Die Messung von Lachgas in der Gasphase ist eine anspruchsvolle Aufgabe auf Kläranlagen
Lachgas in Kläranlagen existiert in zwei Zuständen: gelöst und gasförmig. Die Messung der Konzentration des gelösten Lachgases ist schwierig, da verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel der Alpha-Wert des Abwassers, den Strippingeffekt beeinflussen und somit die Berechnung der tatsächlichen Emissionen erschwert wird.

Die N2O-Konzentrationen in der Luft auf Kläranlagen sind sehr gering und liegen im unteren ppm-Bereich, was die Messung mit der NDIR-Methode zusätzlich erschwert.

Auch wenn die NDIR-Technologie ein langzeitstabiles und wartungsarmes Signal liefert, wurde eine Querempfindlichkeit mit CO2 festgestellt.

Daher muss zusätzlich CO2 gemessen werden, um diesen Effekt zu eliminieren. In der Belüftungszone sind die Luftmengen mit ausstrippendem N2O groß, für die Emissionsbetrachtung müssen Luftmenge und Gaskonzentration möglichst genau gemessen werden.

Das Binder COMBIMASS® GA-s hybrid premium N2O monitoring System bietet eine Lösung aus einer Hand.

Neuartige Schwimmhaubentechnik ermöglicht präzise Messung der Lachgas-Emissionen
Die Gasentnahme erfolgt durch eine schwimmende Haube im offenen Belebungsbecken. So wird neben den Messgaskonzentrationen auch die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Luftvolumenstrom ermittelt, um die entweichenden Gasströme nachträglich massenmäßig zu quantifizieren. Durch diese Methode kann genau ermittelt werden, wie viel Lachgas pro Quadratmeter entweicht. Diese Menge kann dann auf die Gesamtfläche des Beckens hochgerechnet werden.

Die Analysesystem ist komplett modular aufgebaut
Das zu analysierende Gas wird über Schläuche zu den Gasanalysestationen geleitet. Alle Pumpen und Ventile befinden sich für einen einfachen Tausch einzeln auf Hutschiene montiert. Die Gaszellen sind in Modulen installiert, welche auch auf einer Hutschiene im Analyseschrank montiert sind.

Methan und Sauerstoff: Zusätzlicher Nutzen durch weitere Messzellen
Neben diesen beiden Komponenten können auch Methan (CH4) und Sauerstoff (O2) in der Abluft gemessen werden – zum einen, um auch die zweite Treibhausgasemission zu messen, und zweitens, um langfristig die Sauerstoffeintragseffizienz der Belüfterelemente zu überwachen.

Verbesserte Belüftungssteuerungsstrategie durch Langzeitüberwachung
Es ist bekannt, dass ungünstige Prozessverhältnisse wie z. B. geringe Sauerstoffkonzentrationen in der Belebung (übertriebene Energieeffizienzmaßnahme), eine durch Überlüftung hervorgerufene Sauerstoffverschleppung in den Denitrifikationsbereich aber auch eine deutliche Erhöhung der Raumbelastung während eines Laststoßes (Starkregenereignis) die Konzentrationen von gebildetem und emittiertem N2O ansteigen lassen. Eine Einbindung der Messwerte in die Belüftungsstrategie kann helfen, den Gesamtbetrieb der Belebung in einem Kompromiss aus energieeffizienter Belüftung und geringer Bildung von N2O umzusetzen, wie das bereits mit VACOMASS® flexcontrol realisiert werden kann.

Abbildung der Analysestation
Der modulare Aufbau und die leistungsstarke SPS mit Grafikdisplay bieten ein benutzerfreundliches, leicht einzustellendes System, das auch hinsichtlich der Messzyklen für einzelne Gasströme flexibel ist. Die Daten können intern gespeichert oder über verschiedene Standardschnittstellen übertragen werden.

Die richtige Station für Ihre Anwendung
Die Analysestation ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich: Innen- oder Außenaufstellung (bis +45°C Umgebungstemperatur), in einem sicheren Bereich (nicht-EX) oder auch in einer EX-Ausführung für Zone 2. Die Hardware und deren Temperaturbeständigkeit sind auf den jeweiligen Bereich abgestimmt.

Wartungsfreundliches System
Eine softwaremäßig integrierte Wartungsdiagnose ist in allen Stationen vorhanden. Diese zeigt Rekalibrierbedarf über einen Voralarm und Servicebedarf über einen Hauptalarm an. Bei einigen Modellen werden zusätzlich Ampelfarben zur Visualisierung genutzt. Alle Ersatz- und Verschleißteile in der Station können einfach über Click-OUT! / Click-IN! auf der Hutschiene durch den Betreiber selbst oder eine Servicefirma ohne Einschränkung der Gewährleistung getauscht werden. Dies dauert weniger als 15 Minuten. Lediglich die Gasmodule sollten beim Hersteller oder einem lokalen Servicecenter gewartet werden.

Fermenter in landwirtschaftliche Biogasanlagen werden häufig mit ein- oder zweischaligen Membransystemen abgedeckt. Letztere werden permanent mit Stützluft gehalten, um Biogasverluste und Emissionen von Biogas in die Atmosphäre zu vermeiden. Die Membranfolien verändern sich im Laufe der Jahre. Dann kann es zu erhöhten Emissionen oder schlimmstenfalls zum Reißen der Membrane kommen.

Die TRAS 120 (Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen) schreibt dazu: „… Die Dichtheit von Membransystemen ist zu überwachen. Hierzu sind sie mit einer zusätzlichen äußeren Umhüllung der Gasmembran zu betreiben, die eine ständige Überwachung des Zwischenraums ermöglicht. Membransysteme, die letztgenannte Anforderung nicht erfüllen, sind spätestens bis zum Ende ihrer Standzeit oder nach irreparabler Beschädigung der Membran gegen ein überwachbares zweischaliges System auszutauschen…“ Es wird im Papier auch eine maximal zulässige Membranpermeation definiert.

Der Langzeitüberwachung kommt daher eine besondere Bedeutung zu. Werden die Membrandächer permanent überwacht, kann die Standzeit verlängert werden. Das reduziert nicht nur Investitionskosten, sondern auch Müll und Kosten für die Entsorgung der Kunststoffmembrane.

Das neue GA-s hybrid air monitoring System nutzt das langjährig erprobte modulare Konzept der hybrid Serie. Lediglich die Gasmodule werden an die Erfordernisse der Analyse von Luft angepasst.

Die besondere Herausforderung stellt dabei der im Vergleich zu Biogas kleine Messbereich von nur wenigen ppm für Methan. Marktübliche Messsysteme für Biogas im Vol.-%-Bereich sind nicht geeignet, weil sie die kleinen Konzentrationen nicht ausreichend genau auflösen können. Die speziell für diese Anwendung entwickelte und unter realen Bedingungen getestete optische Messzelle kann auch Methankonzentrationen von 50 ppm sehr genau messen. Zusätzlich erfolgt eine Differenzmessung Lufteintritt gegen Luftaustritt, denn häufig sind im Umfeld der Fermenter bereits geringe Methankonzentrationen in der Luft (s. Wochen-Screenshot). Dadurch wird eine genaue Darstellung der tatsächlichen Permeation ohne Verfälschung durch Fremdeinflüsse möglich – das Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet.

Über eine zusätzliche H₂S-Messzelle mit angepasstem Messbereich kann die Analysestation auch für Abluftanwendungen eingesetzt werden.

Fermenter in landwirtschaftliche Biogasanlagen werden häufig mit ein- oder zweischaligen Membransystemen abgedeckt. Letztere werden permanent mit Stützluft gehalten, um Biogasverluste und Emissionen von Biogas in die Atmosphäre zu vermeiden. Die Membranfolien verändern sich im Laufe der Jahre. Dann kann es zu erhöhten Emissionen oder schlimmstenfalls zum Reißen der Membrane kommen.

Die TRAS 120 (Sicherheitstechnische Anforderungen an Biogasanlagen) schreibt dazu: „… Die Dichtheit von Membransystemen ist zu überwachen. Hierzu sind sie mit einer zusätzlichen äußeren Umhüllung der Gasmembran zu betreiben, die eine ständige Überwachung des Zwischenraums ermöglicht. Membransysteme, die letztgenannte Anforderung nicht erfüllen, sind spätestens bis zum Ende ihrer Standzeit oder nach irreparabler Beschädigung der Membran gegen ein überwachbares zweischaliges System auszutauschen…“ Es wird im Papier auch eine maximal zulässige Membranpermeation definiert.

Der Langzeitüberwachung kommt daher eine besondere Bedeutung zu. Werden die Membrandächer permanent überwacht, kann die Standzeit verlängert werden. Das reduziert nicht nur Investitionskosten, sondern auch Müll und Kosten für die Entsorgung der Kunststoffmembrane.

Das neue GA-s hybrid air monitoring System nutzt das langjährig erprobte modulare Konzept der hybrid Serie. Lediglich die Gasmodule werden an die Erfordernisse der Analyse von Luft angepasst.

Die besondere Herausforderung stellt dabei der im Vergleich zu Biogas kleine Messbereich von nur wenigen ppm für Methan. Marktübliche Messsysteme für Biogas im Vol.-%-Bereich sind nicht geeignet, weil sie die kleinen Konzentrationen nicht ausreichend genau auflösen können. Die speziell für diese Anwendung entwickelte und unter realen Bedingungen getestete optische Messzelle kann auch Methankonzentrationen von 50 ppm sehr genau messen. Zusätzlich erfolgt eine Differenzmessung Lufteintritt gegen Luftaustritt, denn häufig sind im Umfeld der Fermenter bereits geringe Methankonzentrationen in der Luft (s. Wochen-Screenshot). Dadurch wird eine genaue Darstellung der tatsächlichen Permeation ohne Verfälschung durch Fremdeinflüsse möglich – das Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet.

Bei den Messsystemen der COMBIMASS® AL100/ SS100 Serie handelt es sich um Feldtransmitter für die Durchflussmessung von Luft und technischen Gasen bei Prozesstemperaturen bis zu 220°C. Die Geräte arbeiten nach dem thermischen Prinzip und messen in trockenen Gasen direkt den Gasmasse- bzw. Normvolumenstrom, unabhängig von Druck- und Temperatur des Mediums (DIN 1343).

Diese speziellen Messgeräte und -systeme der COMBIMASS® Serie zeichnen sich durch eine sehr leistungsfähige, digitale Elektronik aus. Wichtige Merkmale der Elektronik für die praktische Anwendung sind sowohl die Temperaturkompensation als auch die Wahl verschiedener Messmodi (Konstant-Strom bzw. Konstant-Temperatur).

Ein Mehrpunkt-Messsystem auf Basis des COMBIMASS® multi dient zur thermischen Durchflussmessung von Gasen in kurzen Rohrstrecken, bei großen Nennweiten ab DN 500 sowie in Kanälen. Unter solchen Messbedingungen ist ein von der Last unabhängiges und gleichmäßiges Strömungsprofil nicht mehr gegeben. Durch die Anordnung mehrerer Messpunkte über den Rohrleitungs- bzw. Kanalquerschnitt und eine Mittelwertbildung in der Auswerteelektronik COMBIMASS® Multi, wird auch unter diesen schwierigen Verhältnissen eine reproduzierbare Gasdurchflussmessung möglich.

