Minis gehört die Zukunft

Ex-geschützte Miniaturthermometer in Chemieanlagen von morgen

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01.06.2015 Die Produktionsanlagen in der chemischen Industrie schrumpfen. Die Unternehmen setzen zunehmend auf Smart-scale-Einheiten: modular aufgebaut und extrem flexibel, dazu kosten- und ressourceneffizient. Diesen Trend zur Miniaturisierung müssen die Hersteller der Prozessinstrumentierung nachvollziehen: mit Geräten im Kleinstformat, aber ohne Einbußen beim Leistungsspektrum.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Eine Grundvoraussetzung für den Erfolg von Smart Scale ist die passende  Prozessinstrumentierung. Denn mit der Verkleinerung und Modularisierung einer Anlage müssen auch die Prozessgeräte in ihrer Größe schrumpfen.
  • Vor diesem Hintergrund ist die Konzeption der neuen Reihe elektrischer Miniatur-Widerstandsthermometer zu betrachten. Jedes dieser Geräte hat ein Gehäuse von lediglich 19 mm Durchmesser, in dem je nach Ausführung ein Transmitter mit 4...20-mA-Ausgangssignal integriert ist.
  • Die digitale Elektronik erfüllt die EMV-Richtlinie 2014/30/EU sowie die EMV-Anforderungen nach Namur NE 21.

Die Zukunft passt in einen Container, einen der ganz normalen 20-Fuß-Transportbehälter. Mehr Platz braucht es nicht für eine Chemieproduktion. Das hat das Forschungszentrum Invite, eine Kooperation der Technischen Universität Dortmund und Bayer Technology Services, eindrücklich im Rahmen seines Projekts „F³ Factory“ belegt. Auf Fläche und Höhe eines solchen Containers zugeschnitten, entwickelte Invite eine Produktionsanlage für einen zweistufigen Syntheseprozess. Diese besteht aus einer Vielzahl gleich großer Bauteile mit unterschiedlichen Komponenten, die je nach Bedarf ausgetauscht und kombiniert werden können.

Produktion auf kleinstem Raum
Der F³-Produktionscontainer verkörpert eine ideale Smart-scale-Anlage: Alle Module lassen sich mit vergleichsweise geringem Installationsaufwand zu neuen Produktionsstrecken verbinden. Kundenspezifische Chargen können somit effizient hergestellt werden, und das angesichts der Anlagengröße nicht einmal standortgebunden. Durch Zusammenschließen zweier oder mehrerer Produktionseinheiten kann die Kapazität entsprechend vergrößert werden.

Die Flexibilität ist der große Trumpf solcher hochautomatisierten Baukastensysteme gegenüber den World-scale-Anlagen, die kontinuierlich betrieben werden und deren Wettbewerbsfähigkeit durch eine stetige Vergrößerung der Anlage erreicht wird (Skaleneffekt). In einigen Chemieunternehmen tragen bereits mehr als 80% der Anlagen das Etikett „Smart Scale“. In ihnen werden kundenspezifische, hochkomplexe Innovationsprodukte mit hoher Wertschöpfung gefertigt, die die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens sichern.

Eine Grundvoraussetzung für den Erfolg von Smart Scale ist die passende  Prozessinstrumentierung. Denn mit der Verkleinerung und Modularisierung einer Anlage müssen auch die Prozessgeräte in ihrer Größe schrumpfen. Schließlich ist der verfügbare Platz für die Montage einer Temperaturmessstelle zum Beispiel deutlich knapper bemessen als in einer Mega-Anlage, in der zumeist klassische Thermometerbauformen mit Anschlusskopf oder Feldgehäuse zum Einsatz kommen. Die Smart-scale-Fachleute der TU Dortmund sehen aber nicht nur bei der Miniaturisierung und Robustheit von Sensoren und Aktoren Entwicklungspotenzial, sondern auch beim Explosionsschutz in den schnellen, vollautomatisierten Herstellungsverfahren.

Anforderungen schon jetzt erfüllt
Vor diesem Hintergrund ist die Konzeption der neuen Reihe elektrischer Miniatur-Widerstandsthermometer von Wika zu betrachten. Jedes dieser Geräte hat ein Gehäuse von lediglich 19 mm Durchmesser, in dem je nach Ausführung ein Transmitter mit 4 … 20-mA-Ausgangssignal integriert ist. Dessen neu entwickelte digitale Elektronik erfüllt bereits die ab dem 20. April 2016 anzuwendende EMV-Richtlinie 2014/30/EU sowie die erhöhten EMV-Anforderungen nach Namur NE 21.

Heftausgabe: Juni 2015
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Jochen Pichura,  Produktmanager Elektrische Temperaturmesstechnik Wika

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Jochen Pichura, Produktmanager Elektrische Temperaturmesstechnik Wika

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