Schutzgas-Dosierung in Industrieöfen
Applikations-Beschreibung | Bergbau & Minerale
- Zuverlässige und genaue Messung von Schutzgas bei sehr geringem Betriebsdruck
- Beschränkte Raumverhältnisse erfordern sehr kurze Ein- und Auslaufstrecken
- Lokale Analoganzeige mit elektrischer Messwertausgabe zur Regelung
Hintergrund
Ein Hersteller produziert Industrieöfen, die elektrisch oder mit Gas beheizt werden. Durch die Wärmebehandlung mit diesen Öfen werden Metallteile und Werkzeuge vergütet. Dazu gehören u.a. das Härten, das Glühen, das Tempern, sowie das Aufkohlen.
Bei vielen Vergütungs-Prozessen muss der Betrieb in einer Schutzgas-Atmosphäre erfolgen, um ungewollte Reaktionen, wie Oxidation oder Verbrennen zu vermeiden. Dazu müssen die Industrieöfen dann gasdicht ausgeführt sein. Schutzgase können Stickstoff, Argon, Helium oder Formiergas sein.
Mit geringem Überdruck strömt kontinuierlich Schutzgas in die Öfen, um den Luft-Sauerstoff zu verdrängen.
Konkrete Messaufgabe
Die Schutzgas-Atmosphäre wird bei dieser Applikation durch eine Stickstoff-Regelung im Bereich von 15…40 Nm3/h hergestellt.
Der Versorgungs-Überdruck von 8 bar wird in 2 Stufen auf 100 mbar gedrosselt.
Das beschränkte Raumangebot erfordert eine kompakte Installation mit kurzen Ein- und Auslaufstrecken.
Ein 4…20 mA Stromausgang-Signal muss das Stellventil eines überlagerten Systems steuern, um den gewünschten Stickstoff-Durchsatz zu regeln.
Realisierung der Messung
Für die Stickstoff-Messung lieferte KROHNE ein Schwebekörper Durchfluss-Messgerät H250 M40 in der Nennweite DN 50 mit Flanschanschlüssen.
Dieses Messgerät verfügt über eine lokale, analoge Anzeige, die keine Hilfsenergie benötigt, und zusätzlich über einen 4…20 mA Stromausgang in 2-Leiter Anschlusstechnik zur Steuerung eines Stellventils. Die Messungenauigkeit von 1,6 % ist für diese Messaufgabe absolut ausreichend.Der modulare Aufbau der H250 M40 erlaubt die einfache Kombination eines mechanischen Messgerätes mit hochentwickelter digitaler Elektronik, wie in diesem Anwendungsfall.
Nutzenbetrachtung
Wenn es um die Messung von sauberen Messstoffen bei geringen Durchfluss-Mengen geht, sind Schwebekörper Durchfluss-Messgeräte das am meisten verbreitete Messprinzip für Flüssigkeiten und Gase.
Andere Messverfahren benötigen meist eine Mindestdichte und / oder eine Mindestdurchfluss-Geschwindigkeit. Schwebekörper-Messgeräte sind prädestiniert für Messungen geringer Gas-Durchflüsse bei gleichzeitig geringem Betriebsdruck. Weitere Vorteile sind die geringen Investitions- und Folgekosten, sowie bei der Installation die nahezu vernachlässigbar kurzen Ein- und Auslaufstrecken.