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Verfahrenstechnik 6/2021

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Verfahrenstechnik 6/2021

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN I TITEL Das volle Programm Innovative Gas-Durchflussmessgeräte für alle Anwendungen 01 Es gibt viele innovative Technologien zur Gas-Durchflussmessung, mit denen sich Anlagen optimieren lassen Die Gas-Durchflussmessung umfasst einen großen Anwendungsbereich mit hohen Anforderungen an die Messtechnik in Prozessanlagen. Hochgenaue Abrechnung, besonders leichte Gase wie Wasserstoff oder Helium, geringe Drücke, niedrige Fließgeschwindigkeiten sowie feuchte Gase stellen häufig hohe Anforderungen an die erzielbare Messperformance und setzen einen großen Dynamikbereich der Gasmessgeräte voraus. Thermische Gas-Durchflussmessgeräte werden maßgeblich zur Messung von trockenen und sauberen Gasen wie Druckluft, Stickstoff, Sauerstoff, Argon oder Mischgasen mit bekannter Zusammensetzung eingesetzt. Durch den vollen Durchgang ist die Messung nahezu druckverlustfrei. Außerdem haben thermische Durchflussmessgeräte eine besonders hohe Sensibilität für geringste Strömungen. Hiermit ist auch die Leckagedetektion in Rohrleitungssystemen einfach umsetzbar. Das neue thermische Gas-Durchflussmessgerät t-mass 300/500 kann jetzt erstmals auch für die bidirektionale Durchflussmessung eingesetzt werden. Hierzu wurde ein neuer Messfühler entwickelt, der eine exakte Messung von Strömungen in beide Richtungen ermöglicht. Zudem bietet das neue Gerät eine Feuchtedetektion. Diese macht es möglich, Kondensat am Messfühler, das die Messperformance ungünstig beeinflussen könnte, frühzeitig zu erkennen. Nach SIL2/3 entwickelt und TÜV-zertifiziert Das Gerät ist zudem nach IEC61508 entwickelt und TÜV-zertifiziert für den Einsatz in SIL2/3-Sicherheitseinrichtungen. Kalibriert werden die Geräte ab Werk auf akkreditierten Luft-Kalibrieranlagen und bieten damit eine Genauigkeit von ± 1 % Autor: Christian Rützel, Abteilungsleiter Marketing Durchfluss, Endress+Hauser Deutschland, Weil am Rhein 30 VERFAHRENSTECHNIK 06/2021 www.verfahrenstechnik.de

