Lauschangriff auf Energieströme

Portabler Durchflussmesser für Gase, Druckluft und Flüssigkeiten

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04.06.2013 Erst das Messen ermöglicht es zu sparen. Gerade die Optimierung des Energiebedarfs an Chemiestandorten und -betrieben erfordert es, Energieströme zu analysieren und Energiebilanzen zu erstellen. Aber auch zur Überprüfung von stationären Durchflussmessgeräten werden in der Praxis häufig temporärer Durchflussmessstellen eingerichtet. 

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Entscheider-Facts Für Betreiber


und Service

  • Clamp-on-Durchflussmessgeräte erlauben es, neben Flüssigkeiten und flüssigen Energieströmen auch Gase und nun sogar Druckluft eingriffsfrei zu messen.
  • Der Standort-Technikdienstleister Tectrion setzt ein neues Ultraschallmesssystem zur Einrichtung temporärer  Messstellen ein.

Die Mess- und Prüftechniker von Tectrion setzen dafür schon lange Clamp-On-Ultraschalltechnik des Herstellers Flexim ein. Nun haben sie mit dem Fluxus G601 CA Energy das Anwendungsspektrum noch einmal deutlich erweitert. Neben Flüssigkeiten können mit dem Allzweckgerät auch flüssigkeitsbasierte Energieströme sowie Gasdurchflüsse eingriffsfrei gemessen werden.
Die Kunden der Tectrion haben sich längst daran gewöhnt, wie einfach die Durchflussmessung mit den portablen Geräten funktioniert: Clamp-on-Ultraschallsensoren aufspannen, Messumformer parametrieren, Messung starten. Das Geschäft von Tectrion besteht aus passgenauen Instandhaltungslösungen: Mit rund 1.200 Mitarbeitern sorgt der Industriedienstleister für den störungsfreien und sicheren Betrieb von Produktionsanlagen, insbesondere im chemischen und pharmazeutischen Bereich. Das Serviceunternehmen ist vor allem an den Chempark-Standorten Leverkusen, Dormagen und Krefeld-Uerdingen präsent, agiert aber auch bundesweit.
Seit über zehn Jahren arbeiten die Messexperten der Abteilung PLT/Mess- und Prüftechnik in Dormagen mit der eingriffsfreien Messtechnik von Flexim. Immer wenn es darum geht, einen fest installierten Durchflussmesser zu überprüfen, dessen Messergebnisse in Zweifel gezogen wurden, oder ein defektes Gerät kurzfristig zu ersetzen, kam der portable Fluxus F601 bzw. dessen Vorgängermodell, der Fluxus ADM 6725, zum Einsatz. „Immer häufiger wurden wir von unseren Kunden gefragt: ,Geht das eigentlich auch mit Gasen?‘“, berichtet Ingo Garling, Prüftechnikspezialist bei Tectrion. Die Verwendung von Ultraschall zur Gasmengenmessung ist nicht ungebräuchlich. Bekannt ist freilich häufig nur die stationäre Variante mit in die Rohrleitung eingebrachten Schallwandlern. Aber portabel und eingriffsfrei, einfach Clamp-on-Huckepack?  Ingo Garling erinnert sich: „Also haben wir uns wieder an Heinrich Brucks von Flexim gewandt.“ Heinrich Brucks versorgt die Industrieregion am Niederrhein und an der Ruhr mit eingriffsfreier Durchflussmesstechnik aus Berlin. An den Chempark-Standorten ist er ein gern gesehener Gast – und über Anfragen wie jene von Tectrion freut er sich besonders: „Ja. Natürlich können wir das.“

