Fachverlag x-technik
search
 

Schließen

PDF


Sprühende Zuverlässigkeit

: Endress+Hauser


Jede Hausfrau weiß: Zucker ist klebrig. In einer Zuckerfabrik können Medien wie Melasse oder Flüssigzucker in Vibrationsgrenzschaltern zu Ansatz- oder Brückenbildung führen und so eine zuverlässige Messung verhindern. Abhilfe bringt der Sprühflansch von Endress+Hauser, dank dem der Liquiphant FTL50 selbst in stark anhaftenden und ansatzbildenden Medien zuverlässig Grenzstand und Dichte detektiert. In Zuckerfabriken der Nordzucker AG wird diese Art der Dichtemessung daher jetzt mit Erfolg auch in Melasse genutzt.

/xtredimg/2015/Automation/Ausgabe127/6330/web/Bild_1_MGP0766.jpg
Die Dichtemessstelle lässt sich ohne aufwändige Bypasslösungen direkt in die Prozessleitung oder den Prozessbehälter integrieren.

Die Dichtemessstelle lässt sich ohne aufwändige Bypasslösungen direkt in...

Im 1865 erbauten und 2003 wurde übernommenen Werk Nordstemmen produziert die Nordzucker AG neben Raffinade und Staubzucker für den Haushaltsbereich auch Grundsorte, Sandzucker und einige andere Sonderspezifikationen für die Verarbeitung. Seit 2001 wird auf dem Gelände der Zuckerfabrik in einem Flüssigzuckerwerk im Vierschicht-Betrieb ganzjährig verschiedene Sorten Flüssigzucker, Mischungen mit flüssigen und kristallinen Komponenten, Fondant, Fruktose-, und Bienenfuttersirup sowie Bienenfutterteig produziert.

Wesentlich ist eine zuverlässige Dichtemessung der Melasse. Dieser honigähnliche, dunkelbraune Zuckersirup entsteht als Nebenerzeugnis bei der Zuckerherstellung aus Zuckerrüben, Zuckerrohr und Zuckerhirse. Die Melasse fällt nach der Zentrifuge als Restprodukt an und wird meist als Beimengung mit den ausgelaugten und getrockneten Rübenschnitzeln zu Viehfutter verarbeitet. Der durchaus nennenswerte Saccharosegehalt der Melasse wird durch Beimischung von Kondensat, das im Zuckerprozess aus dem Koch- und Verdampfprozess anfällt, über die Dichte eingestellt. Der Dichtewert korreliert mit dem Zuckergehalt in einem direkten Zusammenhang, der in einer dreidimensionalen Saccharose-Dichte-Temperaturkurve beschrieben wird. Diese Kurve ist im Dichterechner hinterlegt, so kann als Arbeitswert der Saccharosegehalt kontinuierlich bestimmt und in Brix ausgegeben werden. In der beschriebenen Anwendung schwankt der Wert zwischen 78 und 80 Brix bei 70-80°C Prozesstemperatur.

Dichte dämpft

Der Liquiphant ist als zuverlässiger Grenzschalter in Flüssigkeiten bekannt und kann noch mehr. Statt nur den Grenzstand zu detektieren, kann zusätzlich die Schwingfrequenz des
/xtredimg/2015/Automation/Ausgabe127/6330/web/Bild_2_IMGP0767.jpg
Die wirtschaftliche und wartungsfreie Lösung zur Dichtebestimmung besteht aus Grenzstandsensor, Sprühflansch und Temperatursonde.

Die wirtschaftliche und wartungsfreie Lösung zur Dichtebestimmung besteht aus...

Liquiphanten ausgewertet und so ein Rückschluss auf die Dichte des umgebenden Mediums gezogen werden. Ermöglicht wird diese Auswertung durch eine spezielle Elektronik-Variante im Sensor sowie einem an den der Sensor angeschlossenen Dichterechner. Je nach Dichte des Mediums wird die Frequenz der Schwinggabel stärker oder weniger stark gedämpft. Bei hoher Dichte ist die Dämpfung deutlich ausgeprägter. Genau diese Abhängigkeit liegt der Dichtemessung mittels Vibronik zugrunde. Der Liquiphant M ist eines der erfolgreichsten Produkte von Endress+Hauser. Das in diesem millionenfach bewährten Vibrationsgrenzschalter für Flüssigkeiten angewendete Messprinzip Vibronik hat jedoch auch Grenzen.

