GASMESSTECHNIK

Abluft entsteht in einer Vielzahl von Industrieprozessen, einschließlich der Metallproduktion, chemischer Anlagen, Lebensmittelverarbeitung, pharmazeutischer Herstellung, Raffinerien, Zellstoff- und Papierfabriken, Energieerzeugung und Kesselbetrieben.

Die Wärmeleitungs-Durchflussmesser von FCI – erhältlich als Einpunkt-Sensoren (ST-Serie) oder Mehrpunkt-Systeme (ST102A, MT100-Serie) – sowie die Durchfluss-Sensoren FLT93 und FS10i bieten genaue und kosteneffektive Lösungen für die Abluftüberwachung.

Herausforderungen bei der Abluftmessung

Abluft besteht typischerweise aus gemischten Gaszusammensetzungen, die je nach Brennstoff und Prozess variieren. Typische Komponenten sind Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff, Wasserdampf und Schadstoffe wie Schwefeloxide, Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid und Partikel. Diese Faktoren schaffen einzigartige Messherausforderungen:

• Gemischte und variable Gaszusammensetzungen
• Nasse oder verschmutzte Gasbedingungen
• Große Rohrdurchmesser mit eingeschränktem Zugang
• Verzerrte, wirbelnde oder ungleichmäßige Strömungsprofile

Vorteile der FCI-Technologie in Abluftanwendungen

• Kalibriert für gemischte Gaszusammensetzungen
• Kostengünstige Installation in großen Rohrdurchmessern
• Einpunkt- und Mehrpunkt-Konfigurationen
• Direkte Massendurchflussmessung
• Keine beweglichen Teile für niedrigen Wartungsaufwand und hohe Zuverlässigkeit
• Breites Drosselverhältnis zur Handhabung breiter Durchflussbereiche
• Fernmontierbare Elektronik
• Temperaturkompensation für genaue Ergebnisse

Die Wärmeleitungs-Durchflussmesser von FCI sind so konzipiert, dass sie diese Herausforderungen überwinden und alle kritischen Anforderungen erfüllen. Für Rohrgrößen bis zu 30 Zoll [760 mm] werden häufig Einpunkt-Einstechdurchflussmesser eingesetzt. Für größere Kanäle und Schornsteine bieten FCI-Mehrpunkt-Systeme mit bis zu 16 Sensoren eine Durchflussmittelung über große Querschnittsflächen. Da diese Instrumente die Massendurchflussrate direkt messen, sind keine zusätzlichen Temperatur- oder Drucksensoren erforderlich, wie sie bei volumetrischen Techniken notwendig sind.

Organische Industrieabfälle aus der Lebensmittelverarbeitung und der Fleischindustrie, Lebensmittelabfälle aus Restaurants und Haushalten, gesammelte Gülle von Nutztieren sowie Energiepflanzen können unter anaeroben Bedingungen in Reaktortanks, auch Fermentationstürme genannt, vergoren werden. Das Ergebnis dieses Biomassevergärungsprozesses ist Biogas, eine Mischung aus Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), Wasser und Spuren von Schwefelwasserstoff (H2S). Der gesamte Prozess umfasst die Gasbildung, Reinigung, Speicherung (in Tank- oder Beutel-Akkumulatoren) und letztendlich die Nutzung von Biogas, auch bekannt als erneuerbares Erdgas oder RNG, als Brennstoffquelle zum Heizen oder zur Stromerzeugung. Eine Bodenfackel ist ein integraler Bestandteil des Sicherheitssystems für den Prozess. Die Installation von Biogas-Durchflussmessern und RNG-Durchflussmessern an mehreren Stellen im System liefert den Betreibern wichtige Informationen für optimale Gasproduktion, Kontrolle, Sicherheit und Berichterstattung.