Niedrige akustische Impedanz erschwert
die Messung von Gasen

Als Vertriebsingenieur hat Brucks die bemerkenswerte Entwicklung, welche die Clamp-on-Ultraschalltechnik zur Durchflussmessung von Gasen genommen hat, aus nächster Nähe miterlebt. Mag es auch für den Anwender genauso einfach aussehen wie bei der Durchflussmessung von Flüssigkeiten, so birgt die Anwendung der Clamp-on-Ultraschalltechnik auf Gase einige physikalische Herausforderungen. „Das hauptsächliche Hindernis liegt in der niedrigen akustischen Impedanz von Gasen“, erklärt Heinrich Brucks: „Deswegen dringt nur ein geringer Teil des Messsignals überhaupt in das Gas ein.“ Der Rest des erzeugten Schalls breitet sich in der Rohrwand aus und wirkt dort als Störschall, der für die Messung ausgeblendet werden muss. Da mit steigendem Druck die Dichte des Gases zunimmt und damit auch seine akustische Impedanz, gelingt die Einkopplung des Ultraschallsignals bei hohen Drücken wesentlich besser. Höhere Schalleinkopplung bedeutet gleichzeitig auch geringeren Störschall. Brucks erinnert sich: „Unsere ersten Erfolge konnten wir daher in Anwendungen mit hohen und höchsten Betriebsdrücken feiern, die bei vielen anderen Verfahren mit hohen Kosten und großem Aufwand verbunden sind.“
Durch Entwicklungsarbeit auf allen Ebenen der Signalerzeugung, -einbringung und verarbeitung konnten die Anwendungsgrenzen immer weiter verschoben werden. Anhand der stetig wachsenden Zahl von Kundenanfragen, die er positiv beantworten konnte, kann Brucks den enormen technischen Fortschritt nachzeichnen: „Inzwischen können wir Druckluft eingriffsfrei messen und an Kunststoffrohren sogar bei Umgebungsdruck oder selbst bei Unterdruck!“ So hat er beispielsweise am Chemiestandort Krefeld-Uerdingen eine Durchflussmessstelle für Salzsäuregas, das bei leichtem Unterdruck durch eine DN400-Leitung aus PVDF mit GFK-Umwicklung geführt wird, selbst eingerichtet.
Entsprechend profitieren nun Ingo Garling und seine Kollegen von der Applikationserfahrung der Flexim-Entwickler und ihren Ergebnissen. Die Abteilung PLT/Mess- und Prüftechnik von Tectrion hat sich einen portablen Fluxus G601 CA Energy angeschafft. Das Allzweckgerät misst eingriffsfrei den Durchfluss von Flüssigkeiten, flüssigkeitsbasierten Wärme- bzw. Kältemengen und von Gasen. Das „CA“ in der Typenbezeichnung steht für „Compressed Air“. Das Gerät wurde insbesondere für die eingriffsfreie Messung von Druckluft entwickelt.

Eingriffsfrei Effizienzpotenziale erschließen
Der Chempark-Betreiber Currenta konnte jüngst den Erfolg vermelden, mit seinem vor fünf Jahren gestarteten Klimaschutzprogramm Effizienzklasse A++ die selbst formulierte Zielmarke von 200.000 t CO2-Ersparnis um fünf Prozent übertroffen zu haben. Heinrich Brucks zweifelt nicht daran, dass das neue Clamp-on-Messsystem noch weitere Effizienzpotenziale erschließen wird: „Druckluft ist eine sehr ineffiziente und teure Energieform. Der Grund dafür liegt im Wirkungsgrad“, erklärt er: „Für jedes Joule mechanischer Arbeit, das mit einem Druckluftwerkzeug verrichtet wird, muss ungefähr die zwanzigfache Menge elektrischer Energie aufgewendet werden.“ Trotz dieser geringen Ausbeute ist Druckluft wegen ihrer produktionstechnischen Vorteile in vielen Industrien praktisch unentbehrlich. Um so wichtiger ist es, das wertvolle Medium möglichst effizient zu nutzen. Mit ihrem neuen portablen Energiemesssystem können die Messexperten von Tectrion nun beispielsweise die Abnahmen einzelner Verbrauchsstellen eingriffsfrei erfassen und so die Auslegung des Druckluftsystems analysieren. Eine andere wichtige Anwendung ist die Detektion von Leckagen im Druckluftnetz.
Darüber hinaus erlaubt die „Energy“-Option des portablen Ultraschallsystems die eingriffsfreie Messung der Leistung eines thermischen Verbrauchers. Das Gerät vereint sämtliche Funktionen eines Wärmezählers: Durchflusssensor, Temperaturfühlerpaar und Rechenwerk, das aus den aufgenommenen Messwerten und unter Berücksichtigung wärmeträgerspezifischer Daten (Enthalpie, Wärmekoeffizient) die Wärmeleistung bzw. durch Integration die transportierte Energie berechnet: „Vom hydraulischen Abgleich im Einfamilienhaus bis zur Wirkungsgradbestimmung industrieller Wärmeübertrager im Rahmen der vorausschauenden Instandhaltung“, umreißt Heinrich Brucks das Anwendungsspektrum.
Für die PLT-/Mess- und Prüftechniker von Tectrion liegt der wesentliche Fortschritt freilich in der Erschließung des gasförmigen Aggregatzustandes. Sie verfügen nun über ein Allzweckgerät, mit dem sie ohne jede Störung des normalen Produktionsbetriebes temporäre Durchflussmessstellen an Gasleitungen einrichten können. Dr. Michael Holzer, Leiter Marketing/Vertrieb bei Tectrion, zieht ein dementsprechend positives Fazit: „Die mobile Durchflussmessung von Gasen ist eine wichtige Erweiterung unseres Angebotes an den Chempark-Standorten und darüber hinaus. Kunden profitieren von der Flexibilität der Lösung, die sich ganz am konkreten Bedarf ausrichtet“.

Mehr Informationen zum beschriebenen Energiemessgerät finden Sie hier.
Zur Webseite des Herstellers gelangen Sie hier.

Heftausgabe: Juni 2013

Über den Autor

Jörg Sacher ist bei Flexim zuständig für Unternehmenskommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
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