Präzision unter Verschleiß: Durchflussmessung abrasiver Schüttgütern richtig auslegen
In vielen Industrien wie Zement, Kalk, Baustoffen, Chemie oder Erzverarbeitung ist die zuverlässige Messung von Schüttgütern entscheidend für Qualität, Effizienz und Anlagenverfügbarkeit. Besonders abrasive Materialien wie Sand, Kalk oder Erze stellen dabei hohe Anforderungen an die Messtechnik. Das zentrale Problem ist nicht die Anfangsgenauigkeit eines Messsystems, sondern dessen Langzeitstabilität unter kontinuierlichem Verschleiß.
Dabei stellt sich folgende Frage:
Warum stimmt die Messung am ersten Tag und driftet dann nach ein paar Monaten?
Dieser Artikel zeigt, wie abrasive Schüttgüter langfristig belastbar gemessen werden können, denn das Problem bei diesen Messungen sind die schleichenden Veränderungen im Laufe der Betriebszeit.
Durchflussmessung C-LEVER®
Grundlagen guter Durchflussmessung
Inline Durchflussmessung beschreibt in diesem Zusammenhang die Messung von Materialströmen in Prozessen, z.B. zu Dosierungs- oder Überwachungszwecken. Dabei kann grundsätzlich zwischen Systemen unterschieden werden, bei denen die Messung diskontinuierlich erfolgt und Systeme die kontinuierlich messen. Diskontinuierliche Messungen nutzen z.B. einen Zwischenbunker zur Verwiegung. Sobald dieser voll ist, wird die Förderung gestoppt und der Bunker verwogen.
Das C-Lever Messsystem der REMBE® Kersting GmbH misst dagegen kontinuierlich über eine Messrutsche. Dabei ist es für den C-Lever unerheblich, ob das Material von einem Förderband abgeworfen, mit einer Schnecke gefördert oder direkt aus einem Silo ausgetragen wird.
Generell gilt jedoch, dass professionelle Anwender nicht nur einen expliziten Messwert erwarten, sondern darüber hinaus weitern Nutzen im Betrieb, wie zum Beispiel
- Mehr Anlagenverfügbarkeit: weniger ungeplante Stillstände
- Stabilere Qualität: konstanter Massestrom verbessert Dosierung, Rezepttreue und Prozessregelung
- Weniger Kosten über die Lebensdauer: nicht nur Anschaffung, sondern auch Wartung, Teilewechsel, Stillstand und Ausschuss zählen
In Anwendungen mit abrasiven Schüttgütern gewinnt nicht das System mit der schönsten Laborzahl, sondern das, welches unter realem Verschleiß verlässlich bleibt. Man redet hierbei von Langzeitstabilität.
Abrasive Medien wirken im Förderprozess wie ein kontinuierliches Strahlmittel. Bei der Durchflussmessung ergeben sich daraus typische Problembilder:
- Verschleiß an medienberührenden Komponenten, wie z.B. Einlaufblechen oder Messrutsche
- Messdrift/Genauigkeitsverlust, sobald Oberflächengeometrie und Reibbedingungen durch Abtrag verändert sind.
- Wartungsaufwand und Stillstände – meist der größte Kostentreiber über die Lebensdauer
- Kontaminationsrisiko, wenn Abrieb ins Produkt gelangt – besonders relevant in sensiblen Anwendungen, wie z.B. Chemie, Baustoffe und Spezialprodukte
- Hohe Gesamtbetriebskosten: billige Messlösungen verursachen durch Ersatzteilbedarf und Produktionsausfälle langfristig deutlich höhere Kosten
Aus diesem Grund ist es essenziell wichtig die Materialparameter im Auge zu behalten und das Durchflussmessgerät entsprechend auszulegen.
- Partikelform und Härte
- Korngrößenverteilung
- Feuchte/Anbackungen
- Temperatur
Verschleißkonzept zur Durchflussmessung mit dem C-Lever
Durch die Kombination des C-Levers mit extrem widerstandsfähigen Werkstoffen ist dieses Messsystem ideal für eine langlebige und exakte Messung von abrasiven Materialien ausgelegt.
Materialauskleidungen
- Hardox-Auskleidung: Diese hochverschleißfesten Stähle werden für extrem schleißende Materialien eingesetzt, um die Standzeit der Messgeräte zu erhöhen
- Keramik-Auskleidung: Keramiken mit hoher Härte und Abrasionsbeständigkeit kommen vor allem dort zum Einsatz, wo sehr hohe Verschleißbelastungen vorliegen oder metallischer Abrieb im Produkt vermieden werden muss.
Einfluss der Einbauposition
Neben dem Messprinzip beeinflusst die Einbauposition wesentlich die erreichbare Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
- Strömungsberuhigung: Für zuverlässige Messwerte ist ein definierter, möglichst turbulenzarmer Einlauf erforderlich.
- Staub und pneumatische Einbindung: in staubbelasteten oder teilpneumatischen Anwendungen wird die Sensorik üblicherweise gekapselt ausgeführt. Der C-Lever ist für den Einsatz in staubexplosionsgefährdeten Bereichen sowie für bestimmte Druckbereiche zertifiziert. Zusätzlichen Schutz bieten Abreinigung und Sensorraumbelüftung.
Fazit
Wer abrasive Schüttgüter fördert, darf bei der Durchflussmessung keine Kompromisse eingehen. Sie ist ein Hebel für Verfügbarkeit, Qualität und Kosten – vorausgesetzt, die Lösung ist konsequent auf die Verschleißrealität ausgelegt. Wer Messprinzip, Verschleißkonzept und Einbausituation zusammenbringt, schafft langfristig stabile Prozesse statt ständigem Nachregeln.
Die Experten von REMBE® Kersting unterstützen bei Auslegung, verschleißoptimierter Anpassung und Kalibrierung vor Ort.