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Zuverlässige Messtechnik für PVC-Pulver unter Extrembedingungen

Silobrücke mit Befüll- und Lüftungssystemen sowie installierter Messtechnik zur Füllstandüberwachung von PVC‑Pulver
Silobrücke mit Befüll- und Lüftungseinrichtungen und installierter Sensorik zur Füllstandüberwachung

Wie UWT stabile Füllstand- und Überfüllüberwachung trotz Staub, Frost und ATEX-Zonen realisiert

Ein Anlagenbetreiber aus Osteuropa suchte für eine bestehende Anlage eine zuverlässige Lösung zur kontinuierlichen Füllstandmessung und zur sicheren Überfüllüberwachung. Ziel war es, stabile Messwerte zu erzielen und den Wartungsaufwand deutlich zu reduzieren. Da Wartungseinsätze auf der Silobrücke insbesondere im Winter mit erhöhten Sicherheitsrisiken verbunden sind, sollten diese auf ein Minimum beschränkt werden. In enger Zusammenarbeit mit dem Betreiber wurde daher eine mehrstufige Testphase unter realen Prozessbedingungen durchgeführt.

Füllstandsmessung im Überblick

Zuverlässige Prozessüberwachung bei feinem, staubendem und fluidisiertem PVC-Pulver

In den rund 22 Meter hohen Stahlsilos, in denen das PVC-Pulver bis zur weiteren Verarbeitung zwischengelagert wird, waren zuvor Radarsensoren eines anderen Herstellers im Einsatz. In der Praxis zeigten sich jedoch immer wieder schwankende und nicht reproduzierbare Messwerte. Ursache war der sehr niedrige DK-Wert des PVC-Pulvers, der in Kombination mit der stark staubigen Atmosphäre eine zuverlässige Radarreflexion zusätzlich erschwerte.

Füllstandsensor mit Seilsonde zur präzisen Messung von PVC‑Pulver in Silos unter extremen Prozessbedingungen
NivoBob® NB 3200 in Bandausführung für kontinuierliche Füllstandsmessung bei niedrigem DK-Wert

Als Alternative wurde der elektromechanische Lotsensor NivoBob® NB 3200 in Bandausführung eingesetzt. Das Messprinzip ist besonders für Schüttgüter mit niedrigem DK-Wert geeignet und arbeitet unabhängig von Staubentwicklung oder Materialanhaftungen. Ein Fühlgewicht wird an einem Band bis zur Materialoberfläche abgesenkt und anschließend wieder in die obere Endlage zurückgeführt. Die gemessene Bandlänge entspricht dem aktuellen Füllstand und wird als analoges Signal ausgegeben. Zusätzlich stehen digitale Schnittstellen wie Modbus und Profibus zur Verfügung.

NivoBob® Lotsensoren zur kontinuierlichen Füllstand- und Trennschichtmessung
Mechanischer Sensor mit Schutzgehäuse zur kontinuierlichen Messung von PVC‑Pulver im Produktionsprozess
Der integrierte Bandreiniger streift anhaftenden PVC-Staub kontinuierlich vom Band ab und schützt die Mechanikkammer während der Befüllung

Ein zentrales Element für diese Anwendung ist der integrierte Bandreiniger, der nach jeder Messung anhaftenden PVC-Staub zuverlässig vom Band entfernt und so das Eindringen von Staub in die Mechanikkammer verhindert. Gerade bei stark staubenden und zeitweise fluidisierten Materialien ist der konstruktive Aufbau entscheidend: Beim NivoBob® sind Mechanik- und Elektronikkammer getrennt, wobei die Elektronikkammer hermetisch geschlossen ist, während die Bandeinheit konstruktionsbedingt nicht vollständig hermetisch ausgeführt ist.

Aufgrund des stark fluidisierenden Materials sowie eines unter bestimmten Prozessbedingungen entstehenden Überdrucks während der Befüllung wurde daher ein vorhandener Druckluftanschluss genutzt. Gelegentliche Luftspülungen des Mechanikraums schaffen zusätzlichen Schutz und unterstützen einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb.

Ergänzend ist der Sensor mit einer integrierten Gehäuseheizung ausgestattet, die Kondensatbildung sowie Frost in den Kammern verhindert. Auch bei stark schwankenden Temperaturen bleibt die Mechanik dadurch beweglich und funktionsfähig.

Das Ergebnis sind stabile und reproduzierbare Füllstandswerte – ohne regelmäßige Wartung, selbst bei Staub, Anhaftungen und niedrigem DK-Wert.

Mehr erfahren: Dielektrizitätskonstante - Der Schlüssel für präzise Füllstandmessung

Wartungsfreie Grenzstanderfassung mit zusätzlicher visueller Überwachung

Für die Überfüllüberwachung setzte der Betreiber zuvor Schwinggabeln ein. Im Betrieb kam es jedoch regelmäßig zu Anhaftungen und Blockaden, wodurch sichere Schaltsignale nicht mehr gewährleistet waren. Monatliche Reinigungsintervalle waren die Folge. Besonders aufwendig gestalteten sich diese Arbeiten aufgrund der Sensorpositionierung auf der Silobrücke, was im Winter zusätzlich erschwert wurde durch Kälte, Schnee und Eis.