TITEL I MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN vom Messwert. Der große Einsatzbereich von DN15–DN1500 ermöglicht den Einsatz als Flanschgerät in Rohrleitungen oder als Einsteckversion in Lüftungskanälen. Gerade in Druckluftmessungen kann zum Nachweis der Performance mit integrierter Heartbeat Technology eine einfache Geräteprüfung (Verifikation) ohne Ausbau durchgeführt werden. Die erfolgreiche Geräteprüfung wird durch ein detailliertes Prüfprotokoll mit allen relevanten Soll- und Ist-Werten bestätigt. Gas-Durchflussmessung mit Ultraschall Die Ultraschall-Durchflussmessung dagegen wird bevorzugt für Erdgas oder Biogas, darüber hinaus aber auch für viele weitere Prozessgase eingesetzt. Das neue Ultraschall-Gas-Durchflussmessgerät Prosonic Flow G 300/500 ermöglicht eine druckverlustfreie, exakte Gasmengenmessung auch bei schwierigen Prozessbedingungen wie nassen Gasen, geringsten Strömungsgeschwindigkeiten oder kleinsten Prozessdrücken. Gerade bei der Messung von Biogas treten alle genannten Herausforderungen zusammen auf. Durch ein optional verfügbares Gasanalysepaket und die integrierte Druck- und Temperaturmessung stehen dem Betreiber zusätzlich Gasanalysewerte wie zum Beispiel Masse-, Normvolumenoder Energiefluss sowie die Erfassung des Methangehalts zur Verfügung. Prosonic Flow G 300/500 ist ein nach SIL2/3 entwickeltes und TÜV-zertifiziertes Inline-Ultraschall-Gas-Durchflussmessgerät, das in Kombination mit integrierter Heartbeat Technology auch beim Einsatz in Sicherheitseinrichtungen eine einfache Geräteprüfung ohne Ausbau ermöglicht. Coriolis-Messgeräte sorgen für genaue Ergebnisse Die Promass-Coriolis-Massedurchflussmessung hat sich über viele Jahrzehnte auch in der Gas-Durchflussmessung etabliert. Die Geräte werden häufig in Prozessgasmessungen oder in eichamtlichen Anwendungen eingesetzt. Die direkte Massemessung ohne Druck- und Temperaturkompensation liefert bei ausreichendem Prozessdruck hochgenaue und von Prozesseinflüssen unabhängige Messergebnisse. Promass überzeugt durch einfache Installation ohne Ein- und Auslaufstrecken, einen breiten Einsatzbereich sowie Wartungsfreiheit. Typische Anwendungen sind u. a. Sauerstoff, Helium, Ethylen, kryogene Gase, Wasserstoff oder auch komprimiertes Erdgas (CNG). Durch einen langjährigen Verifizierungsprozess in Abstimmung mit den Eichbehörden wurde die Wasserkalibrierung auch für Gasgeräte anerkannt. Damit stehen für die Gas-Durchflussmessungen höchste Referenzgenauigkeiten auf akkreditierten Kalibrieranlagen mit einer Messunsicherheit von < 0,0015 % v. M. zur Verfügung. Somit ist auch eine Vor-Ort-Kalibrierung von Coriolis-Gas-Durchflussmessgeräten mit einer hohen Referenzgenauigkeit einfach machbar. Das spart Zeit und reduziert die Kosten. Mit Heartbeat Technology ermöglichen die Geräte auch beim Einsatz in SIL-Sicherheitseinrichtungen eine Geräteprüfung ohne Ausbau sowie die exakte Detektion des Zustands des Messsystems. Einflüsse wie Korrosion oder Belagsbildung können damit auch bei sehr kritischen Gas-Messungen sicher erkannt werden. Vortex ermöglicht kostengünstige und robuste Messung Die Geräteprüfung funktioniert dank Heartbeat ohne Ausbau 02 Die Messfühler für die bidirektionale Messung (links) verfügen über eine Feuchtedetektion (rechts), um mögliches Kondensat frühzeitig zu erkennen Das Vortex Volumen-Durchflussmessgerät Prowirl F 200 mit integriertem Gasrechner ermöglicht die kostengünstige und gleichzeitig sehr robuste Messung von allen Prozessgasen. Durch den optionalen Zweifach-Reducer zur Reduzierung der Nennweite und der Einlauflängenkompensation ist das Gerät auch für einen großen Dynamikbereich sowie für verkürzte Einlauflängen geeignet. Die optionale Druck- und Temperaturkompensation mit integriertem Gasrechner ermöglicht auch die Masse-, Normvolumen- oder Energie-Durchflussmessung. Aufgrund seiner vielfältigen Materialien und der speziellen Reinigungsoptionen kann Prowirl auch in Wasserstoff oder Sauerstoff eingesetzt werden. Mit seiner SIL2/3-TÜV-Zertifizierung ermöglicht das Gerät als Dualsens-Ausführung auch die Darstellung einer SIL3- oder SIL4-Messstelle. Die Sensortechnologie von Prowirl ermöglicht die Kalibrierung der Geräte auf Wasserkalibrieranlagen auch für den Einsatz in Gas-Messstellen. In Kombination mit integrierter Heartbeat Technology ist auch eine einfache Geräteverifikation und -kalibrierung vor Ort möglich. Messtellenbetreuung leicht gemacht Neben den genannten Innovationen der einzelnen Technologien hält das geräteübergreifende Proline-Gerätekonzept viele weitere Leistungsmerkmale bereit, um den Messstellenbetrieb in der Gas-Durchflussmessung noch einfacher zu machen. Die einheitlichen Elektroniken enthalten einen integrierten Web-Server und Wlan, um die Geräte einfach und wireless mit jedem Browser-fähigen Tablet oder Smartphone zu bedienen. Das Datenspeicherkonzept speichert alle Gerätedaten unverlierbar im Speicherbaustein HistoROM und ermöglicht den einfachen Ersatzteil- Komponententausch ohne Neuparametrierung. Das integrierte SIL-Gerätekonzept unterstützt im kompletten Lebenszyklus von Gas-Durchfluss-SIL-Sicherheitseinrichtungen und hilft, systematische Fehler entlang des Lebenszyklus, wie z. B. eine falsche Auslegung oder eine Fehlbedienung zu vermeiden. Darüber hinaus ermöglicht die Heartbeat Technology eine automatisierte wiederkehrende Prüfung nach SIL und erkennt frühzeitig Schädigungen im Sensor, z. B. durch Korrosion. Fazit: Auch in der Gas-Durchflussmessung bestehen vielfältige Möglichkeiten zur Optimierung und Erweiterung des Messbetriebs. Fotos: Endress+Hauser www.de.endress.com www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 06/2021 31

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