Störungsfrei durch Wirbelstrom

Michael Wiest, Dipl.-Ing. Ulrich Hüchtebrock

S eit über 350 Jahren wird im Hofbrauhaus Wolters in Braunschweig Bier gebraut. Je nach Biertyp reift das Jungbier einige Wochen in gekühlten Lagertanks, bis es zur Abfüllung in Flaschen oder Fässer freigegeben wird. Das bei der Abfüllung verwendete Inertgas Kohlendioxid wird den Gärbottichen entnommen. Über Rohre gelangt es zunächst in einen Gasballon, aus dem es mit Hilfe von Kompressoren abgesaugt wird. Beim Entleeren des Ballons wird das Gas auf Betriebsdruck verdichtet. Dieses verdichtete Gas gelangt durch Gaswäscher zum Abfüll- und Produktionsprozeß.

Da Messungen des Durchflusses bzw. des Gasverbrauches nicht unproblematisch sind, entschloß sich die Brauerei, Durchflußmeßgeräte verschiedener Hersteller einem Dauertest zu unterziehen. Die Testreihe fand über ein halbes Jahr in der Gilde Brauerei in Hannover statt, die Partner des Hofbrauhauses ist. Neben fehlerhaften Meßwerten, die die ursprünglich eingesetzten Geräte (Schwebekörperdurchflußmesser) ermittelten, gab es ein weiteres Problem in der Anfahrphase der Abfüllanlagen. Durch plötzlich auftretende Druckverluste entstanden sehr hohe Durchflüsse, die die Konen der Schwebekörperdurchflußmesser schlagartig an den Anschlag beförderten und damit zum Teil beschädigten. Unter anderem wurde der Wirbelstromdurchflußmesser Yewflo getestet. Er verfügt über keine beweglichen Teile, so daß hier ein mechanischer Verschleiß ausgeschlossen ist. Sein Gehäuse wird aus dem Edelstahlwerkstoff 1.4552 gefertigt. Andere Varianten aus Hastelloy oder C-Stahl stehen zur Verfügung. Vor allem seine Zuverlässigkeit und seine Genauigkeit überzeugten die Techniker, so daß diese sich für den Einsatz dieses Meßgerätes für die Messung des CO2-Durchflusses im Hofbrauhaus Wolters entschieden.

Der Wirbelkörper weist weder Bohrungen noch Toträume auf, in denen sich Produkt absetzen und die Messung beeinträchtigen kann. Außerdem trägt die gesamte Länge des Störkörpers zur Ermittlung der Durchflußinformation bei. Es handelt sich also nicht um eine Punktmessung, sondern um eine integrierende Messung über den gesamten Rohrleitungsquerschnitt. Einlaufseitige Störungen, wie unsymmetrische Strömungsprofile oder Durchmessersprünge, wirken sich dadurch wesentlich unkritischer aus. Der Sensor hat selbst keinen Kontakt mit dem Medium. Aufgrund seines einfachen Aufbaus kann der Anwender das Gerät selbst zerlegen und – sofern überhaupt notwendig – den Wirbelkörper einzeln austauschen.

Eine mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit (MTBF) von 250 Jahren gewährleistet einen störungsfreien Einsatz dieses Meßgerätes über seine gesamte Einsatzzeit. Zusätzlich ist es dampfsterilisierbar, eine Eigenschaft hinsichtlich der Hygiene des Gerätes, die in der Brauindustrie verlangt wird.

Yewflo-Wirbeldurchflußmesser sind mit Digitalelektronik ausgestattet. Diese bietet erweiterte Möglichkeiten bei der Signalfilterung, Meßwertkorrektur und -auswertung in Echtzeit. Wahlweise lassen sich Moment- oder Summenwerte auf der LCD-Anzeige ablesen. Die Geräte sind sowohl lokal als auch dezentral mittels HART- oder BRAIN-Protokoll konfigurier- und parametrierbar. Einstellungen können entweder direkt über die Fronttaster des Anzeigenmoduls oder über ein Handterminal bzw. das Prozeßleitsystem vorgenommen werden. Die eigentliche Messung wird dadurch nicht beeinflußt.

Um auch bei einem Verlust der Versorgungsspannung das problemlose Wiederanfahren der Anlage zu gewährleisten, findet eine Abspeicherung der Parameter statt. Das mögliche Temperaturspektrum des zu messenden Mediums reicht von -200 bis + 400°C bei Betriebsdrücken von bis zu 160 bar.

Weitere Informationen dei 200