Mit dem System erhalten Betreiber Prozess-Informationen in Echtzeit. (Bild: lkunl – Fotolia und Sensotech)
- Wer seine Prozessanlage stets am Optimum fahren will, kann diese nicht nach bestem Wissen und Gewissen fahren, sondern muss kontinuierlich Messen.
- Die vorgestellte Inline-Lösung ermöglicht es Betreibern, im Sekundentakt aktualisierte Messwerte zu erhalten und so mithilfe einer Trendansicht einen schnellen Überblick über den Prozessverlauf zu erhalten.
- Da der Hersteller seine Systeme bereits mit allen relevanten Parametern im Speicher ausliefert, kann der Betreiber im Plug&Play-Prinzip verfahren: anschließen und losmessen.
Ob Farbe, Lack oder Kosmetika – Titandioxid (TiO2) ist ein beliebtes Weißpigment in der Industrie. Entsprechend groß die Nachfrage: Rund 5 Mio. t produziert und verarbeitet Kronos Titan jährlich weiter. Beim Veredeln von TiO2 muss der Betreiber die Suspensionsdichte kontinuierlich messen, will er die maximale Anlagenauslastung und höchste Produktivität erzielen. Daher hat das Unternehmen die Liquisonic Inline-Analysenmesstechnik im Einsatz, die die Dichte in der TiO2-Suspension misst und Echtzeit-Informationen, beispielsweise über etwaige Abweichungen von einem produktionsspezifischen Referenzwert, online zur Verfügung stellt. Der Sensor ist direkt in der Hauptleitung zwischen dem Tank und einem der Drehfilter installiert. Überschreitet die Suspensionsdichte den Grenzwert, erfolgt vor dem Filtrieren die Zugabe von Wasser, um Filterverblockungen und Standzeiten der Anlage zu vermeiden. Die Messwerte stehen in Echtzeit und online zur Verfügung, sodass das Unternehmen die Suspensionsdichte und die Beschickung der Filteranlagen gezielt und automatisch steuern kann.
Schallgeschwindigkeit als kosteneffiziente Lösung
Bevor das Unternehmen im Jahr 2015 auf diese Technologie umstellte, kamen für das Bestimmen der Suspensionsdichte von TiO2 bislang
Der Sensor istdirekt in der Hauptleitung eingebaut, um die Suspensionsdichte von Titandioxid in den Filteranlagen zu bestimmen. Bild: Sensotech
traditionell Coriolismesser zum Einsatz, welche teilweise Probleme mit Abrasion in den Ein- und Auslaufstrecken aufweisen. Darüber hinaus sind die Anschaffungs- und Installationskosten von Coriolismessgeräten, besonders bei großen Rohrleitungsnennweiten, sehr hoch im Vergleich zu den auf dem Prinzip der Schallgeschwindigkeit-Messung basierende Geräten. Um die Abrasion zu vermeiden, bestehen die Sensoren aus Titan. Zusätzlich ermöglicht es das Sensordesign, dass die Investitionskosten bei großen Rohrleitungen nur marginal steigen. „Wir sind froh, eine echte Alternative zu Coriolis gefunden zu haben, da die Auswahl an geeigneten Messverfahren begrenzt ist“, erklärt Sebastian Kühnel, Betriebsingenieur Prozessleittechnik bei Kronos.
Aufbau des Systems
Das Messsystem besteht aus einem oder mehreren Sensoren und einem Controller als Auswerteeinheit. Den Sensor baut der Anwender direkt in die Rohrleitung ein, wo er hochgenau die absolute Schallgeschwindigkeit und Temperatur in der TiO2-Suspension misst. Im laufenden Prozess berechnet das System aus den physikalischen Messgrößen Schallgeschwindigkeit und Temperatur die TiO2-Suspensionsdichte und aktualisiert diese im Sekundentakt. Die robuste und vollständig gekapselte Konstruktion des Titansensors benötigt weder Dichtungen noch „Fenster“ zum Prozess, sodass der Sensor vollständig wartungsfrei arbeitet. Der Controller visualisiert und dokumentiert die reproduzierbaren Messergebnisse. Seine Bedienung ist intuitiv und ermöglicht eine passwortgestützte Benutzererkennung. Die aufschaltbare Trendansicht gibt dem Anwender einen schnellen Überblick über den Prozessverlauf. Durch sichere Fernzugriffsoptionen ist es außerdem möglich, den Controller beispielsweise vom PC am Arbeitsplatz aus zu bedienen. Im integrierten Logbuch speichert das System Messwerte und Ereignisse, sodass nachträgliche Analysen und Kontrollen möglich sind. An jeden Controller können Betreiber bis zu vier Sensoren anschließen, sodass die Investitionskosten bei mehreren Messstellen sinken. Die Messdaten kann das Gerät über frei skalierbare analoge oder Relais-Ausgänge sowie über verschiedene Feldbusschnittstellen an das Prozessleitsystem weitergeben. „Besonders der einfache Einbau des Tauchsensors und die leichte Integration des Controllers im Prozessleitsystem hat überzeugt“, bestätigt Christian Ziesmer, Techniker bei Kronos.
Das Messsystem besteht aus einem oder mehreren Sensoren und einem Controller. Bild: Sensotech
Einbauen und messen
Die zur Dichteberechnung erforderlichen Produktdatensätze hinterlegt der Hersteller Sensotech bereits im Vorfeld im Controller und liefert die Systeme als Plug&Play aus – was Betreibern eine schnelle Inbetriebnahme ermöglicht. Nach der Sensorinstallation zeigt das Controllerdisplay sofort die aktuelle Suspensionsdichte an. Falls sich die Prozessbedingungen im Laufe der Zeit ändern oder neue Applikationen hinzukommen, ist es möglich, die Datensätze im Controller einfach anzupassen oder zu erweitern. Die Aktualisierung kann der Anwender schnell und bequem selbst ausführen oder durch den Support des Herstellers erledigen lassen. Dazu wird eine Fernverbindung über Modem, Netzwerk, Ethernet oder Webinterfaces aufgebaut.
