Zuverlässige Messtechnik für PVC-Pulver unter Extrembedingungen

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

PVC-Pulver entsteht als Zwischenprodukt bei der Polymerisation von Vinylchlorid und wird in der chemischen Industrie in großen Mengen gelagert und weiterverarbeitet. Aufgrund seiner feinen Körnung, der starken Staubentwicklung sowie des niedrigen DK-Werts stellt das Material hohe Anforderungen an die eingesetzte Füllstand- und Grenzstandmesstechnik.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

„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.

Über UWT GmbH:

UWT ist als Experte für Füllstandmesstechnik seit 1977 der zuverlässige, globale Lösungsanbieter für die einfache, sichere und messgenaue Erfassung von Füllständen und Grenzständen, in verschiedensten Branchen und Anwendungen. Ganz gleich, ob Schüttgut, Flüssigkeiten, Pasten oder Schäume – UWT gilt mit Produktlinien wie Rotonivo®, Vibranivo® oder NivoBob® als Synonym für die perfekte Messtechnik-Lösung in fast jeder Anwendung. UWT bietet mit ihren Standardprodukten und Sonderlösungen für jede Anwendung die perfekte Lösung und steht für eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe.
Mit zwei Produktionsstätten in Betzigau und auf Malta sowie weiteren Standorten u.a. in den USA, Großbritannien, Spanien, Polen, China, Indien, Brasilien und Mexiko wurden weltweit mittlerweile mehrere Millionen Anwendungen ins Feld gebracht. UWT steht damit global für Füllstandmesstechnik auf höchstem Niveau. Als „The Level Company” sorgt die UWT Group für zuverlässige Füllstandmessung und baut dabei auf drei starke Säulen: Technology, Performance und Partnership.

Archiv