Rotations-Füllstandsensor zur präzisen Grenzstandmessung von PVC‑Pulver in Silos und Schüttgutanlagen
Rotonivo® RN 3002 mit individuell anpassbarer Rohrverlängerung bis 4000 mm für präzise Schaltpunktdefinition

Von UWT wurde als neue Lösung der Drehflügelmelder Rotonivo® RN 3002 mit individuell angepasster Rohrverlängerung empfohlen. Das mechanische Messprinzip ist unempfindlich gegenüber Staub, Anhaftungen und elektrostatischer Aufladung und arbeitet auch unter diesen anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig.

Während der Testphase wurde mithilfe einer Verschiebemuffe die optimale Einbautiefe ermittelt. Die Rohrverlängerung konnte so exakt an die Silogeometrie angepasst werden, sodass der Schaltpunkt genau im gewünschten Bereich positioniert ist.

Dank der einstellbaren Sensibilität ließ sich der Drehflügel präzise auf die Materialeigenschaften des fluidisierten PVC-Pulvers abstimmen. Auch bei Anhaftungen bleibt der Drehflügel funktionsfähig, Blockaden treten nicht auf. Drehflügel und Rohrverlängerung bestehen aus Edelstahl und sind dauerhaft gegen abrasive Einflüsse geschützt. Regelmäßige Reinigungen sind somit nicht mehr erforderlich.

Ergänzend zur zuverlässigen Grenzstanderfassung spielen auch die klare visuelle Rückmeldung im Betrieb eine wichtige Rolle.

Drehflügelmelder Rotonivo® RN 3002 Rohrausführung

Visuelle Statusanzeige für sichere Grenzstanderfassung

Zur zusätzlichen visuellen Überwachung des Grenzstandmelders kann in dieser Anwendung die NivoLED® 9000 eingesetzt werden. Die kompakte Signalleuchte wurde speziell für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt und visualisiert den Schaltzustand von Grenzstandsensoren eindeutig über farbige LEDs in Grün und Rot. Dank ihres robusten Gehäuses und des hohen Temperaturbereichs von -40 °C bis +60 °C arbeitet sie zuverlässig, selbst unter extremen Bedingungen.

Die NivoLED® 9000 kann direkt mit dem Grenzstandsensor konfiguriert oder als Zubehör in bestehende Systeme integriert werden. In dieser Anwendung wird die Montage am Schaltschrank oder im Bedienfeld empfohlen. Von dort aus lässt sich der Schaltzustand jedes Silos eindeutig und individuell erfassen. Dank der hohen Leuchtkraft ist die Signallampe auch bei schlechten Sichtverhältnissen wie Nebel, Dämmerung oder bei Nacht gut erkennbar. Der Bediener wird visuell auf Abweichungen oder Störungen hingewiesen und kann frühzeitig reagieren, um Anlagenstillstände zu vermeiden.

Leuchtende Signallampe für explosionsgefährdete Bereiche
NivoLED® NL 9000 – zuverlässige Signalgebung für maximale Sicherheit in Ex-Bereichen oder extremen Temperaturen
LED‑Signalanzeige an Schaltschrank zur sicheren Füllstandüberwachung von PVC‑Pulver in industriellen Schüttgutanlagen
Die LED lässt sich sowohl mit einem Grenzstandsensor konfigurieren als auch problemlos als Zubehör in bestehende Systeme integrieren.

Praxisergebnis bestätigt die Lösung

Während der gesamten Testphase – und auch darüber hinaus – wurden die Sensoren bei Befüllung und Entleerung eng überwacht. Die Messwerte wurden mehrfach manuell überprüft und bestätigten durchgehend eine hohe Genauigkeit.

Schematische Darstellung eines Silos mit Sensoren zur Füllstandmessung und Überfüllsicherung von PVC‑Pulver in Schüttgutanlagen
Individuell angepasster Drehflügelmelder und elektromechanisches Lotsensor sichern zuverlässig Füllstandmessung und Überfüllüberwachung

„Die Messergebnisse waren von Beginn an stabil und präzise. Auffälligkeiten, wie wir sie früher kannten, sind nicht mehr aufgetreten. Für diese Anwendung haben wir nun eine Lösung, auf die wir uns dauerhaft verlassen können“, berichtet der Anlagenbetreiber.

 

Fazit

Der Anwenderbericht zeigt, dass PVC-Pulver Messtechnik erfordert, die auch unter realen Prozess- und Umweltbedingungen zuverlässig arbeitet. Mit dem NivoBob® NB 3200 für die kontinuierliche Füllstandmessung und dem Rotonivo® RN 3002 für die Grenzstanderfassung wurde eine robuste, wartungsarme Gesamtlösung realisiert. Die ergänzende NivoLED® 9000 trägt dabei zur visuellen Überwachung und zusätzlichen Prozesssicherheit bei.

Das Ergebnis sind stabile Prozesse, hohe Betriebssicherheit und eine deutliche Reduzierung von Wartungs- und Stillstandszeiten.

UWT entwickelt Messtechnik, die nicht nur unter Idealbedingungen überzeugt, sondern im täglichen Betrieb – getragen vom Anspruch, verlässliche Füllstandmessung und partnerschaftliche Zusammenarbeit auf Augenhöhe zu verbinden.

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