Herausforderungen bei der Biogasmessung

• Geringe Durchflussempfindlichkeit während des Starts und bei saisonalen Änderungen, die niedrigere Durchflussraten produzieren
• Temperaturkompensation für korrekte Messwerte bei variierenden Temperaturen
• Kalibrierung für gemischte Gaszusammensetzung von CH4 + CO2 + Spurengasen
• Nasses, verschmutztes Gas mit korrosivem H2S-Gehalt
• Potenziell brennbare oder explosive Gasinstallationsumgebung
• Einfache, kostengünstige Installation und geringer Wartungsaufwand

Vorteile der FCI-Technologie in Biogas-Anwendungen

• Massendurchflussmessung sowohl in Rate als auch kumuliert
• Keine beweglichen Teile oder kleinen Löcher, die in verschmutzten oder feuchten Gasumgebungen verstopfen oder verunreinigen könnten
• Biogas-spezifische Kalibrierung
• Geringe Durchflussempfindlichkeit, mindestens 0,6 FPS [0,2 m/s] und breites Drosselverhältnis von 100:1
• Druckverlust über dem Messelement sollte auf 0,01 Psi [1 mBar] begrenzt sein
• Alle benetzten Teile sind gegen H2S-Korrosion resistent; mindestens 316L Edelstahl
• Einfache und sichere Entfernung unter Leitungsdruck mit einfachem Kugelhahn
• Systemgenehmigungen für sicheren Einsatz in Division 2 [Zone 2] oder Division 1 [Zone 1]

Die thermischen Durchflussmesser der ST-Serie von FCI, sowohl im Einstech- als auch im Inline-Stil, sind optimal für die Biogas-Durchflussmessung. Neben der Erfüllung aller oben genannten Auswahlkriterien verwendet FCI eine konstante Leistungsmesstechnik, die durch einen leichten Heizeffekt tatsächlich die Kondensatfeuchtigkeit vom Sensor entfernt. Dieses Merkmal bietet eine bessere Leistung und Wiederholbarkeit in Anwendungen zur Messung feuchten Biogases. Überall dort, wo die Installation entlang des Biogassystems erfolgt, hat FCI erfolgreich ST-Serie-Gasdurchflussmesser angewendet.

FCI ist der weltweit führende Hersteller von Fackelgas-Durchflussmessern, die die Wärmeleitungs-Technologie nutzen. FCI verfügt über die größte installierte Basis und unmatched Erfahrung in einer Vielzahl von Fackelanwendungen und Installationsbedingungen. Von einzelnen Bodenfackeln bis hin zu komplexen Mehrlinien-, Mehranlagen-Systemen, von der Prozessbetriebskontrolle bis zur regulatorischen Berichterstattung, von einheitlichen Gasen bis hin zu komplexen, gemischten Kohlenwasserstoffgasen und von landgestützten bis zu Offshore-Plattformen gibt es eine FCI-Lösung zur Messung Ihres Fackelgasflusses. Neben Fackelgas-Durchflussmessern bietet FCI auch Durchflussmesslösungen für Abluftspüleitungen und Hilfsgaszufuhrleitungen an.

Die Wärmeleitungs-Fackel-Durchflussmesser von FCI haben keine beweglichen Teile, keine Glasfenster oder Optiken im Strömungsbereich, die verstopfen, verrußen oder gereinigt werden müssen. Sie messen den direkten Massendurchfluss und werden an einem einzelnen Entnahmepunkt installiert, was die Lösung mit den niedrigsten Gesamtinstallationskosten ergibt. Breite Drosselverhältnisse, mehrere analoge Ausgänge, Buskommunikation wie HART, Foundation Fieldbus und Modbus, Präzision, tatsächliche Gas-Kalibrierungen, umweltgerechte Genauigkeit, weltweite Zulassungen für Ex-Installationen, VeriCal-In-situ-Kalibrierungsüberprüfung, SIL-Zertifizierungen und mehr sind nur einige der Funktionen und Merkmale, die in den FCI-Fackel-Durchflussmesslösungen verfügbar sind.

Abgase entstehen aus vielen Prozessen, einschließlich Metallbearbeitung, chemischer Produktion, Lebensmittelverarbeitung, Erdölverarbeitung, pharmazeutischer Herstellung, Papierfabriken, Kraftwerken und Kesselanlagen.

Die Einpunkt- (ST-Serie) oder Mehrpunkt-Durchflussmesser (ST102A, MT100-Serie) von FCI bieten genaue und kosteneffektive Lösungen für die Abgasdurchflussmessung.

Unternehmen, die FCI-Durchflussmesser für Abgas-Anwendungen nutzen, sind unter anderem US Steel, Kraft Foods, Georgia-Pacific, Dupont, Rohm & Haas, die Raffinerie Shijiazhuang, ELF Atochem, Kemirea Pigments, Fundia Wire, Noranda Mining und Foster-Wheeler Energy.