Die Elektronik ist beim COMBIMASS® AL100 in einem Aluminiumgehäuse und beim SS100 in einem Edelstahlgehäuse untergebracht. Optional ist für diese Gehäuseausführung auch ein 8-stelliges Display zur Anzeige des aktuellen Durchflusswertes und des Summenwertes erhältlich.

Jedes Messsystem wird auf die Einbausituation, das zu messende Gas und den Messbereich kundenspezifisch konfiguriert und vor der Auslieferung in unserem CAMASS® Kalibrier-Technikum unter Simulation der realen Einbausituation und Betriebsbedingungen kalibriert. Alle Geräte besitzen eine interne Kalibrierreserve, welche bei Bedarf später aktiviert werden kann.

In manchen Anwendungen bleibt die Gaszusammensetzung jedoch nicht konstant oder ändert sich das Strömungsprofil in Abhängigkeit vom Gasmassestrom oder der Öffnungssituation einer direkt nach dem Messgerät befindlichen Regelarmatur. Alle diese betrieblichen Einflüsse führen unweigerlich zu einer Messwertverfälschung, wenn sie nicht erfasst und im laufenden Betrieb korrigiert werden.

Die simultane Korrektur kann entweder in einem separaten Feldgehäuse COMBIMASS® convert oder direkt in den Geräten der AL100 / SS100 Serie erfolgen. Dazu enthalten die Geräte zusätzliche Analogeingänge 4-20 mA zum Einlesen der sich ändernden Betriebsbedingungen wie z.B. Feuchte, schwankende Gasbestandteile, Hub der Regelarmatur und eine integrierte Korrekturfunktion kompensiert den Einfluss auf den aktuellen Messwert. Es wird dann lediglich der korrigierte Wert für den Gasmassestrom übertragen. Optional können auch die eingelesenen Betriebsparameter übertragen werden. Der integrierte Impulsausgang dient als Zähler und ist parametrierbar.

Optional zu den 4-20 mA Ein- und Ausgängen können die Daten auch über Modbus RTU übertragen werden. Die optionale HART-Erweiterung nutzt die 4-20 mA Leitungen zur einfachen Anpassung der Parametrierung während der Inbetriebnahme oder im Betrieb, falls erforderlich.

Zur Anzeige der Messwerte dient neben dem integrierten Display auch das optional erhältliche Feldgehäuse COMBIMASS® convert mit Graphikdisplay für die Wand- oder Ständermontage. Es können auch mehrere Sensoren für Gasmenge sowie für andere Prozessparameter einfach an ein Feldgehäuse angeschlossen werden.
Das Grafikdisplay wird projektspezifisch konfiguriert und ausgeliefert. Es zeigt alle gewünschten Werte an. Für die Datenübertragung zum Leitsystem stehen alle üblichen Schnittstellen zur Verfügung.

Voraussetzung für die Erzielung von gewünschten Messgenauigkeiten für die COMBIMASS^® Gasmengenmessungen ist die Einhaltung von Ein- und Auslaufstrecken bei der Installation des Mess­systems gemäß DIN ISO 5167-1. Dabei wird der tatsächlichen Rohrleitungsführung, daraus resultierenden Strömungsprofilverschiebungen und erforderlichen Beruhigungsstrecken Rechnung getragen. Stehen keine ausreichenden Beruhigungsstrecken zur Verfügung, kann nach Rücksprache die gewünschte Messgenauigkeit u. U. durch eine Sonderkalibrierung der Gasmengenmessgeräte unter Simulation der Betriebsbedingungen, der Lastzustände und der Rohrleitungsführung in unserem CAMASS® Kalibriertechnikum erzielt werden.

Stehen keine ausreichenden Beruhigungsstrecken (z.B. bei großen Nennweiten) zur Verfügung und sind eine Sonderkalibrierung unter Simulation der Lastzustände und der Rohrleitungsführung in unserem CAMASS® Kalibrier-Technikum aus technischen oder preislichen Gründen nicht möglich, kann die gewünschte Messgenauigkeit nur durch den Einsatz eines hochpräzisen COMBIMASS® Strömungsgleichrichters erzielt werden. Dieser arbeitet nach dem DQH-Prinzip: Drall-Reduzierung, Querstrom-Konditionierung und Homogenisierung.

Der COMBIMASS^® Strömungsgleichrichter zeichnet sich durch einen geringen Druckverlust aus und erzeugt eine definierte und reproduzierbare Strömung. Bei Einsatz eines Gleichrichters können die Ein- und Auslaufstrecken wesentlich reduziert und dadurch das Bauvolumen verringert werden. Die Standardgesamtlänge der Messtrecke beträgt nur 7*D. Der COMBIMASS® Strömungsgleichrichter ist schmutzunempfindlich und kann daher auch in feuchten Gasen wie Klär- oder Biogas eingesetzt werden. Desweiteren werden Pulsationen (z.B. von Verdichtern) und Rückströmungen, welche die Genauigkeit der Messung negativ beeinflussen würden, gedämpft.

Verschiedene Ausführungsvarianten sind standardmäßig als Flanschversion mit Los- oder Festflanschen für einen einfachen Rohrabschnittsersatz in neuen oder bestehenden Rohrleitungs­systemen der Abmaße DN 50 bis DN800 lieferbar. Desweiteren kann eine Variante als einfacher Einschub in die bestehende Rohrleitung geliefert werden. Diese Variante wird oft auch in Recht­eck­kanälen realisiert.

Sonderbauformen mit z.B. einer Gesamtbaulänge von nur 3*D und integrierter Gasmengenmessgerät oder in Zwischenflanschausführung sind auf Anfrage lieferbar.

Alle Geräte der COMBIMASS® eco Serie zeichnen sich durch eine sehr leistungsfähige, digitale Elektronik aus. Wichtige Merkmale der Elektronik für die praktische Anwendung sind sowohl die Temperaturkompensation als auch die Wahl verschiedener Mess-Modi (Konstant-Strom bzw. Konstant-Temperatur). Die Elektronik des COMBIMASS® eco ist in einem kompakten, druckfesten Edelstahlgehäuse mit getrenntem Anschlussraum untergebracht. Optional ist für diese Gehäuseausführungen auch ein 8-stelliges Display mit Bedienfeld zur Anzeige des aktuellen Durchflusswertes bzw. Summenwertes und zur einfachen Vor-Ort-Bedienung des Transmitters erhältlich.

Die Ausgabe der Messwerte erfolgt über einen isolierten 4-20 mA Analogausgang, einen frei parametrierbaren Impulsausgang oder Modbus. Jedes System wird vor der Auslieferung in unserem CAMASS® Kalibriertechnikum unter Berücksichtigung der realen  Betriebsbedingungen hinsichtlich Gaszusammensetzung und Einbausituation (Rohrinnendurchmesser, Anströmung,…) kalibriert. Als Referenz kommen eichamtlich vorgeprüfte Messstrecken, Normblenden und Präzisions-Schrägrohrmanometer zum Einsatz, daneben ermöglichen geeichte Druck- und Temperaturtransmitter die exakte Ermittlung der Betriebsbedingungen und Volumenströme vor Ort. Diese Messmittel werden regelmäßig im Rahmen der ISO-Qualitätssicherung von externen Labors überprüft. Modernste Rechner- und Simulationsprogramme, die auf jahrzehntelanger Erfahrung basieren, dienen zur Berechnung der Kalibrierdaten und zur Ermittlung der Korrekturfaktoren für die Temperaturkompensation.

Eine spezielle Anwendung ist die Messung von feuchtem Biogas aus Faultürmen in Kläranlagen. Der Feuchteanteil des Biogases wird messtechnisch mit erfasst, und somit kann nicht direkt der Norm­vo­lumenstrom nach DIN 1343 ermittelt werden, da die Forderung 0% relative Feuchte nicht erfüllt wird. Der maximale Wasserdampfanteil ist jedoch von der Gastemperatur abhängig und stellt einen bekannten Zusammenhang dar. Die Temperaturinformation der Referenzelektrode kann daher bei wasser­dampf­gesättigtem Gas genutzt werden, um den Wasseranteil im Gas rechnerisch zu ermitteln und direkt im Gerät ohne weitere Auswerteeinheiten/ Korrekturmodule zu kompensieren.

Dadurch kann bei geeigneter Wahl des Messortes (z.B. als Gasanfallsmessung) auch für feuchtes Biogas die trockene Gasmenge bei Standardbedingungen ermittelt werden. Thermische Gasmengenmess­geräte eignen sich hier im Vergleich zu allen anderen Messverfahren (z.B. Vortex, Ultraschall, mechanische Zähler) besonders gut, da sie gerade auch bei kleinen Gasgeschwindigkeiten und Drücken sehr genau messen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass alle erforderlichen Kompensationen direkt in dem einem Messgerät erfolgen können.

Im Gegensatz zu flüssigen Medien sind die Eigenschaften von strömenden Gasen sehr viel stärker von den Betriebsbedingungen, der Gaszusammensetzung und den tatsächlichen Strömungsverhältnissen in der Rohrleitung abhängig. Werden solche Parameter nicht berücksichtigt, so sind erhebliche Einschränkungen hinsichtlich der Messgenauigkeit hinzunehmen.
Das VACOMASS® calibration Modul ist die Abstimmung und Integration aller Einzelkomponenten unter Simulation der realen Anlagenbedingungen im CAMASS® Kalibrier-Technikum:

6 Kalibrierstufen sind möglich

Stufe 1:
Sind ausreichend lange Ein- und Auslaufstrecken vorhanden, erhält der VACOMASS® flow meter als Einzelmesssystem die anlagenspezifische Standard-Kalibrierung. Dabei werden die Prozessbedingungen wie Einbausituation, Anströmung, Druck und Temperatur berücksichtigt.

Stufe 2:
Sind keine ausreichend langen Ein- und Auslaufstrecken vorhanden, wird das Luftmengenmessgerät zusammen mit der Regelarmatur als kompakte Einheit aufgebaut und bei verschiedenen Armaturenöffnungen kalibriert. Die Strömungsprofilkorrektur kann entweder im VACOMASS® flexcontrol oder direkt im Luftmengenmessgerät VACOMASS® flow meter AL 100 erfolgen.

Stufe 3:
Sollten extreme Einbaubedingungen bestehen, werden die VACOMASS® flow meter Luftmengenmessgeräte mit den Regelarmaturen gemeinsam in einer dem Original im Maßstab 1:1 nachgebauten und im CAMASS® Kalibrier-Technikum installierten Messstrecke kalibriert.

Stufe 4:
Ist mit Pulsationen zu rechnen, erfolgt die Kalibrierung des VACOMASS® flow meter gemeinsam mit dem vorgeschalteten Strömungsgleichrichter. Die Kalibrierung erfolgt als kompakte Einheit.

Stufe 5:
Die Kalibrierung erfolgt nach vorher festzulegenden Kriterien auf einem DAkkS-akkreditierten Prüfstand mit Messgeräten, die regelmäßig durch die PTB rückführbar überprüft und abgeglichen werden.

Stufe 6:
Sind die Einbauverhältnisse sehr beengt, ist die Rohrleistungsnennweite vergleichsweise groß und sind nicht genügend Ein- und Auslaufstrecke vorhanden, kann die Messgenauigkeit durch ein Mehrpunktsensorsystem erhöht werden. Die Kalibrierung der VACOMASS® flow meter multi erfolgt projektspezifisch applikationsgerecht.

