweisen Rückführung

Das Leichtsiederentfernungssystem sollte grundsätzlich in einem gut belüfteten Bereich installiert werden. Die Entlüftungsleitung muss gesichert ins Freie geführt und die mitgelieferte Deflagrationsendsicherung am Ende angebracht werden. Der Bereich um diese muss zündquellenfrei sein.
Das System eignet sich auch zur Außenaufstellung, sollte aber dennoch mit einem Wetterschutz z.B. Schleppdach zum Schutz der Bauteile und der elektronischen Komponenten überdacht werden.

Der Anschluss sollte an der Vorlaufleitung des Thermalölsystems erfolgen. Der Rücklauf in das Thermalölsystem kann beliebig erfolgen.
Folgende Schnittstellenparameter sind dabei zu beachten:

Anschlussventile Thermalöl (Ein- und Austritt)Nennweite DN40
KühlwasserventileNennweite DN20
Thermalöl-Zulauf2 – 4 bar
Thermalöl-Rücklauf0 – 3 bar (max. 4 bar)
Empfohlene Eintrittstemperatur250 °C
Steuerluft4 – 6 barü
Stickstoffversorgung> 3 bar min. 99,0% N2
Kühlwasser0,5 – 1 bar
Drehstromanschlussca. 5 kW

Das Leichtsiederentfernungssystem muss grundsätzlich mind. 2m über höchstem Punkt (Ausdehnungsgefäß) installiert werden, um es mit Schwerkraft arbeiten zu lassen. Die Stickstoffversorgung für das Leichtsiederentfernungssystem erfolgt über ein Stickstoff-Nachspeiseventil aus dem Ausdehnungsgefäß.
Da die passive Leichtsiederentfernung ohne eigene Pumpe arbeitet, muss der Rück- und Vorlauf des Destillationsbehälters auf Saug- bzw. Druckseite der Primärumwälzpumpe (im Rücklauf des Wärmeträgerölerhitzers) angeschlossen werden.

Der Anschluss sollte an der Vorlaufleitung des Thermalölsystems erfolgen. Der Vor- und Rücklauf mit Primärumwälzpumpe dazwischen.
Folgende Schnittstellenparameter sind dabei zu beachten:

Anschlussventile Thermalöl (Eintritt) Nennweite DN25
Anschlussventile Thermalöl (Austritt) Nennweite DN50 (NLPA150) / DN80 (NLPA250)
KühlwasserventileNennweite 3/4´´ (NLPW250)
Thermalöl-Zulauf min. 1 bar + statische Höhe des Ausdehnungsgefäßes +
Überdruck durch Stickstoffüberlagerung <10 bar am Anschlusspunkt
Thermalöl-Rücklauf
Empfohlene Eintrittstemperatur 250 °C
Stickstoffversorgung Über Ausdehnungsgefäß
Luftgekühlt (NLPA150 / NLPA250)15 – 30 °C
Kühlwasser (NLPW250) 2 – 4 bar

Bei der passiven Leichtsiederentfernung mit der NLPA150 / NLPA250 findet die Kühlung des Kondensators mittels Luftkühlung statt. Durch die Installation auf dem Gebäudedach kühlt die Umgebungstemeratur – welche optimalerweise zwischen 15 °C und 30 °C beträgt – den Kondensator des Leichtsiederentfernungssystems.

Die NLPA250 gibt es neben der luftgekühlten Variante auch als wassergekühlte Variante (NLPW250), was eine Nutzung des Systems bis zu einem Ölvolumen von 110.000 Litern zulässt. Dennoch ist auch diese Lösung eher für kleinere Systeme geeignet.

Grundsätzlich ist die Einbindung eines Leichtsiederentfernungssystems in eine Thermalölanlage immer von Vorteil. Durch den relativ simplen, technischen Aufbau (ohne eigene Pumpe, eigene Steuerung) sind die reinen Anschaffungskosten geringer. Die Einstellung des Systems und der zusätzliche Stahlbau für die Installation sind in der Gesamtkostenbetrachtung aber auch zu berücksichtigen.

Ein aktives Leichtsiederentfernungssystem eignet sich aufgrund seiner Flexibilität in Einbindung und Aufstellung daher optimal für die Nachrüstung. Durch die integrierte Pumpe und die eigene Steuerung kann die Integration in bestehende Anlagen effizienter realisiert werden.