Ultraschalltechnologie ist erfolgreich im Einsatz für die Durchfluss- und Volumenstrommessungen in Erdgaspipelines, Industrieanlagen und Abgaskanälen. Aber ist Ultraschall auch die beste Technologie für die Durchflussmessung von Dampf? Wir stellen im Folgenden zwei Ultraschallgerätevarianten vor, die es mit der altbewährten Technik aufnehmen können.
Dampf ist ein kostbares Gut. Er ist nicht nur Arbeitsmittel für Turbinen zur Stromerzeugung oder um Pumpen und Kompressoren anzutreiben. Mit Dampf wird geheizt, getrocknet und ganze Verbrennungsprozesse werden optimiert. Für eine wirtschaftliche Dampfnutzung ist die richtige Bilanzierung und Abrechnung mit der genauen Erfassung der verteilten Menge von Satt- oder Heißdampf in die einzelnen Prozessabschnitte oder an externe Abnehmer essenziell. Genau hier kommt die zuverlässige Durchflussmessung ins Spiel.
Wechsel zur Ultraschallmessung
Dazu ein Beispiel aus der Praxis: Abrechnungsverluste bei geringen Durchflussmengen und hohe Wartungskosten bedeuteten das Aus für zwei traditionelle Messtechniken bei der Durchflussmessung in einem großen Werk in Europa. Turbinen- und alternativ Vortex-Durchflussmessgeräte erfassten den Durchfluss von Dampf zur internen Kostenermittlung. Die Messbereichsspanne von 100 zu 1 musste abgedeckt werden. Technologiebedingt zeigte das Vortex-Gerät bereits bei geringen Durchflussgeschwindigkeiten Schwierigkeiten. Der schnelle Wechsel der Durchflussgeschwindigkeit führte dann auch beim Turbinendurchflussmessgerät zu Ausfällen. Schäden an Schaufeln und Lagern mussten regelmäßig repariert werden. Dreimal im Jahr wurde das Gerät zur Wartung eingeschickt. Die dafür notwendigen Außerbetrieb- und Wiederinbetriebnahmen erhöhten die Ausgaben weit über die Schmerzgrenze. Die Kosten durch die Messverluste addierten sich hinzu. Erst ein neues Messverfahren ermöglichte die Wende zu einer guten Lösung: die Ultraschalltechnologie von Sick.
Klug abwägen
Oft bestimmen die Vorgaben zu Umsatzerlösen die Messtechnik. Ob Vortex-, Turbinen- und differenzdruckbasierte Durchflussmessgeräte, Messblenden, Mittelwertbildung mit Pitotrohr oder Ultraschalltechnologie – hier heißt es, klug abzuwägen. Wie komplex ist die Messanforderung, welche Messhindernisse sind zu überbrücken und wie viel kostet das System am Ende wirklich?
Sehr gute Leistungen versprechen die von Sick entwickelten Ultraschallsensoren. Der Ultraschallwandler – das Herzstück dieser Technologie – ist in einem Titangehäuse hermetisch geschützt, unempfindlich gegenüber Verschmutzung, Feuchtigkeit und Kondensatablagerung. Sehr hohe oder sehr niedrige Temperaturen, hohe Drücke und starke Störgeräusche beeinflussen die Messgenauigkeit nicht. Flowsic600 und Flowsic100, beide Ultraschallgasdurchflussmessgeräte, sind mit diesen Hochleistungssensoren ausgerüstet. Zertifiziert für die eichpflichtige Messung ist Flowsic600 zudem Garant für hohe Messgenauigkeit, selbst über Messbereichsspannen von mehr als 100 zu 1. Bei Flowsic100 liegt die Spanne sogar bei 400 zu 1.
Hohe Messgenauigkeit
Das für den Rohrdurchmesser von 8″ (DN 200) ausgelegte Gerät Flowsic100 passt in dem Werk genau in die vorhandene Verrohrung. Im Vergleich zur Differenzdruckmessung erzeugt Flowsic keinen Druckverlust und misst die Strömungsgeschwindigkeit und somit das Volumen hoch genau. Selbst bei geringem Volumenstrom oder schwankenden Drücken ist die Messgenauigkeit immer noch sehr hoch. Es kommt zu keinen nennenswerten Dampfverlusten. Im Prozessverlauf können jederzeit wechselnde Bedingungen und damit Druckschwankungen oder kurze Druckstöße auftreten. Wenn ein Druckstoß zudem mit einer Ansammlung Wasser auftritt, wirken diese Kräfte natürlich auf die Messtechnik. Hervorstehende oder sich bewegende Teile können dadurch beschädigt werden. Flowsic-Messgeräte sind sehr robust mit langer Lebensdauer und auch ideal für die Dampfdurchflussmessung.
Zahlreiche Diagnosedaten
Die Ultraschallmessgeräte bieten neben dem reinen Messwert zahlreiche hilfreiche Diagnosedaten. Diese lassen Rückschlüsse auf den Gerätezustand sowie Veränderungen im Anlagenprozess zu. Dieses Mehr an Informationen und das kompakte Design reduzieren die Wartungsarbeiten auf ein Minimum. Sollte das Messgerät doch einmal ausgetauscht werden müssen, ist das im laufenden Anlagenbetrieb schnell und einfach möglich. Die Mitarbeiter des Werks sind zufrieden, denn sie können mit Flowsic100 ein Maximum an Messzuverlässigkeit und -genauigkeit abrufen. Die Ultraschalltechnologie ist fast immer eine attraktive Option, insbesondere für Sattdampfanwendungen. Zwar sind die Anschaffungskosten zunächst vergleichsweise hoch, doch amortisieren sie sich im laufenden Betrieb rasch. Abseits von der Erdgasindustrie mögen Flowsic-Messgeräte für manche Prozessapplikation neu sein. Sie passen sich jedoch den Aufgaben und Umgebungsbedingungen unterschiedlichster Messstellen an.
Halle 11.1, Stand A85
