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Wirbelzähler von Endress + Hauser

Erfolgsfaktor MaschineVorausschauende Instandhaltung wird immer wichtiger

Dieter Michalkowski von Aventics

Industrie 4.0 ist in der Produktion angekommen. Lag in der Vergangenheit der Fokus vor allem auf einer hohen Produktlebensdauer, so wird heute daneben auch die vorausschauende Instandhaltung betrachtet, stellen die Pneumatikspezialisten fest.

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WirbelzählerManche mögen‘s heiß

Thyssen Krupp Steel Europe in Duisburg verwendet Wärme aus Abkühlprozessen, um sie für die Vorwärmung in anderen Prozessabschnitten zu nutzen. Unterstützung erhält das Unternehmen dabei von dem vielseitig einsetzbaren Prowirl Wirbelzähler für die Durchflussmessung von Thermoöl aus dem Hause Endress + Hauser.

Messaufnehmer Prowirl 200

Das Feuer brennt. Ein Hochofengefäß wird mit Holz und Koks gefüllt und durch heiße Luft entfacht. Im Werk Duisburg des Unternehmens Thyssen Krupp Steel wird „Schwelgern 2“ angeblasen. Bei Temperaturen von mehr als 2.000 Grad erschmilzt der größte Hochofen Europas seit seiner Neuzustellung im Oktober 2014 Tag für Tag rund 12.000 Tonnen Roheisen. Als Stahl verlässt das Roheisen das Stahlwerk und kommt in die Stranggießanlage. Dort wird er zu rechteckförmigen Strängen im Endlosverfahren gegossen und dann weiterverarbeitet. Anschließend werden die heißen Stahlstränge gekühlt. Mit der Zweistoffkühlung aus Luft und Wasser ist eine wesentlich genauere und schonendere Abkühlung der Brammen möglich als bei der bisher verwendeten Einstoffkühlung per Wasser. Durch die spezielle Temperaturführung lässt sich nun eine besondere Herausforderung beim Strangguss, der Kantenfehler der Bramme, auf ein Minimum reduzieren. Das Ergebnis ist eine bessere Oberflächenqualität der Bramme und der dann aufgerollten Stahlblech-Rollen, der sogenannten Coils.

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Insgesamt betreibt ThyssenKrupp am größten Stahlstandort in Europa in Duisburg vier Hochöfen – wo es so heiß hergeht, gibt es auch reichlich zu kühlen. Thyssen Krupp Steel verwendet seit vielen Jahren die Wärme aus den Abkühlprozessen, um sie für die Vorwärmung in anderen Prozessabschnitten zu nutzen. Heiße Abgase und Luft werden über Wärmetauscher geführt und das Thermoöl transportiert die Wärmeenergie daraus weiter. An mehreren Punkten wird mit dem Wirbelzähler-Durchflussmessgerät Prowirl F 200 von Endress + Hauser die Durchflussmenge gemessen.

Messen, was Wirbel bildet

Der Prowirl 200 ist ein vielseitig einsetzbares Wirbelzähler-Durchflussmessgerät. Ob Flüssigkeiten, Gase oder Dampf – vieles ist nach dem zugrunde liegenden Prinzip der Kármánschen Wirbelstraße messbar. Ausgenommen sind nur hochviskose Medien, da sich durch deren Zähigkeit keine Wirbel bilden können. Dazu gehören prinzipiell alle Öle und Pasten. Mit einer Ausnahme: die Gruppe der Thermoöle. Thermoöle besitzen unter den typischen Betriebsbedingungen von mehr als +200 °C eine Viskosität, die dünner als Wasser ist. In diesem Fall funktioniert die Wirbelbildung hervorragend.

Der Wirbelzähler kombiniert bewährte Sensorik mit den Möglichkeiten und Vorteilen des neuen einheitlichen Zweileiter-Gerätekonzepts von Durchfluss und Füllstand. Das bedeutet für Anwender wie Thyssen Krupp Steel Zeit- und Kosteneinsparungen sowie maximale Sicherheit über den gesamten Lebenszyklus der Anlage.

Bereits in der Planungsphase konnte mit Hilfe der Auslegungssoftware Applicator Sizing Flow von Endress + Hauser die Machbarkeit für den Einsatz des Wirbelzählers geprüft werden. In der Software ist auch das Thermoöl mit seinen Eigenschaften hinterlegt und erlaubt eine genaue Betrachtung unter den Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel dem wichtigen Temperaturbereich +210 … +230 °C. Der Applicator zeigt auf, dass die Viskosität ausreichend klein ist und ein Prowirl eingesetzt werden kann.

Zwei wichtige Punkte sind für Thyssen Krupp entscheidend, weiterhin auf den Prowirl zu setzen. Die Messgenauigkeit der einzelnen Messpunkte ist mit kleiner 1 % v. M. so gut, dass eine Leckageerkennung über die Durchflusswerte erfolgen kann. Darüber hinaus konnten bei den früher eingesetzten Differenzdruck-Durchflussmessungen die Wirkdruckleitungen durch Schmutz verstopfen. Bei kaltem Wetter konnte das Öl in den Wirkdruckleitungen stocken, wodurch eine Begleitheizung von Leitung und Messkasten erforderlich war. Jetzt bedarf das Wirbelzähler-Durchflussmessgerät keiner regelmäßigen Wartung. ee

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