Berg- und Talfahrt

Akustischer 3D-Scanner für Schüttgüter erfasst Füllstand und Volumen

Anlagenbau
Chemie
Pharma
Ausrüster
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

08.10.2014 Wie viel steckt tatsächlich drin im Silo? Bei der Messung von Schüttgütern ist diese Frage nicht trivial. Denn obwohl Freistrahl-Radargeräte, geführte Mikrowelle und auch andere gängige Messverfahren bis hin zu Lotsystemen zum Teil sehr genaue Werte liefern, bleibt die Messung in der Regel eine reine Punktmessung. Haben sich an den Wänden Schüttgutwälle aufgebaut? Sind durch den Abzug von Teilmengen tiefe Täler entstanden? Türmen sich in der Mitte Kegel auf? Um diese Fragen zu beantworten, reichen Punktmessungen in der Regel nicht aus.

Anzeige

Entscheider-Facts Für Planer und Betreiber


  • Die Standmessung in Schüttgutbehältern liefert meist nur punktuelle Werte, je nach Profil der Schüttung können mehr oder weniger große Messfehler entstehen.
  • Ein neuer 3D-Scanner auf Basis niederfrequenter Schallwellen erlaubt es, das Oberflächenprofil einer Siloschüttung komplett zu scannen.
  • Die Geräte zeichnen sich durch einen deutlich geringeren Wartungsaufwand aus und liefern neben den Min- und Max-Werten für den Füllstand auch ein Bild der Oberfläche.

Eine Möglichkeit besteht darin, die Oberfläche zu scannen. Dafür stehen zum Beispiel laserbasierte Geräte zur Verfügung, die allerdings meist lange Messzeiten erfordern und nicht im laufenden Betrieb, beispielsweise während des Befüllens oder Entleerens eingesetzt werden können. Als Alternative dazu wurde nun ein 3D-Scanner auf Basis von Schallwellen entwickelt. Der Feststoff-Scanner Rosemount 5708 nutzt niederfrequenten Schall, der laut Hersteller auch Staubwolken zuverlässig durchdringen soll. Das System tastet die Oberfläche von Schüttungen in Lagerbehältern und Silos komplett ab und liefert neben dem Füllstandsprofil in Abhängigkeit von der in der Software hinterlegten Behältergeometrie auch das Volumen. Daneben werden Minimum- und Maximum-Werte für den Füllstand ausgegeben und ein 3D-Bild der Oberfläche erzeugt.

Propylen-Hersteller reduziert seine Wartungskosten
Beim israelischen Polypropylen-Hersteller Carmel Olefins (Caol) wird das System bereits eingesetzt. Der Kunststoffhersteller hatte zuvor zahlreiche Füllstandmessprinzipien installiert, darunter Freistrahl-Radargeräte, geführte Mikrowelle, Ultraschallsensoren und ein mechanisches Lotsystem.  Jede der Technologien hat ihre Vorteile, zeigte aber in der Anwendung auch spezifische Nachteile. Dazu zählen neben teilweise hohen Wartungskosten auch unzuverlässige Messwerte und ein unzureichender Überblick über den Rohstoffbestand im laufenden Betrieb.
Um die Produktion effizient managen zu können, fordert der Anwender exakte Angaben zum Volumen des Materials und den noch vorhandenen Kapazitäten der Lagerbehälter – und das auch im laufenden Betrieb während Befüll- und Entleervorgängen. Dies war mit den bekannten Technologien nur mit einem hohen Wartungsaufwand zu erreichen.
Um den Wartungsaufwand zu reduzieren, wurden auf 20 Rohstoff- und Produktsilos die neuen 3D-Feststoffscanner montiert. Nach einer kurzen Installations- und Inbetriebnahmephase lieferten die Geräte die geforderten Messwerte. Im Betrieb zeigte sich, dass die selbstreinigenden Sensoren tatsächlich nur einen geringen Wartungsaufwand verursachen. Durch die Installation der 3D-Mulitivision-Software kann das Betriebspersonal die Messwerte aller Silos auf einem einzigen Monitor anzeigen und dort Oberflächenprofile der Schüttungen abrufen.
Generell können die Geräte auf Silos mit einem Durchmesser bis fünf Metern und einer Höhe bis 70 Metern eingesetzt werden. Für Durchmesser bis zu zwölf Metern gibt es eine weitere Version. Außerdem lassen sich mehrere Geräte zusammenschalten, um Lagerflächen bis 30 x 70 m zu überwachen. Die selbstreinigende Konstruktion erlaubt den Einsatz in extrem staubigen Umgebungen. Laut Hersteller lassen sich nahezu alle Schüttgüter und Pulver messen – auch schwierige Medien wie Flugasche oder Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante.[AS]

Special Durchfluss/Füllstand 1410ct907

Hier finden Sie einen Film zum 3D-Feststoffscanner

Heftausgabe: Oktober 2014

Über den Autor

Armin Scheuermann, Redaktion
Loader-Icon