Einsatz in klebriger Masse

Beim Einsatz des Liquiphanten in der Melasse als klebrigem, dickflüssigem Medium würde die Schwinggabel durch einen dicken Ansatz nach einiger Zeit verkleben. Das kann beim Liquiphanten als Grenzschalter zu Fehlschaltungen führen. Beim Einsatz als Dichte-Messgerät würde eine deutliche Dichteabweichung detektiert werden, da der Ansatz an der Gabel die Schwingfrequenz deutlich dämpft. Die Dichteauswertung würde daher fälschlicherweise auf ein Medium mit sehr hoher Dichte schließen. Mit dem Sprühflansch hat Endress+Hauser nun ein hervorragend geeignetes Mittel, um auch in diesen ansatzbildenden und anhaftenden Medien den Grenzstand und/oder die Dichte sicher und zuverlässig zu detektieren: Der Sprühflansch, der in regelmäßigen Abständen die Schwinggabel von Ansätzen und Verschmutzungen befreit, kann individuell eingestellt werden, sodass je nach Intensität der Anhaftungen entsprechend gereinigt werden kann. So ist
/xtredimg/2015/Automation/Ausgabe127/6330/web/Bild_3_IMGP0768.jpg
Die Dichtemeßstelle ermöglicht eine kontinuierliche Produktionskontrolle und Kosteneinsparungen durch automatisierte Abläufe.

Die Dichtemeßstelle ermöglicht eine kontinuierliche Produktionskontrolle und...

nun eine Dichte- bzw. Konzentrationsbestimmung mit dem bewährten Schwinggabel-Prinzip selbst in Flüssigzucker und Melasse möglich.

Laut Jörg Volze, EMSR-Meister im Flüssigzucker-Werk Nordstemmen von Nordzucker läuft die Messung sehr gut. Der einzige manuelle Vorgang ist nun eine regelmäßige Überprüfung des Liquiphanten auf einen harten, eiweißhaltigen Belag. Künftig soll auch diese durch Dosieren eines geeigneten Reinigungsmittels weiter automatisiert werden.



Vorteile im Prozess

Für Nordzucker hat die automatisierte Reinigung der Dichtemeßstelle mehrere Vorteile. Das regelmäßige Reinigen schont – vor allem auch beim Einsatz in aggressiven Medien – Schwinggabel, Dichtung und Prozessanschluss. Wartungsintervalle können so verlängert bzw. hinausgezögert werden. Die Messstelle samt Dichterechner und Sprühflansch amortisiert sich nach kurzer Zeit. Neben dem minimierten Reinigungsaufwand entfällt die manuelle Messung völlig und die Wartungszeiten verkürzen sich. Darüber hinaus stellt die kontinuierliche, zuverlässige Dichtemessung die Produktionsqualität auf höchstem Niveau sicher. Nach Aussage der Betreiber läuft die Messung seit dem Einbau mit dem Reinigungsflansch
/xtredimg/2015/Automation/Ausgabe127/6330/web/Bild_4_CxA451_Reinigungsduse.jpg
Der Sprühflansch ermöglicht dem Liquiphant die Detektion selbst in stark anhaftenden und ansatzbildenden Medien wie Melasse und Flüssigzucker.

Der Sprühflansch ermöglicht dem Liquiphant die Detektion selbst in stark anhaftenden...

absolut störungsfrei.

Messstelle inline und EHEDG-zertifiziert

Mit dem EHEDG-zertifizierten Liquiphant M lässt sich die Dichte selbst im hygienisch sensiblen Prozessumfeld der Lebensmittelindustrie inline im Tank und in der Prozessleitung messen. Dabei kann auf Bypasslösungen verzichtet werden. Über eine breite Palette von Prozessanschlüssen können Anwender die Liquiphant M-Geräte direkt in den Prozesskreislauf integrieren. Da die Dichtemessung automatisiert erfolgt, ergibt sich für den Anlagenbetreiber ein Vorteil durch die zeitnahe Steuerung.