Abgase sind der allgemeine Begriff für die gemischten Gaszusammensetzungen, die als Nebenprodukt eines Verbrennungsprozesses entstehen. Ein Abgasrohr ist typischerweise ein großes Rohr, ein Kanal, ein Schornstein oder eine andere Belüftung, die an ein Prozesssystem wie einen Kessel, Ofen, Dampfgenerator oder Backofen angeschlossen ist und durch das die Abgase des Verbrennungsprozesses abgeleitet werden.

Je nach Prozess, Brennstoff und Effizienz können Abgase Stickstoff, Kohlendioxid, Spuren von Sauerstoff und Wasserdampf sowie umweltempfindliche Schadstoffe wie Schwefeloxide, Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid und Partikel enthalten. Neben der Messung des Abgasflusses für Prozesskontrolldaten ist die Berichterstattung oft durch bundesstaatliche, regionale und/oder lokale Umweltvorschriften zur Luftqualität vorgeschrieben.

Herausforderungen bei der Abgasmessung

• Gemischte Gaszusammensetzungen
• Nasses und/oder verschmutztes Gas
• Große, schwer zugängliche Rohre
• Breiter Durchflussbereich und verzerrte, wirbelnde Strömungsprofile

Vorteile der FCI-Technologie in Abgasanwendungen

• Genau und kalibriert für gemischte Gaszusammensetzungen
• Kostengünstige Installation in großen Rohrdurchmessern
• Einpunkt- und Mehrpunktlösungen
• Massendurchflussmessung
• Verstopfungsfreies Design ohne bewegliche Teile für geringen Wartungsaufwand
• Breites Drosselverhältnis für die Messung breiter Durchflussbereiche
• Fernmontierbare Elektronik
• Temperaturkompensation

Die Wärmeleitungs-Durchflussmesser von FCI bieten eine kosteneffiziente und genaue Lösung für die Abgasdurchflussmessung. Diese Durchflussmesser sind so konzipiert, dass sie die einzigartigen Herausforderungen der Abgasmessung überwinden und alle oben genannten Kriterien erfüllen. Für Rohrgrößen bis zu 30 Zoll [760 mm] werden typischerweise FCI-Einpunktemesser eingesetzt. Für größere Rohrgrößen bieten FCI-Mehrpunkt-Systeme bis zu 16 Sensoren, um eine Durchflussmittelung über große Querschnittsflächen zu erreichen. Darüber hinaus messen diese FCI-Durchflussmesser den Massendurchfluss direkt, sodass im Gegensatz zu volumetrischen Durchflussverfahren keine zusätzlichen Sensoren gekauft oder installiert werden müssen, um den Massendurchfluss zu erhalten.

Weltweit verlangen Vorschriften zunehmend die Überwachung und Berichterstattung von Treibhausgasemissionen (THG). FCI unterstützt Organisationen dabei, diese Anforderungen mit genauen und zuverlässigen Gasdurchflussmesslösungen zu erfüllen. Ob die Einhaltung verpflichtend ist oder Teil umfassenderer Nachhaltigkeitsinitiativen, FCI bietet die richtigen Werkzeuge und das Fachwissen, um eine langfristige, vertrauenswürdige Berichterstattung sicherzustellen.

Die Durchflussmesser von FCI mit thermischer Dispersionstechnologie liefern direkte Massendurchflussmessungen mit einfacher Installation – oft reicht ein einziger Einstechpunkt in ein Rohr oder einen Schornstein. Sie sind für Rohrdurchmesser von ¼” bis über 100” verfügbar und bieten Genauigkeiten von ±1 % der Ablesung, ±0,5 % des Vollbereichs, was die Leistungsniveaus übertrifft, die weltweit von Vorschriften und Branchenstandards erwartet werden.

Jedes Gerät misst Massendurchflussrate, kumulierten Fluss und Temperatur und bietet flexible Ausgänge wie ein integriertes digitales Display, 4–20 mA-Signale und digitale Kommunikation, einschließlich HART und Profibus. Alle Instrumente sind präzise kalibriert für das spezifische Gas, die Installation und die Betriebsbedingungen.

Mit umfangreicher Erfahrung in der Messung von Methan (CH₄), Lachgas (N₂O), Schwefelhexafluorid (SF₆), HFCs, PFCs und Kohlendioxid (CO₂) liefert FCI hochgenaue, wiederholbare Durchflussmesser, die Einrichtungen weltweit dabei unterstützen, Compliance- und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.