BETAMINI für OEM-Anwendungen
Seit über 30 Jahren konzipiert und produziert BETA hochwertige Druck- und Temperaturschalter und besitzt dadurch sehr wertvolle und detaillierte Erfahrungen über Anforderungen am Markt. Das Ergebnis sind qualitativ anspruchsvolle OEM-Druckschalter „BETAMINI“. Die höheren Anforderungen sowie die steigende Nachfrage nach Qualität und Zuverlässigkeit der Produkte steigerten den Bedarf an besseren Komponenten.

Jeder OEM muss sich auf die Komponenten, die hinter seinem Namen stehen, verlassen können. Die schwächste Komponente bestimmt die Zuverlässigkeit der gesamten Anlage.

Der „BETAMINI“ erfüllt die Anforderungen eines hochwertigen OEM-Druck- und Temperaturschalters durch 100%-ige Betriebssicherheit.

Er besticht durch seine kompakte Bauform mit einem Hirschmann-Steckeranschluss, ist bis 600 bar überdrucksicher und hat eine große Messbereichsspanne von -1 bis 540 barg. Er zeichnet sich weiterhin durch eine große Wiederholgenauigkeit aus. Für die medienberührten Teile gibt es eine große Materialauswahl. Die Schalter sind vor Ort einstellbar und jederzeit einsatzbereit.

Der BETA-Temperaturschalter basiert auf dem bewährten Druckschalter mit integriertem 2-Phasen- (Gas/flüssig) Temperatursensor. Beim Anstieg der Prozesstemperatur steigt der Dampfdruck der Flüssigkeit. Beim Überschreiten des eingestellten Ansprechdruckes wird der Mikroschalter betätigt.

Jedes Gehäuse ist mit direktem Sensor oder einer Kapillarverbindung (bis zu 10m) erhältlich. Wetterfeste und ATEX-zugelassene Ausführungen sind passend für alle Standard-Temperaturschutzhülsen verfügbar. Bei Schwankungen der Umgebungstemperatur ist keine Kompensation notwendig (kein Driften des Schaltpunktes), die Wiederholgenauigkeit ist groß und die Hysterese klein. Sensor und Kapillare (flexible Panzerung) sind in Edelstahl 316 SS ausgeführt. Die Kapillare ist nach SAMA-Class II C gefüllt.

FAIRCHILD Wandler sind präzise, kompakt, leicht und schnell reagierend. Einige Modelle verfügen über einen analogen Eingang als Rückmeldung zum Aufbau eines internen PID-Regelkreises. Viele Modelle sind wettergeschützt und für explosionsgefährdete Bereiche als druckgekapselte oder eigensichere Version zugelassen. Verschiedene Ein- und Ausgangssignale ermöglichen die Anpassung an nahezu jede Anwendung.

Die ersten elektromechanischen Regler waren motorgesteuert. Diese sind robust und zuverlässig und halten ihren Regeldruck auch bei Stromausfall auf dem eingestellten Ausgangsdruck.

Die Elektro-Pneumatik-Wandler sind als kleine kostengünstige Alternative zu den motorisch verstellbaren Druckreglern entwickelt worden. Ein analoges (I/P, U/P) oder digitales (D/P) Signal wird in ein direkt- oder reversibel proportionales pneumatisches Ausgangssignal umgewandelt.

Zuerst wurde die Tauchspulen-Technologie bei den elektro-pneumatischen Wandlern verwendet. Der sich ändernde Druck steuert über einen pneumatischen Verstärker den Ausgangsdruck.

Die Piezo-Keramik-Technologie ist relativ neu bei den I/P und U/P Wandlern. Eine piezo-elektrische Keramikscheibe befindet sich vor einer Düse. Ein elektrisches Signal verformt diese Keramikscheibe und verändert dadurch den Abblasequerschnitt. Ein Regelkreis mit Rückführung sorgt für den präzisen Ausgangsdruck. Das Prinzip ist extrem unempfindlich bei Stößen, Vibrationen und Lageveränderungen.

Bei der erst vor kurzem entwickelten Be- und Entlüftungstechnologie erfolgt die mikroprozessorgestützte Steuerung des pneumatischen Hauptventils über zwei getaktete Be- und Entlüftungsmagnetventile. Der präzise Ausgangsdruck wird hierbei über einen geschlossenen PID-Regelkreis mit interner bzw. externer Rückführung erreicht. Diese Technologie ist ebenfalls extrem unempfindlich bei Stößen, Vibrationen und Lageveränderungen.

Mit Hilfe des FAIRCHILD-Pneumatikrelais ist es möglich, Signaldrücke zu vergrößern oder zu verkleinern, zu begrenzen oder in ihrer Wirkung umzukehren. Desweiteren ist es möglich, zwischen zwei verschiedenen Drücken den größeren oder kleineren auszuwählen.

Mit Funktionsrelais lassen sich mathematische Funktionen pneumatisch umsetzen, Aus einem oder mehreren Eingangssignalen wird ein geregeltes Ausgangssignal erzeugt. Mit Hilfe von Rechenrelais können Istwerte überwacht und Mittelwerte gebildet werden.

Alle diese Geräte zeichnen sich durch robuste Konstruktion und kurze Ansprechzeiten aus. Durch ihre große Regelgenauigkeit werden die Verstärkerrelais, z.B. bei der Zylindersteuerung von Kalandern, Tänzerwalzen und Bremsen, verwendet.

Besondere Merkmale sind: vordruckunabhängig, lastunabhängig, kurze Ansprechzeit im Vergleich zu sonstigen elektrischen Steuerungen und hoch präzise.

Die FAIRCHILD Verstärkerrelais erzeugen einen dem Signaldruck proportionalen Ausgangsdruck mit großem Volumen. Der Signaldruck übernimmt dabei die Funktion der Feder eines Druckreglers. Der Überdruck auf der Ausgangsseite wird durch Ausblaseöffnungen im Trennring zwischen den beiden Membranen abgeführt.

Die Druckverstärkung/ -verminderung wird durch entsprechend wirksame Membranflächen erreicht.

Der geregelte Ausgangsdruck des Volumenverstärkers kann je nach Modell folgende Funktion haben:

• Eine direkte 1:1-Umsetzung des Signaldruckes
• Eine Übersetzung (1:2 bis 1:6) des Signaldruckes
• Eine Untersetzung (2:1 bis 5:1) des Signaldruckes

Besondere Merkmale sind: vordruckunabhängig, weitgehend lastunabhängig, schnelles Ansprechverhalten und hoch präzise.

Die große Auswahlmöglichkeit aus Einstellbereichen und Durchflussleistungen der Modelle garantiert eine optimale Lösung für fast jede Anwendung.

Die FAIRCHILD Präzisionsüberströmer sind federbelastete, mit einer Steuermembrane versehene, Proportionalregler. Dabei ergibt sich die erforderliche Verstellkraft des Ventils aus der Differenz zwischen Federkraft und der, auf der Unterseite der Membrane wirkenden, durch den Steuerdruck produzierten Gegenkraft.

Höchste Qualität, bereits verankert im Design, ermöglicht auch bei der Herstellung, dass die Überströmer alle Anforderungen an ein Präzisionsgerät erfüllen: hochgenau, sensibel, mit einem driftfreien Einstellwert und geringem Druckabfall.

Der Steuerimpuls wird mittels eines Druckfühlers am Eintrittsstutzen des Überströmers entnommen. Dies bewirkt schnelles und präzises Regelverhalten.

Das große Spektrum an Einstellbereichen und Durchflussleistungen ermöglicht die Auswahl einen passenden Modells.

Die FAIRCHILD Präzisionsdruckregler sind federbelastete, mit einer Steuermembrane versehene, Proportionalregler. Dabei ergibt sich die erforderliche Verstellkraft des Ventils aus der Differenz zwischen Federkraft und der, auf der Unterseite der Membrane wirkenden, durch den Steuerdruck produzierten Gegenkraft.
Höchste Qualität, bereits verankert im Design, ermöglicht auch bei der Herstellung, dass die Druckregler alle Anforderungen an ein Präzisionsgerät erfüllen: hochgenau, sensibel, vordruckunabhängig, mit einem driftfreien Einstellwert und geringem Druckabfall.

Der Steuerimpuls wird mittels eines Druckfühlers am Austrittsstutzen des Reglers entnommen. Dies bewirkt ein unabhängig von Vor- und Lastdruckschwankungen schnelles und präzises Regelverhalten.

Das große Spektrum an Einstellbereichen und Durchflussleistungen ermöglicht die Auswahl einen passenden Modells.

Präzisionsdruckregler für korrosive Medien werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Domdruck). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für korrosive Flüssigkeiten sind: Druckreduzierregler und Überströmer.

Unsere Präzisionsdruckregler für Flüssigkeiten zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich höchster Regelgüte bei kompakter Baugröße, Medienbeständigkeit (z.B. Bioethanol, Biomethanol, RME bis zu 100%, aggressive Säuren und Laugen) und Vordruckunabhängigkeit mit Abweichungen in wenigen Millibar selbst bei hohen Lastschwankungen besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie und ATEX.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Korrosion und Medienbeständigkeit wird mit unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen begegnet. Ein IP-Wandler kann sich ändernde Einstellwerte entsprechend im Regler umsetzen.

Unsere Präzisionsdruckregler für Flüssigkeiten zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich höchster Regelgüte bei kompakter Baugröße und Vordruckunabhängigkeit (mit Abweichungen in wenigen Millibar selbst bei hohen Lastschwankungen) besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie und ATEX.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Korrosion und Medienbeständigkeit (eher selten bei sehr niedrigen Temperaturen) wird mit unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen begegnet.

Bei der Beatmung von Behältern in sterilen Bereichen sind neben der hohen, elektropolierten Oberflächengüte und den speziell für Food und Pharma erforderlichen Materialien weitere Konstruktionsmerkmale notwendig. INSTRUM® Edelstahl-Regler bieten GMP-gerechtes Design, um Keimzonen (Zonen in verfahrenstechnischen Anlagen, in denen sich Keime wegen höherer Feuchtigkeit leichter oder schneller vermehren) zu minimieren oder auszuschließen.

Die leerlaufende bzw. selbst entleerende Konstruktionen der INSTRUM®-Regler sorgt für eine restlose Entleerung und Reinigung der Armatur. Hierzu wird auch die Membrane verfahrenstechnisch vom Produktraum abgekoppelt. Um dennoch steril und ggf. hoch dynamisch messen und regeln zu können ist ein pneumatischer Druckwandler erforderlich, der nur durch seine Messmembrane mit dem Produktraum in Berührung ist. Dieser Druckpandler bringt den Prozessdruck direkt an die Messmembrane. Die konstruktionsbedingten Nischen und Ecken sind damit auf der pneumatischen Seite, mit den INSTRUM®-Reglern bleibt das Produkt steril, der Prozess wird nicht kontaminiert.

Beim typischen Ablauf zur sicheren Sterilisierung wird zunächst die Anlage via CIP-Anschluss gereinigt. Nach der Reinigung wird auf Dampf umgestellt und mit 2 bar über die variablen Überlagerung die Anlage mit heißem Dampf geflutet. Am kältesten Punkt wird die Temperatur erfasst und bei Erreichen eines Grenzwertes die Zeit für die Sterilisierung gestartet. Nach Ablauf der Zeit ist die Keimfreiheit sichergestellt, Das Kondensat wird abgelassen und der variable Druck wird auf Standardwerte abgesenkt.

Unter den Tankbeatmungssystemen versteht man die Kombinationen von Armaturen, die insbesondere bei größeren Tanks und Tanklagern eingesetzt werden, um diese gegen unzulässige Druck- und Vakuumsituationen schützen und auch bei Bedarf auch zu inertisieren. Die konstruktive Absicherung gegen unzulässige Über- oder Unterdruck wird in diesen Fällen meist mit gewichtsbelasteten Armaturen realisiert, s.a. Überdruck- und Unterdruckabsicherung.

Diese großen Tanks sind quasi atmosphärisch ausgelegt. Das bedeutet für die Auswahl der Armaturen, dass nur ein sehr kleiner Druckbereich für große Volumenströme zur Verfügung steht, innerhalb dessen diese Armaturen arbeiten. Die Anforderungen an die Armaturen für die Inertisierung sind hier besonders hoch, weil die Ansteuerung über die Leittechnik zu träge ist und damit die Reaktionszeit des Gesamtsystems zu langsam ist. Spezielle hierfür wurden die VALVE CONCEPTS® Vacu-Gard® 1078 und 1049 Secure-Gard® entwickelt. Der Vacu-Gard® ist ein hochpräzise arbeitendes pilotgesteuertes System, ähnlich einem Druckminderer und benötigt keine Hilfsenergie. Damit wird erreicht, dass die Hauptarmatur entweder komplett auf oder komplett geschlossen ist. Das System arbeitet unabhängig von Vordruckschwankungen und der Durchflussmenge mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,2 mbar und einer Hysterese von max. 0,7 mbar. Die maximale Durchflussmenge kann mit dem Flowplug (definierte Querschnittsverringerung) genau bestimmt werden. Sollte der Versorgungsdruck ausfallen, schließt der Vacu-Gard® sicher.

Der Secure-Gard® ist pilotgesteuert und erreicht bereits bei 10% Druckanstieg über den Einstellwert die volle Öffnung, sowie bei Unterschreiten des Einstellwertes schließt der Sitz druckmäßig unterstützt.

Die Charakteristik beider Geräte erlaubt optimale Ausnutzung des vorhandenen Druckbereiches und damit weitestmöglich Spreizung der Einstellwerte. Der Verbrauch von Inertgas wird gesenkt, somit auch die Kosten für die Beschaffung des Inertgases und daraus resultierend eine geringere Belastung der Abgasbehandlungsanlage/ der Umwelt.

Oft sind bei den großen Tanks alle Stutzen verbraucht, die Platzverhältnisse sind nicht optimal, die Tankdecke würde durch weitere Stutzen geschwächt und eine erneute Abnahme wäre erforderlich. Hierfür bietet sich die Adaptierung mit der VCI 2049 Manifold System an, das auf einem Stutzen am Tank montiert wird. Belüftung Vacu-Gard® und Entlüftung Secure-Gard® werden direkt ans VCI 2049 montiert.

Eine typische Inertisierung ist mit einem Niederdruckregler INSTRUM® LPR® und einem Niederdrucküberströmer INSTRUM® LPS® aufgebaut. Beide Armaturen sind zur Umgebung hermetisch dicht. Aus dieser Anforderung heraus ist der Druckregler nicht selbstentlastend und der Überströmer zur Druckentlastung notwendig. Verfahrenstechnische Vorgänge (Füllen, Leeren, Heizen, Kühlen, Pumpen, chemische Reaktionen…) verändern den Druck im Behälter. Der Druckregler INSTRUM® LPR® speist Inertgas ein, wenn sein Einstellwert unterschritten wird, der Überströmer INSTRUM® LPS® öffnet und entspannt den Druck, der über seinem Einstellwert liegt. Die Armaturen sind für den Dauerbetrieb konstruiert.

Sinnvollerweise spreizt man die Einstellwerte von Reduzierer und Überströmer möglichst weit auseinander, um den Verbrauch von Inertgas zu senken und damit verbunden die Kosten für die Beschaffung des Inertgases, sowie den daraus resultierenden geringerer Verbrauch des inertisierten Mediums und geringere Belastung der Abgasbehandlungsanlage.

Zusätzliche Anwendungsbereiche können mit einer Inertisierungseinheit mit variablem Druck realisiert werden, wobei in den Inertisierungsarmaturen neben der Federkraft eine zusätzliche Druckkraft eingebracht wird. Im Behälter steigt der Überlagerungsdruck um genau diesen zusätzlichen Druck, womit sich weitere Anwendungen ergeben: Förderung von Lagermedien ohne Pumpe, Unterstützung beim Leeren von Behältern mit zähen Medien, Aufpressen zum Sättigen mit Gas, etc.

Besondere Medien werden häufig mit einer Schutzgasatmosphäre überlagert. Die Gründe für die Schutzgasüberlagerung können vielfältig sein.

Binder Engineering ist spezialisiert auf unterstützende Planung und hilft bei der optimalen Auslegung mit dem Anspruch die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten und dem besten Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Bei den Überdruck- und Unterdruckabsicherungen handelt es sich um Armaturen, die in Druckbereichen kleiner 500mbar eingesetzt werden. In diesem Druckbereich werden keine klassischen Sicherheitsventile eingesetzt, weil zum einen die Vorschriften für diese Sicherheitsventile nicht gelten und zum anderen eine differente Arbeitsweise notwendig und keine Vollhubcharakteristik gewünscht ist.

Die Geräte vergleichen die wirksame Druckkraft im Inneren des Behälters auf den Ventilteller mit der Kraft der aufliegenden Gewichte. Auch Federn werden als Gegenkraft genutzt.

Diese Armaturen für den Niederdruckbereich bleiben bei den normalen und typischen Betriebszuständen geschlossen und sichern Tanks und verfahrenstechnische Behälter vor Beschädigung und Zerstörung durch kritische Druckbelastungen (Überdruck, Vakuum). Selbst bei den niedrigen quasi atmosphärischen Druckbereichen können wegen der großen wirksamen Flächen der Behälter immense Kräfte wirksam werden. Diese Kräfte zu begrenzen ist die hauptsächliche Aufgabe derartiger Armaturen.

Abhängig von den Eigenschaften der flüssigen Medien dürfen diese Armaturen direkt in die Umgebungsluft atmen oder die Abgase werden in Rohrleitungen gehalten und der notwendigen Abgas-nachbehandlung zugeführt, wie z.B. einer thermischen Nachverbrennung.

Mit niedrigsten Öffnungsdrücken ab 2 mbar, Konstruktionsmaterialien aus Aluminium, Stahl, Edelstahl und hochkorrosionsbeständigen Laminaten können auch die höchsten Anforderungen des petro-/chemischen und des allgemeinen verfahrenstechnischen Anlagenbaus erfüllt werden.

Anwendungsbeispiele

• Endarmaturen für Atmungsöffnung an Tanks, Tankanlagen und verfahrenstechnischen Behältern aller Art
• Be- und Entlüftung von Festdachtanks
• Be- und Entlüftung von oberirdischen Behältern
• Be- und Entlüftung mit Anschluss für Sammelleitung, Gaspendelung oder Abluftverbrennung

DOWNLOAD:
Datenblätter
INSTRUM® Niederdruckklappen CD-CS
Modell VCI 3100
Modell VCI 3200
Modell VCI 3300
Modell VCI 3400
Modell VCI 3500
Modell VCI 3600

Prospekte:

VALVE CONCEPT Tankbeatmungs- und Entlüftungssysteme

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für Hochreinanwendungen sind: Druckreduzierregler und Überströmer.

Unsere Druckregler für Hochreinanwendungen zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich spezieller konstruktiver Lösungen (z.B. GMP-gerecht, totraumarm/ totraumfrei, leerlaufend u.a.), Oberflächengüte, Langlebigkeit und hoher Regelgüte besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie und ATEX.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Zusätzlich sind auch Sterilverbindungen (z.B. Bioconnect, Triclamp) lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Oberflächengüte wird mit besonders hochwertigen Werkstoffen (polierbar) und Materialgüte Dichtungen mit besonderen geeigneten Materialien (FDA) begegnet.

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für Sterilanwendungen sind: Druckreduzierregler und Überströmer.

Unsere Druckregler für Sterilanwendungen zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich speziellen konstruktiven Ausführungen bzgl. totraumarm und leerlaufend sowie Korrosionsbeständigkeit und hohen Durchsätzen besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie und ATEX.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar, jedoch auch spezielle typische wie Bioconnect etc. Den Anforderungen hinsichtlich Oberflächengüte (A-3), Temperatur, Korrosion und Medienbeständigkeit wird mit speziellen konstruktiven Ausführungen und Materialien begegnet.

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für Kryo-Anwendungen sind: Druckreduzierregler, Überströmer und Economizer.

Unsere Druckregler für Kryo-Anwendungen zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich Temperaturbeständigkeit und hoher Regelgüte bei kompakter Baugröße besonders gut erfüllen.
Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Temperatur, Korrosion und Medienbeständigkeit wird mit unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen begegnet.

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Die typische Ausführung für Hochdruckregler ist der Druckreduzierregler.

Unsere Hochdruckregler zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich hoher Regelgüte mit einem besonders großen Regelbereich (geringe Anzahl von Baugrößen), Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich unterschiedlicher kv-Werte (Genauigkeit bei relativ hohen Drücken) und Korrosionsbeständigkeit wird mit unterschiedlichen Sitzgarnituren und besonders hochwertigen Werkstoffen begegnet. Die Genauigkeit kann insbesondere durch kompensierte Sitze deutlich verbessert werden.

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für Dampf sind: Druckreduzierregler für Dampfschienen und Differenzdruckregler auch für Sterilanwendungen.

Unsere Druckregler für Dampfanwendungen zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich robuste Ausführungen und langen Standzeiten besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Temperatur- und Druckbeständigkeit wird mit besonders hochwertigen Konstruktionswerkstoffen begegnet.

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für Gase sind: Druckreduzierregler, Vakuumregler, Überströmer und Differenzdruckregler (besonders im Brennerbereich).

Unsere Druckregler für Gasanwendungen zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich hoher Regelgüte, Langlebigkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie und ATEX.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Vibrationsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird mit besonders hochwertigen Werkstoffen begegnet.

Die Einschleusevorrichtung erlaubt es, alle Sensoren der COMBIMASS® Serie im Betrieb für Kontroll- und Wartungszwecke zu entnehmen, ohne dass Gas austritt. Sie ist in drei verschiedenen Größen für die 12, 18 und 25 mm Sensoren erhältlich.

Zwei Bauformen sind verfügbar:

OEIN-S: mit flexibler Eintauchtiefe

OEIN-F: mit fixierter Eintauchtiefe in verdrehsicherer Ausführung

Ein Mehrpunkt-Messsystem auf Basis des COMBIMASS® multi dient zur thermischen Durchflussmessung von Gasen in kurzen Rohrstrecken, bei großen Nennweiten ab DN 500 sowie in Kanälen. Unter solchen Messbedingungen ist ein von der Last unabhängiges und gleichmäßiges Strömungsprofil nicht mehr gegeben. Durch die Anordnung mehrerer Messpunkte über den Rohrleitungs- bzw. Kanalquerschnitt und eine Mittelwertbildung in der Auswerteelektronik COMBIMASS® Multi, wird auch unter diesen schwierigen Verhältnissen eine reproduzierbare Gasdurchflussmessung möglich.

Bei sicherheitskritischen Anwendungen oder wenn Fehlmessungen, beispielsweise durch unwirtschaftliche Prozessführung, hohe Kosten verursachen, ermöglicht COMBIMASS® multi die redundante Überwachung des Gasdurchflusswertes. Neben einer ständigen Funktionsüberwachung der angeschlossenen Sensoren werden die ausgewerteten Signale auch kontinuierlich auf Plausibilität geprüft. Immer wenn Unstimmigkeiten auftreten oder einer der angeschlossenen Sensoren ausfällt, erfolgt sofort eine Alarmmeldung. In einem solchen Störfall berücksichtigt COMBIMASS® multi nur die Signale der funktionsfähigen Sensoren. Auf diese Weise werden Fehlmessungen weitgehend ausgeschlossen.

Die Auswerteelektronik besteht aus einem Feldgehäuse mit einer kleinen aber leistungsstarken SPS und einem 4,3″Graphikdisplay. Zusätzlich werden die aktuellen Durchflusswerte über Analogeingänge oder digital eingelesen und entsprechend ausgewertet. Alle Daten (Einzelwerte und Mittelwert, Alarme) können analog oder über Standardbussysteme wie Profibus DP, Modbus RTU, Modbus TCP, Ethernet IP, dem Leitsystem zur Verfügung gestellt. Am Gerät selbst kann auch der aktuelle Durchflusswert jedes einzelnen Sensors ausgelesen und überprüft werden. Zur Überwachung von Durchflussgrenzwerten stehen beim COMBIMASS® Multi drei frei programmierbare Grenzwerte und entsprechende Kontaktausgänge zur Verfügung. Bei Über- bzw. Unterschreitung der eingestellten Grenzwerte können beispielsweise Alarmmeldungen erfolgen oder externe Komponenten (z.B. Absperrarmaturen, Stellventile, Pumpen, …) geschaltet werden.
Zur Realisierung komplexer Anwendungen können von COMBIMASS® multi externe Daten und Signale verarbeitet werden. Hierfür stehen bei Bedarf weitere analoge und digitale Signaleingänge zur Verfügung.

COMBIMASS® multi lässt sich optional mit zwei unabhängigen Datenloggern ausrüsten. Dadurch ist eine ausfallsichere Speicherung der Messwerte über beliebige, frei programmierbare Zeiträume möglich. Zur Auswertung und Analyse der gespeicherten Daten stehen umfangreiche Analysefunktionen zur Verfügung. Über diverse Schnittstellen (analog/ digital, alle üblichen Busverbindungen) können die gespeicherten Daten zur weiteren Archivierung und Auswertung ausgelesen werden.

Volumenstrom- bzw. Massestrommessungen in Synthesegas (z.B. aus Holzvergasern) sind wegen schwankender Gaszusammensetzungen nicht trivial. Synthesegas ist ein Mehrkomponentengasgemisch, welches im Wesentlichen aus einem nichtbrennbaren Anteil Stickstoff/Kohlendioxid und einem brennbaren Anteil Wasserstoff/Kohlenmonoxid und geringen Anteilen an Kohlenwasserstoffen besteht. In Abhängigkeit vom zu vergasenden Material und Schwankungen in der Materialgüte schwankt die Gaszusammensetzung des entstehenden Gases auch mehr oder weniger. Jedes thermische Massestrommessgerät der COMBIMASS Serie ist auf eine Gaszusammensetzung kalibriert. Weicht die aktuelle Gaszusammensetzung vom Kalibrierzustand ab, ist u.U. mit größeren Messwertverfälschungen zu rechnen. Insbesondere schwankende Wasserstoffanteile im Gasstrom verschieben das Messsignal wesentlich.

Eine akzeptable Genauigkeit der Gasmengenmessung kann auch erzielt werden, wenn der thermische Sensor mit einem Wärmeleitfähigkeitssensor kombiniert wird. Mit Hilfe des zweiten Sensors im strömungsberuhigten Bereich kann die Wasserstoffkonzentration im Gas ermittelt werden, welches über ein 4-20 mA Signal in die Elektronik des thermischen Sensors eingelesen wird. Dieser korrigiert dann seinen Messwert entsprechend. Das Messsystem COMBIMASS® syngas ist somit eine Gerätekombination in Zwischenflanschausführung.

Jedes System wird vor der Auslieferung in unserem CAMASS® Kalibriertechnikum unter Berücksichtigung der realen Betriebsbedingungen hinsichtlich Gaszusammensetzung und Einbausituation (Rohrinnendurchmesser, Anströmung, …) kalibriert. Als Referenz kommen eichamtlich vorgeprüfte Messstrecken, Normblenden und Präzisions-Schrägrohrmanometer zum Einsatz, daneben ermöglichen geeichte Druck- und Temperaturtransmitter die exakte Ermittlung der Betriebsbedingungen und Volumenströme vor Ort. Diese Messmittel werden regelmäßig im Rahmen der ISO-Qualitätssicherung von externen Labors überprüft. Modernste Rechner- und Simulationsprogramme, die auf jahrzehntelanger Erfahrung basieren, dienen zur Berechnung der Kalibrierdaten und zur Ermittlung der Korrekturfaktoren für die Temperaturkompensation.

Bei den Messsystemen der COMBIMASS® eco Serie handelt es sich um Feldtransmitter zur Durchflussmessung von Gasen für ein breites Spektrum unterschiedlichster Anwendungen. Die Geräte können für Prozesstemperaturen bis 220°C eingesetzt werden und sind in verschiedenen explosionsgeschützten Ausführungen lieferbar. Sie arbeiten nach dem thermischen Prinzip und messen in trockenen Gasen direkt den Gasmasse- bzw. Normvolumenstrom nach DIN 1343, unabhängig von Druck- und Temperatur des Mediums.

Alle Geräte der COMBIMASS® eco Serie zeichnen sich durch eine sehr leistungsfähige, digitale Elektronik aus. Wichtige Merkmale der Elektronik für die praktsiche Anwendung sind sowohl die Temperaturkompensation als auch die Wahl verschiedener Mess-Modi (Konstant-Strom bzw. Konstant-Temperatur).

Die Elektronik des COMBIMASS® eco ist in einem kompakten, druckfesten Edelstahlgehäuse mit getrenntem Anschlussraum untergebracht. Optional ist für diese Gehäuseausführungen auch ein 8-stelliges Display mit Bedienfeld zur Anzeige des aktuellen Durchflusswertes bzw. Summenwertes und zur einfachen Vor-Ort-Bedienung des Transmitters erhältlich.

Der mediumberührende Sensorstab ist in hochwertigem Edelstahl (1.4571) ausgeführt. Der Eintauchsensor kann in verschiedenen Durchmessern und Baulängen an die Rohrleitungsgröße angepasst und einfach in eine bauseitige Muffe oder eine mitgelieferte Einschleusevorrichtung mit Kugelhahn montiert werden.
Für besonders korrosive Gase können alternativ Sensoren in Hastelloy, Inconel, Titan, Tantal oder anderen Sondermaterialien geliefert werden.
Für Rohrnennweiten kleiner DN32 und Drücke oberhalb 16 bar werden komplette Messstrecken (Rohrstücke mit Flanschenden und einem Anschlussflansch für den Sensor) geliefert. Der geflanschte Sensor wird dann mit der Messstrecke gemeinsam kalibriert (Inline Ausführung).

Die Ausgabe der Messwerte erfolgt über einen isolierten 4-20 mA Analogausgang sowie einen frei parametrierbaren Impulsausgang.
Optional zum 4-20 mA Ausgang können die Daten auch über Modbus RTU übertragen werden.
Die optionale HART-Erweiterung nutzt die 4-20 mA Leitungen zur einfachen Anpassung der Parametrierung während der Inbetriebnahme oder im Betrieb, falls erforderlich.

Zur Anzeige der Messwerte dient neben dem integrierten Display auch das optional erhältliche Feldgehäuse COMBIMASS® convert mit Graphikdisplay für die Wand- oder Ständermontage. Es können auch mehrere Sensoren für Gasmenge sowie für andere Prozessparameter einfach an ein Feldgehäuse angeschlossen werden.
In eigensicherer Ausführung wird das System über einen eigens hierfür entwickelten Speisetrenner versorgt. In diesem Fall werden die Messwerte über ein nach dem Speisetrenner installiertes Modul ausgegeben.
Sowohl die Elektronik des Speisetrenners als auch die des Ausgabemoduls sind in einem Hutschienengehäuse zur einfachen Feldgehäusemontage untergebracht.
Das Grafikdisplay wird projektspezifisch konfiguriert und ausgeliefert. Es zeigt alle gewünschten Werte an. Für die Datenübertragung zum Leitsystem stehen alle üblichen Schnittstellen zur Verfügung.

Jedes Messsystem wird auf die Einbausituation, das zu messende Gas und den Messbereich kundenspezifisch konfiguriert und vor der Auslieferung in unserem CAMASS® Kalibrier-Technikum unter Simulation der realen Einbausituation und Betriebsbedingungen kalibriert. Alle Geräte besitzen eine interne Kalibrierreserve, welche bei Bedarf später aktiviert werden kann.

Die neue Serie von äußerst robusten, wartungsarmen und leistungsfähigen Handmessgeräten COMBIMASS® GA-m re­prä­sentiert einen Mei­len­stein in der Entwicklung von mobilen Gasanaly­sa­toren. Alle geläufigen An­for­derungen an die Analyse von Biogas, Klärgas und Deponiegas werden optimal erfüllt.

Durch den servicefreundlichen Aufbau, mit steckbaren Mo­du­len, können die Systeme jederzeit erweitert und auf den neu­esten Stand der Technik gebracht werden. Die leistungsfähige interne Messgaspumpe lässt auch Analysen im negativen Druckbereich problemlos zu. Für die einzelnen Gase können verschiedene Messbereiche gewählt werden.

Die Daten können messortbezogen gespeichert und später auf den PC übertragen werden. Der interne Datenlogger ist sehr leistungsfähig.

Wartungsverträge mit Bereitstellung von Ersatzgeräten ge­währleisten eine Verfügbarkeit von 365 Tagen im Jahr.

Die typische Konfiguration eines Messsystems beinhaltet ein thermisches Mengenmessgerät der COMBIMASS® Serie, dessen Signal auf der Basis der aktuellen Gaszusammensetzung ständig korrigiert wird und eine Messung der Gasqualität vor dem BHKW. Die ausgestellte Analysestation ist für die zyklische Analyse von Methan, CO, CO2 und H2 im Synthesegas geeignet. Die CO- und H2-Anteile beeinflussen den Heizwert wesentlich und sind daher besonders genau zu messen. Dies erfordert z.B. für Wasserstoff die Nutzung eines speziell für diesen Fall entwickelten COMBIMASS® Wärmeleitfähigkeitssensors.

Die Analysestation ist komplett modular aufgebaut. Alle Pumpen, Ventile und Gasmodule befinden sich einzeln auf Hutschiene montiert für eine einfache Wartung. Die Gasmodule lassen sich in der Station rekalibrieren. Dies dient der Langzeitstabilität der Messwerte. Optional zur menügeführten Kalibrierung steht auch eine Autokalibrierfunktion bei permanentem Anschluss einer oder mehrerer Testgasflaschen zur Verfügung.

Der Betreiber kann die zulässige Abweichung der Messergebnisse vom Kalibrierzustand projektbezogen anpassen. Kann die gewünschte Genauigkeit wegen des aktuellen Verschleißes beim Rekalibrieren nicht mehr wiederhergestellt werden, sollten die Gasmodule beim Hersteller überprüft werden. Bedingt durch das Ampelsystem können Servicezyklen an die Nutzungshäufigkeit bzw. die Anforderungen an die Genauigkeit automatisch angepasst werden. Der aktuelle Status der Gasmodule wird über Ampelfarben signalisiert: grün – betriebsbereit und genau; gelb – Wartung/Rekalibrierung steht demnächst an; rot – Wartung jetzt. Bedingt durch das Ampelsystem können Servicezyklen an die Nutzungshäufigkeit bzw. die Anforderungen an die Genauigkeit automatisch angepasst werden.

Die Daten können intern gespeichert oder über verschiedene Standardschnittstellen übertragen werden. Optionale Module zur Ferneinwahl können Funktionsüberprüfung, Wartungsdiagnose und/oder Datenübertragung realisieren. Ein (optionales) Life-bit zeigt die Betriebsfähigkeit der Station an. Eine (optionale) unabhängige Spannungsversorgung realisiert den Betrieb der Station auch nach Ausfall der regulären Spannungsversorgung und stellt eine Alarmmeldung sicher.

Der Innenraum der Station und das Synthesegas werden auf Druck und Temperatur überwacht. Optional können die Messdaten auf Plausibilität geprüft und so die Manipulationssicherheit erhöht werden. Ein Schlüsselschalter oder eine password-geschützte Software verhindern eine unsachgemäße Änderung der Konfigurationsparameter.

Bei Gasanalysegeräten ist zur Erhaltung der Langzeitgenauigkeit und Zuverlässigkeit ein hoher technischer Aufwand erforderlich, der sich letztlich auch im Anschaffungspreis und in den Wartungskosten niederschlägt. Werden mehrere Gasanalysegeräte eingesetzt, summieren sich nicht nur die Anschaffungs- und Wartungskosten, sondern auch die Messunsicherheiten, so dass ein Trend kaum frühzeitig erkennbar ist.

Wird eine Analysestation zur Wartung eingeschickt, muss der Betreiber in dieser Zeit auf aktuelle Werte verzichten. Bedingt durch den modularen Aufbau, können alle Ersatz- und Verschleißteile durch den Betreiber selbst oder eine Servicefirma getauscht werden.
Der Betreiber kann auch einen zweiten Satz Gasmodule nutzen, während sich die gebrauchten in der Überarbeitung/ Überholung befinden, wenn die Anforderungen an die Verfügbarkeit der Messwerte sehr hoch sind. Alternativ stehen Leihmodule zur Verfügung.

Sonderausstattung der Analysestation COMBIMASS® GA-s hybrid syngas

• Analysestation auf mehrere Gasmessstellen in einem bzw. mehreren Schränken erweiterbar
• 7“-Grafikdisplay mit Historie- und Diagrammfunktion
• Weitere Hardware wie Gaskühler, USV, redundante Pumpen etc. verfügbar
• Manuelle Kalibrierung / Auto-Kalibrierung der Gaszellen und -module
• Rückführung des Analysegases in die Prozessleitung möglich
• Analogsignale weiterer Gasmengen-, Temperatur- oder Feuchtemessungen können erfasst und ausgewertet werden
• Leistungsfähige Datenübertragung über Ethernet Modbus TCP, Modbus RTU über RS485 bzw. Analogausgänge 4-20 mA, Profinet, Profibus DP oder Ethernet IP optional möglich
• Ferneinwahl zur Datenübertragung/ Wartungsdiagnose über GSM/ GPRS oder Ethernet, optional mit life-bit Übertragung
• Datenspeicherung vor Ort auf USB-Stick / SD-Karte möglich
• Plausibilitätstest von Gasparametern
• Definition von Grenzwerten möglich, die Einzelalarme oder einen Sammelalarm, Digitalsignale über potenzialfreie Relais oder direkt im Bus auslösen
• Gaskühler bei Gastemperaturen über +40°C
• Sonderschränke für Außenaufstellung, zur Ständermontage, optional in Edelstahl lieferbar, mit einer USV erweiterbar

Die einfache modular aufgebaute Analysestation COMBIMASS® GA-s hybrid eco besteht aus einem belüfteten Schrank für die zyklische Analyse von Biogas zur Innenaufstellung z.B. im BHKW-Raum mit einem fest hinterlegten Messprogramm. Alle Anschlüsse am Schrank sind für den Anschluss von Kunststoffschläuchen vorbereitet. Der Schrank enthält lediglich eine Gaspumpe und die erforderliche Anzahl von Ventilen zur Analyse, für die Spülung der Gasmodule und zum Anschluss eines Testgases. Es gibt vier standardisierte Ausführungsvarianten in Bezug auf die Gasmodule: nur CH₄, nur H₂S, CH₄ & H₂S sowie CH₄, H₂S & O₂. Methan und Sauerstoff können wahlweise auch kontinuierlich analysiert werden.

Alle Gasmodule sind druck- und temperaturkompensiert. Die Analysestation hat bis zu drei analoge Ausgänge und einen Digitalausgang zur Übertragung eines Sammelalarms. Optional können die Daten und Einzelalarme über Modbus RTU an eine bauseitige Steuereinheit übertragen werden.

Ein Testgaseingang erlaubt eine Überprüfung und Nachkalibrierung der Gasmodule vor Ort mit Hilfe einer Service-Software durch Binder oder eine autorisierte Fachfirma.

Die Wartung gestaltet sich sehr einfach: Filter und andere Verschleißteile können durch den Betreiber getauscht werden, die Gasmodule sollten jährlich beim Hersteller überprüft und bei Bedarf die Zellen getauscht werden. Neue bzw. überholte Gasmodule stehen im Tausch zur Verfügung, so dass die Messwerte ständig verfügbar sind. Der Modultausch dauert weniger als 2 Minuten und kann vom Betreiber selbst durchgeführt werden.

Sonderausstattung der Analysestation COMBIMASS® GA-s hybrid eco

• Analyse von 2 Gasströmen
• 1-2 Analogsignale von Gasmengenmessgeräten können erfasst und übertragen werden
• alle Anschlüsse an der Station für Edelstahlverrohrung vorbereitet
• Gaskühler für kontinuierliche Analyse von CH4 und O2, nicht jedoch von H2S oder für Gastemperaturen über +40°C
• Sonderschränke für Außenaufstellung, zur Ständermontage, optional in Edelstahl lieferbar

Das VACOMASS® elliptic diaphragm control valve ist ein technisch optimierter Blendenregulierschieber  mit einer gasdicht schließenden linsenförmigen Regelblende zur präzisen und verlustarmen Regelung und Verteilung von Luft in Kläranlagen. Die Strömungsachse ist zur feinfühligen Regelung normaler und tangentialer Luftströmungen (z.B. nach Rohrleitungsbögen) absinkend und gemäß Norm DIN EN 60534-2-3 ausgeführt.

Der Blendenregulierschieber besteht aus zwei Gehäusehälften, deren Form so gewählt ist, dass eine Verwendung als Zwischenflansch – oder Abschlussarmatur gegeben ist. In die Teilfläche ist die Nut für die Aufnahme der Dichtung eingearbeitet. Die PTFE/ Carbon-Dichtung hält den Blendenregulierschieber in der Gehäuseteilung dicht und übernimmt durch die Prismenform gleichzeitig die Führung der Schieberplatte. Das bedeutet: eine flatterfreie Führung ist durch die Edelstahl-Teflon/Carbon-Paarung gewährleistet und ein Verklemmen ist ausgeschlossen.

Der Blendenregulierschieber besitzt im normalen Regelbereich eine stabile Regelkennlinie und kann von 0-100% Öffnung eingestellt werden. Er erfüllt die wesentlichen Anforderungen des Merkblattes der DWA M 229-1 (Ausgabe September 2017) und auch des Handbuches NRW Energie in Abwasseranlagen (Ausgabe Januar 2018).

Je nach vorhandener Rohrleitungsgeometrie sind verschiedene Ausführungen der Mess- und Regelstrecke möglich:

Standard-Aufbau
Ist genügend Strecke vorhanden, wird das Luftmengenmessgerät mit ausreichend Einlaufstrecke und mindestens 5*D vor der Regelarmatur positioniert, ohne dass das Strömungsprofil bei sich veränderndem Hub die Messwerte beeinflusst.

Kompakter Aufbau
Die Luftmengenmessung wird 500 mm vor dem Blendenregulierschieber positioniert. Das Luftmengensignal ist basierend auf dem aktuellen Hub zu korrigieren – entweder in der Systemelektronik flexcontrol oder direkt im Luftmengenmessgerät AL 100. Dieser Aufbau ist ideal bei der Nachrüstung vorhandener Installationen, bei denen der sonst erforderliche gerade Rohrleitungsabschnitt in der Regel nicht vorhanden ist.

Herkömmliche Regelsysteme basieren typischerweise auf der Messung und direkten Regelung nach der Sauerstoffkonzentration, bei größeren Kläranlagen häufig überlagert von weiteren Prozessparametern wie der Ammonium- und/oder Nitratkonzentration. Bedingt durch die Beckengröße, Systemträgheit aber auch ungünstige Dimensionierung von Gebläsen und Regelarmaturen sowie Verwendung von Klappen und Schiebern mit unzureichender oder stark eingeschränkter Regelfunktion (Details s. DWA M 229-1, Ausgabe September 2017) kommt es zu Verzögerungen in der Regelantwort. Diese können im Bereich von 1-5 Minuten liegen und führen somit zu Abweichungen der tatsächlichen Konzentration im Vergleich zum SOLL-Wert von bis zu 1,5 mg/l.

Diese Abweichung kann im negativen Fall zur Sauerstoffunterversorgung des Belebtschlammes mit negativen Auswirkungen auf die Schlammeigenschaften und die Ablaufwerte hinsichtlich Ammonium-Stickstoff führen. Im positiven Fall führt dies zu einer Überlüftung der biologischen Stufe verbunden mit einem unnötigen Energieverbrauch. Eine Überlüftung kann jedoch wesentliche negative verfahrenstechnische Auswirkungen wie Verschleppung von Sauerstoff in Denitrifikationszonen (Verminderung der Denitrifikationsleistung, Anstieg des Nitratstickstoffes im Ablauf) oder Mineralisierung des Belebtschlammes führen. Diese negativen Auswirkungen treten besonders schnell bei unterlasteten Kläranlagen auf.

VACOMASS® flexcontrol überwacht kontinuierlich die zugeführte Luftmenge und erkennt dadurch bereits kleinste Verschiebungen der Druckverhältnisse. Die lokale Regelung greift sofort ein und schaltet somit den Einfluss externer Störungen auf die Luftverteilung aus. Herzstück ist der Aeration Controller mit einem sehr leistungsfähigen PID-basierten Regelbaustein.

Das VACOMASS® System der lokalen Lufteintragsregelung überwacht kontinuierlich die zugeführte Luftmenge und erkennt dadurch bereits kleinste Verschiebungen der Druckverhältnisse. Die lokale Regelung greift sofort ein und schaltet somit den Einfluss externer Störungen auf die Luftverteilung aus. VACOMASS® flexcontrol ist ein SPS-basierendes Feldgehäuse oder ein kompletter Steuerschrank mit Hard- & Softwaremodulen zur Regelung der Stickstoffelimination, Belüfterwartung und Überprüfung der Signalqualität genutzter Sensoren. Die Kommunikation zwischen dem flexcontrol und dem Leitsystem erfolgt über diverse Bussysteme, die aktivierbare Ferneinwahl kann zur Parameterüberwachung/ -anpassung, Unterstützung des Betriebspersonals und weiteren Funktionen genutzt werden.

Die Bedienung vor Ort erfolgt über einen 7“-Touch-Bildschirm oder am Bildschirm in der Leitwarte. Der Betreiber kann jederzeit vor Ort oder über Ferneinwahl die Regelparameter ändern. Jeder Regelkreis hat einen eigenen Prozessor mit projektspezifisch konfigurierter Software und arbeitet damit völlig unabhängig. Fällt ein Hutschienenmodul aus, kann es vom Betriebspersonal leicht getauscht werden, ohne dass die anderen Regelkreise in ihrer Funktion beeinflusst werden. Eine optionale redundante lokale SPS übernimmt automatisch, falls die SPS ausfällt. Dies schafft höchste Betriebssicherheit und Flexibilität. In einem Schrank werden bis zu 12 Regelkreise realisiert. Es können beliebig viele Schaltschränke miteinander verknüpft werden, so dass kleinere Anlagen wie auch Großkläranlagen dieselben standardisierten und dadurch preiswerten Bausteine verwenden können.

Alle gängigen Schnittstellen sind verfügbar. Die frei erweiterbare Anzahl von Ein- und Ausgängen bzw. Datenübertragung mit Bussystemen eröffnen Möglichkeiten zur Datenerfassung und Auswertung für eine weitergehende Prozessüberwachung und -optimierung. Sicherheitsupdates können über Ferneinwahl installiert werden. Das Versenden von standardisierten Statusnachrichten kann aktiviert werden, um zeitnah Trends auf der Kläranlage zu erkennen.

Die FAIRCHILD Präzisionsdruckregler sind federbelastete, mit einer Steuermembrane versehene, Proportionalregler. Dabei ergibt sich die erforderliche Verstellkraft des Ventils aus der Differenz zwischen Federkraft und der, auf der Unterseite der Membrane wirkenden, durch den Steuerdruck produzierten Gegenkraft. (mehr …)

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen. Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen sind: Druckreduzierregler und Überströmer.

Unsere pneumatischen Präzisionsdruckregler zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich zulässiger hoher Regelgüte bei kompakter Baugröße, Vibrationsfestigkeit, Langlebigkeit und Vordruckunabhängigkeit besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen wie z.B. NPT sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Korrosion und Medienbeständigkeit wird mit unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen begegnet.

Bei den Messsystemen der COMBIMASS® basic Serie handelt es sich um Feldtransmitter für die Durchflussmessung von Druckluft und technischen Gasen bei Prozesstemperaturen bis zu 130°C. Die Geräte arbeiten nach dem thermischen Prinzip und messen in trockenen Gasen direkt den Gasmasse- bzw. Normvolumenstrom, unabhängig von Druck- und Temperatur des Mediums (DIN 1343).

Schon diese Grundsysteme der COMBIMASS® Serie zeichnen sich durch eine sehr leistungsfähige, digitale Elektronik aus. Wichtige Merkmale der Elektronik für die praktische Anwendung sind sowohl die Temperaturkompensation als auch die Wahl verschiedener Messmodi (Konstant-Strom bzw. Konstant-Temperatur).

Die Elektronik ist beim COMBIMASS® basic in einem Aluminiumgehäuse untergebracht. Optional ist für diese Gehäuseausführung auch ein 8-stelliges Display zur Anzeige des aktuellen Durchflusswertes und des Summenwertes erhältlich.

Jedes Messsystem wird auf die Einbausituation, das zu messende Gas und den Messbereich kundenspezifisch konfiguriert und vor der Auslieferung in unserem CAMASS® Kalibrier-Technikum unter Simulation der realen Einbausituation und Betriebsbedingungen kalibriert. Alle Geräte besitzen eine interne Kalibrierreserve, welche bei Bedarf später aktiviert werden kann.

Zur Anzeige der Messwerte dient neben dem integrierten Display auch das optional erhältliche Feldgehäuse COMBIMASS® convert mit Graphikdisplay für die Wand- oder Ständermontage. Es können auch mehrere Sensoren für Gasmenge sowie für andere Prozessparameter einfach an ein Feldgehäuse angeschlossen werden.
Das Grafikdisplay wird projektspezifisch konfiguriert und ausgeliefert. Es zeigt alle gewünschten Werte an. Für die Datenübertragung zum Leitsystem stehen alle üblichen Schnittstellen zur Verfügung.

Die Analysestation COMBIMASS® GA-s hybrid premium ist komplett modular aufgebaut. Alle Pumpen und Ventile befinden sich für den einfachen Tausch einzeln auf Hutschiene montiert. Die Gaszellen sind in Modulen installiert, welche auch auf einer Hutschiene im Analyseschrank montiert sind.

Dies bietet zum einen die Möglichkeit, einzelne Gasbestandteile auch in höheren Konzentrationen oder kontinuierlich zu messen, zum anderen wird dadurch auch die Flexibilität hinsichtlich Messzyklen einzelner Gasströme verbessert. Es können Gaskreisläufe parallel aufgebaut werden und somit auch mehrere Gasströme kontinuierlich gemessen werden. Neben üblicher IR-Technik und elektrochemischen Sensoren können auch Wärmeleitfähigkeitssensoren eingesetzt werden.

Über eine spezielle elektronische Ansteuerung können elektrochemische Sauerstoffzellen bei Bedarf kontinuierlich messen, sie regenerieren sich selbst. Bei sicherheitstechnisch relevanten Applikationen können identische Messzellen parallel aufgebaut und zur gegenseitigen Überprüfung genutzt werden.

Die Pumpe(n) und die Magnetventile in der Station erlauben eine stationäre oder zyklische (quasi-stationäre) Analyse von mehreren Gasentnahmestellen. Die Daten können intern gespeichert oder über verschiedene Standardschnittstellen übertragen werden. Optionale Module zur Ferneinwahl können Funktionsüberprüfung, Wartungsdiagnose und/ oder Datenübertragung realisieren. Ein (optionales) Life-bit zeigt die Betriebsfähigkeit der Station an. Eine (optionale) unabhängige Spannungsversorgung realisiert den Betrieb der Station auch nach Ausfall der regulären Spannungsversorgung und stellt eine Alarmmeldung sicher.

Der Innenraum der Station und das Analytgas werden auf Druck und Temperatur überwacht. Optional können die Messdaten auf Plausibilität geprüft und so die Manipulationssicherheit erhöht werden. Ein Schlüsselschalter oder eine password-geschützte Software verhindern eine unsachgemäße Änderung der Konfigurationsparameter.
Bei Gasanalysegeräten ist zur Erhaltung der Langzeitgenauigkeit und Zuverlässigkeit ein hoher technischer Aufwand erforderlich, der sich letztlich auch im Anschaffungspreis und in den Wartungskosten niederschlägt. Werden mehrere Gasanalysegeräte eingesetzt, summieren sich nicht nur die Anschaffungs- und Wartungskosten, sondern auch die Messunsicherheiten, so dass ein Trend kaum frühzeitig erkennbar ist.

Die Gasmodule lassen sich in der Station rekalibrieren. Dies dient der Langzeitstabilität der Messwerte. Optional zur menügeführten Kalibrierung steht auch eine Autokalibrierfunktion bei permanentem Anschluss einer oder mehrerer Testgasflaschen zur Verfügung. Der aktuelle Status der Gasmodule wird über Ampelfarben signalisiert: grün – betriebsbereit und genau; gelb – Wartung/ Rekalibrierung steht demnächst an; rot – Wartung jetzt. Der Betreiber kann die zulässige/ akzeptable Abweichung der Messergebnisse vom Kalibrierzustand projektbezogen anpassen. Kann die gewünschte Genauigkeit wegen des aktuellen Verschleißes beim Rekalibrieren nicht mehr wiederhergestellt werden, sollten die Gasmodule beim Hersteller überprüft werden. Bedingt durch das Ampelsystem können Servicezyklen an die Nutzungshäufigkeit bzw. die Anforderungen an die Genauigkeit automatisch angepasst werden.

Wird eine Analysestation zur Wartung eingeschickt, muss der Betreiber in dieser Zeit auf aktuelle Werte verzichten. Bedingt durch den modularen Aufbau, können alle Ersatz- und Verschleißteile durch den Betreiber selbst oder eine Servicefirma getauscht werden.

Der Betreiber kann auch einen zweiten Satz Gasmodule nutzen, während sich die gebrauchten in der Überarbeitung/Überholung befinden, wenn die Anforderungen an die Verfügbarkeit der Messwerte sehr hoch sind.

Sonderausstattung der Analysestation COMBIMASS® GA-s hybrid premium

• Analysestation auf beliebig viele 20 Gasmessstellen in einem bzw. mehreren Schränken erweiterbar
• 7“-Grafikdisplay mit Historie- und Diagrammfunktion
• Weitere Hardware wie Gaskühler, USV, redundante Pumpen etc. verfügbar
• alle Anschlüsse an der Station auch für Edelstahlrohr lieferbar
• Manuelle Kalibrierung / Auto-Kalibrierung der Gaszellen und -module
• Rückführung des Analysegases in die Prozessleitung möglich
• Analogsignale weiterer Gasmengen-, Temperatur- oder Feuchtemessungen können erfasst und ausgewertet werden
• mit Hilfe eines Temperatur- oder Taupunkttransmitters kann die trockene Gasmenge ermittelt werden
• Leistungsfähige Datenübertragung über Ethernet Modbus TCP, Modbus RTU über RS485 bzw. Analogausgänge 4-20 mA, Profinet oder Profibus DP optional möglich
• Ferneinwahl zur Datenübertragung/ Wartungsdiagnose über GSM/ GPRS oder Ethernet, optional mit life-bit Übertragung
• Datenspeicherung vor Ort auf USB-Stick / SD-Karte möglich
• Schlüsselschalter zur Absicherung der Konfiguration vor fremdem Zugriff lieferbar
• Plausibilitätstest von Gasparametern
• Definition von Grenzwerten möglich, die Einzelalarme oder einen Sammelalarm, Digitalsignale über potenzialfreie Relais auslösen
• Sonderschränke für Außenaufstellung (mit Heizelementen etc.), zur Ständermontage, optional in Edelstahl lieferbar, mit einer USV erweiterbar

Es gibt derzeit wenige Druckschalter in der Industrie, die einen so grossen Einsatzbereich umfassen wie die BETA-Druck- und Temperaturschalter. Für praktisch jede Branche und Industrie können wir einen qualitativ hochwertigen Schalter anbieten, der die geforderte Spezifikation erfüllt.

Der standardmäßig vorgesehene Klemmenblock realisiert eine sichere, fest Verbindung. Es werden nur unverlierbare Schrauben am Gehäusedeckel genutzt. Standardmäßig ist eine Erdungsschraube vorhanden, bei Ex-Schutz Ausführung ist optional auch noch zusätzlich die notwendige blaue Kabelverschraubung lieferbar. Die Konstruktion ist somit sehr zuverlässig.

Neben der klassischen Produktlinie von BETA bieten wir auch OEM-Version der Druck- und Temperaturschalter an, die BETA Minis.

Druckregler werden vor allem dort eingesetzt, wo schwankende Drücke vergleichmäßigt werden sollen. Mithilfe einer Membrane oder eines Kolbens wird der Druck erfasst und mit dem Sollwert verglichen (Einstellwert über Feder oder Druckkraft). Über die resultierenden Kräfte wird der Sitz des Ventils kontinuierlich und selbsttätig neu eingestellt.

Typische Ausführungen für Flüssigkeiten sind: Druckreduzierregler, Überströmer und Differenzdruckregler.

Unsere Druckregler für Flüssigkeiten zeichnen sich besonders dadurch aus, dass sie applikationsspezifische Anforderungen hinsichtlich zulässigem Druckabfall, Korrosionsbeständigkeit, hoher Regelgüte bei kompakter Baugröße und Vordruckunabhängigkeit besonders gut erfüllen.

Alle Produkte entsprechen den üblichen europäischen Normen wie z.B. Druckgeräterichtlinie und ATEX.

Neben den typischen amerikanischen Prozessanschlüssen NPT, ANSI etc. sind auch die europäischen standardmäßig lieferbar. Den Anforderungen hinsichtlich Temperatur, Druckbeständigkeit, Korrosion und Medienbeständigkeit wird mit unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen begegnet.

Der COMBIMASS® eco-bio+ ist ein speziell für den Biogasmarkt entwickeltes Gerät. Es nutzt das thermische Prinzip und misst direkt den Gasmasse- bzw. Volumenstrom bei Standarddruck und Standardtemperatur: Der Sensor besteht aus einer beheizten Elektrode und einer Referenzelektrode. Das vorbeiströmende Gas kühlte den beheizten Sensor ab und stellt somit ein Maß für die Anzahl der vorbeigeströmten Moleküle (=Massestrom) dar. Allerdings wird der Feuchteanteil des Biogases messtechnisch mit erfasst. Somit kann nicht direkt der Normvolumenstrom nach DIN 1343 ermittelt werden, da die Forderung 0% relative Feuchte nicht erfüllt wird.

Der maximale Wasserdampfanteil ist von der Gastemperatur abhängig und stellt einen bekannten Zusammenhang dar. Die Temperaturinformation der Referenzelektrode kann somit bei wasserdampfgesättigtem Gas genutzt werden, um den Wasseranteil im Gas rechnerisch zu ermitteln und zu kompensieren. Dadurch kann bei geeigneter Wahl des Messortes auch für feuchtes Biogas die trockene Gasmenge bei Standardbedingungen ermittelt werden.

Dies ermöglicht z.B. den Einsatz der COMBIMASS® eco-bio+ für den Nachweis der jährlich produzierten Rohbiogasmenge (für privilegiertes Bauen im Außenbereich nach §35 BGB). Für diesen Nachweis sind weitere spezielle manipulationsarme Ausführungsvarianten lieferbar. Unsere Geräte werden stetig in mehr und mehr Landkreisen von den Behörden akzeptiert.

Thermische Gasmengenmessungen eignen sich hier im Vergleich zu allen anderen Messverfahren (z.B. Vortex Wirbelzähler, Ultraschall, mechanische Zähler, Fluidistorgeräte) besonders gut, da sie bereits bei kleinen Gasgeschwindigkeiten hochgenau messen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass alle erforderlichen Kompensationen direkt in dem einem Messgerät erfolgen können. Keine zusätzliche Hardware oder Auswerterechner sind erforderlich.

Die Installation ist einfacher bei geringeren Kosten, die Ausfallwahrscheinlichkeit ist kleiner als bei einer Kombination von drei Messgeräten und es kann sich kein Fehler aufsummieren.

Das VACOMASS® square diaphragm control valve ist ein technisch optimierter Blendenregulierschieber  mit einer gasdicht schließenden quadratischen Regelblende zur präzisen und verlustarmen Regelung und Verteilung von Luft in Kläranlagen. Die Strömungsachse ist zur feinfühligen Regelung normaler und tangentialer Luftströmungen (z.B. nach Rohrleitungsbögen) absinkend und gemäß Norm DIN EN 60534-2-3 ausgeführt.

Der Viereck-Blendenregulierschieber besitzt im normalen Regelbereich eine stabile flächenproportionale Regelkennlinie und kann von 0-100% Öffnung eingestellt werden. Der Drosseldruckverlust ist gemäß üblichen Forderungen der ATV kleiner 10 mbar bei Nenndurchsatz und Vollöffnung.

Der Blendenregulierschieber besteht aus zwei Gehäusehälften, deren Form so gewählt ist, dass eine Verwendung als Zwischenflansch – oder Abschlussarmatur gegeben ist. In die Teilfläche ist die Nut für die Aufnahme der Dichtung eingearbeitet. Die PTFE/Carbon-Dichtung hält den Blendenregulierschieber in der Gehäuseteilung dicht und übernimmt durch die Prismenform gleichzeitig die Führung der Schieberplatte. Das bedeutet: eine flatterfreie Führung ist durch die Edelstahl-Teflon/Carbon-Paarung gewährleistet und ein Verklemmen ist ausgeschlossen.

Je nach vorhandener Rohrleitungsgeometrie sind verschiedene Ausführungen der Mess- und Regelstrecke möglich:

Standard-Aufbau
Ist genügend Strecke vorhanden, wird das Luftmengenmessgerät mit ausreichend Einlaufstrecke und mindestens 5*D vor der Regelarmatur positioniert, ohne dass das Strömungsprofil bei sich veränderndem Hub die Messwerte beeinflusst.

Kompakter Aufbau
Die Luftmengenmessung wird 500 mm vor dem Blendenregulierschieber positioniert. Das Luftmengensignal ist basierend auf dem aktuellen Hub zu korrigieren – entweder in der Systemelektronik flexcontrol oder direkt im Luftmengenmessgerät AL 100/ SS 100. Dieser Aufbau ist ideal bei der Nachrüstung vorhandener Installationen, bei denen der sonst erforderliche gerade Rohrleitungsabschnitt in der Regel nicht vorhanden ist.

Das speziell für Belebungsluft entwickelte und optimierte Regelventil ist weltweit einzigartig und verbindet strömungstechnische mit produktionstechnischen Herausforderungen. Es erfüllt alle Anforderungen des Merkblattes der DWA M 229-1 (Ausgabe September 2017) und auch des Handbuches NRW Energie in Abwasseranlagen (Ausgabe Januar 2018).

Abweichungen zwischen der Anlagenauslegung bei der Planung und den realen Betriebsbedingungen später spielen ab sofort keine Rolle mehr. Dies liegt an der linearen Betriebskennlinie und durch die gleichbleibende Regelgenauigkeit bei einem 0-100% voll nutzbarem Regelbereich. Zu groß dimensionierte Regelarmaturen die zwangsläufig für den Volllastbetrieb erforderlich sind, die dann im Teillastbereich aber nicht mehr vernünftig regeln können, gibt es mit dem VACOMASS® jet control valve nicht mehr. Dieses Problem ist durch das neue Design gänzlich behoben.

Bei Blendenregulierschiebern wird üblicherweise der Rohrleitungsquerschnitt am Anfang der Mess- und Regelstrecke verjüngt und am Ende wieder erweitert, was zu zusätzlichen Druckverlusten in der Mess- und Regelstrecke führt. Das VACOMASS® jet control valve kann dagegen in den meisten Fällen ohne Verjüngung/Erweiterung direkt in die Rohrleitung montiert werden.

Auch das Luftmengenmessgerät kann bereits 0,5*D vor dem Regelventil positioniert werden, die Rückwirkungen auf das Luftmengensignal bei sich öffnender oder schließender Armatur sind minimal.

Die Genauigkeit des Messgerätes hängt stark von der Einbausituation bzw. dem Strömungsprofil am Einbauort ab (s.a. Merkblatt DWA M 264 Ausgabe 2015). Sind nicht ausreichend gerade Ein- und Auslaufstrecke vorhanden oder ist die Strömung wegen Einbauten/Rohrleitungsfittings im Einlaufbereich gestört, kann der Sensor auch direkt vor der Regelarmatur platziert werden. Je nach Ausführung der Armatur und Anforderungen an die Genauigkeit der Messung ist ggf. eine Signalkorrektur basierend auf der aktuellen Öffnungsposition erforderlich (simultane Strömungsprofilkorrektur). Dies kann entweder direkt im Sensorkopf (Typen AL100 / SS100) oder in der getrennten Auswerteelektronik VACOMASS® flexcontrol erfolgen.

Folgende Gerätetypen sind vorhanden:

VACOMASS® flow meter SS

Die Elektronik ist in einem kompakten, druckfesten Edelstahlgehäuse (Material 1.4571) mit getrenntem Anschlussraum untergebracht. Ein integriertes Display ist optional verfügbar.

VACOMASS® flow meter AL

Die Elektronik ist im Standard-Aluminiumgehäuse untergebracht. Ein integriertes Display ist optional verfügbar.

VACOMASS® flow meter AL DIN

Die Elektronik ist in einem kompakten Aluminiumgehäuse ohne Display untergebracht.

VACOMASS® flow meter AL 100 / SS100

Die Elektronik ist in einem speziellen Aluminiumgehäuse / Edelstahlgehäuse mit optionalem Display untergebracht. Das Gerät verfügt über einen analogen Eingang zum Einlesen der Stellungsrückmeldung von der Regelarmatur, um basierend auf der aktuellen Öffnung das Rohsignal zu korrigieren und dadurch eine genaue Luftmengenmessung zu realisieren.

VACOMASS® flow meter multi

In großen Haupt- und Sammelleitungen kann es sinnvoll sein, mehrere Sensoren einzeln in unterschiedlichen Eintauchtiefen zu platzieren und somit bei ungleichem Strömungsprofil über mehrere Sensoren gewichtete Mittelwerte zu bilden, um die Luftmenge korrekt messen zu können. Dabei können alle Sensortypen (SS, AL oder AL DIN) eingesetzt werden. Die Auswertung der Messsignale erfolgt über die Elektronik VACOMASS® flexcontrol multi.

Es kann zusätzlich eine Einschleusevorrichtung mit Kugelhahn zur Montage in die vorhandene Rohrleitung geliefert werden. Es sind zwei Ausführungen vorhanden:

VACOMASS® OEIN-S

Einschleusevorrichtung mit manuell betätigbarem Kugelhahn und variabler Eintauchtiefe

VACOMASS® OEIN-F

Einschleusevorrichtung verdrehsicher mit manuell betätigbarem Kugelhahn und fixierter Eintauchtiefe und Sensorausrichtung