Generell ist der Dichtemesswert eines Mediums temperaturabhängig. Für genaue Dichteangaben ist daher eine Temperaturmessung mit einzubinden. Eine komplette Dichtemeßstelle besteht daher aus dem Sensor Liquiphant M FTL50 mit der Elektronik FEL50D, dem Dichterechner FML621 und einem Temperatursensor oder der Einbindung einer bereits vorhandenen Temperaturmessung. Druckschwankungen über 6 bar sollten auch gemessen und im Dichterechner erfasst werden, um die hohe Genauigkeit von ± 0,005 g/cm³ und eine Reproduzierbarkeit von ± 0,0007 g/cm³ zu gewährleisten.

Die Dichtemessung bzw. Konzentrationsbestimmung wie in der Anwendung von Nordzucker arbeitet über empirisch ermittelte
2D/3D-Konzentrationstabellen oder einen Formeleditor. Die Umrechnung der Dichte- oder Konzentrationsmesswerte in branchenspezifische Sondereinheiten wie °API, °Baumé und °Brix erleichtert dabei den Mitarbeitern vor Ort die Beurteilung der Messergebnisse.

Medienerkennung als Bei-Produkt

Mit dem Dichterechner ist auch eine automatische Medienerkennung möglich. Diese unterscheidet zwischen zwei oder mehreren Stoffen mit unterschiedlichen Dichte- bzw. Konzentrationskurven und meldet das Vorhandensein eines dieser Stoffe über einen Relaiskontakt oder zeigt den Stoffnamen direkt auf dem Gerätedisplay an. Dies birgt große Potenziale bei der exakten Steuerung der Prozessabläufe.

Nordzucker hat mit der Dichtemessstelle in Kombination mit der eingebauten Reinigung für die Anwendung in Melasse ein zuverlässiges, hygienisches und vor allem beinahe wartungsfreies Messsystem gefunden. Durch die Einsparung der manuellen Messungen und den geringen Reinigungsaufwand bildet das System eine wirtschaftliche Lösung, die sich zur Nutzung in verschiedensten Bereichen der Lebensmittelindustrie anbietet.


Die Dichtemessstelle lässt sich ohne aufwändige Bypasslösungen direkt in die Prozessleitung oder den Prozessbehälter integrieren.
Die wirtschaftliche und wartungsfreie Lösung zur Dichtebestimmung besteht aus Grenzstandsensor, Sprühflansch und Temperatursonde.
Die Dichtemeßstelle ermöglicht eine kontinuierliche Produktionskontrolle und Kosteneinsparungen durch automatisierte Abläufe.
Der Sprühflansch ermöglicht dem Liquiphant die Detektion selbst in stark anhaftenden und ansatzbildenden Medien wie Melasse und Flüssigzucker.
Der Dichterechner FML621 gibt zur kontinuierlichen Produktionskontrolle den Saccharosegehalt in Brix an. Das erleichtert den Mitarbeitern die Beurteilung der Messergebnisse. Bildquelle: Endress+Hauser



Zum Firmenprofil >>


Bericht in folgenden Kategorien:
Messende Sensorik, Dichte

QR code

Special Automation aus der Cloud

cloud.JPG Immer mehr Teile der industriellen Automatisierung sollen in die Cloud verlegt werden. Nicht nur die in rapide steigenden Mengen generierten Daten, sondern neben Auswerte-, Überwachungs- und Kontrollmechanismen auch Steuerungs-, Regelungs- und sogar Safety-Algorithmen. Wozu eigentlich? Was lässt sich vernünftig in die Cloud verlegen? Was sollte man dabei beachten? Und was ist das überhaupt, die Cloud?
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2018/Automation/Ausgabe222/15861/web/F_Press_MRK_trade_fair_model_0037_cold1_2016_04.jpgKräftemessen auf der Intertool
In der ISO/TS 15066 ist von maximal zulässigen Kräften bei MRK-Anwendungen die Rede. Aber was steckt tatsächlich hinter den von dieser Technischen Spezifikation vorgegebenen biomechanischen Grenzwerten? Um ein bisschen ein Gefühl dafür zu bekommen, was da verlangt wird, lädt Pilz auf der diesjährigen Intertool zum selber Austesten ein. Was die Firma Pilz bei diesem Thema zum Experten macht und worauf es bei der Umsetzung einer normgerechten Mensch-Roboter-Kollaboration ganz allgemein ankommt, verrät der Certified Machinery Safety Expert Ing. Bernhard Buchinger, der bei Pilz als Senior Manager Consulting Services tätig ist. Das Gespräch führte Sandra Winter, x-technik
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren