Durchflussüberwachung in Lichtbogenöfen
Wo liegen die Herausforderungen bei der Überwachung des Kühlkreislaufs von Öfen?
- Die Ofenwand ist auf der Innenseite mit feuerfesten Steinen ausgekleidet und auf der Außenseite befinden sich Kupferrohre, durch die Kühlwasser fließt.
- Wasser dringt in den Ofen ein
- Nicht genügend Wasser für die Kühlung
- Hohe Wassertemperaturen
- Beengte Platzverhältnisse
- Gefahr des Verbrennens des mehradrigen Kabels
Traditionell wurden Leitfähigkeitssonden verwendet, um zu bestimmen, ob Wasser vorhanden ist oder nicht. Diese Methode war zwar kostengünstig und erforderte keine volle Leitung zur Durchflussmessung, aber sie war auch unzuverlässig und konnte nicht für eine genaue Durchflussmessung verwendet werden. Es gab keine lokale Anzeige zum Vergleich und für die Temperaturmessung war ein zusätzlicher PT100-Stabsensor notwendig.
Durchflussüberwachung in Lichtbogenöfen
Wie wird die Prozessqualität sichergestellt?
Rohrleitungen sind für die korrekte Funktion des Durchflusssensors SM von entscheidender Bedeutung, da der Durchflusssensor die richtigen Längen nach oben und unten benötigt, um genau zu messen. Zudem muss die Leitung voll gefüllt sein, damit er richtig funktioniert. Der Durchflusssensor SM arbeitet nach dem Faraday'schen Induktionsprinzip. Das in einem Magnetfeld (M) durch ein Rohr fließende, leitfähige Medium erzeugt eine Spannung, die proportional zur Geschwindigkeit (v) bzw. der Durchflussmenge ist. Über Elektroden (E) wird diese Spannung aufgegriffen und in einer Auswerteeinheit aufbereitet. Durch beständige Materialien ist der Sensor für eine Vielzahl von Medien geeignet. Eine hohe Schutzart und ein robustes, kompaktes Gehäuse zeichnen den Sensor zudem im Feld aus.
Wie wird die Prozessverfügbarkeit gewährleistet?
Abhängig vom Typ verfügt jeder Ofen über 50 bis 400 Temperaturmesspunkte, an denen PT100 oder Thermoelemente installiert sind.Diese werden an strategischen Punkten an der Ofenwand eingesetzt, um festzustellen, ob die Ofenauskleidung innen sicher ist. Wenn die Auskleidung zu verschleißen beginnt, steigt die Temperatur. ifm bietet eine Möglichkeit, um Thermoelemente vom Typ J oder K besser zu verdrahten. Die Temperatur des Thermoelementes wird in ein digitales Signal umgewandelt und über IO-Link-Module übertragen. Es gibt keinen Signalverlust.
Schutz vor Unfällen mit Personen und Maschinen
Wenn Wasser in den Ofen eindringt, entsteht Wasserstoff, was zu einer Explosion im Ofen führen kann. Deshalb ist es wichtig, dass diese Informationen rechtzeitig gemeldet und zeitnah übermittelt werden. IO-Link-Module sammeln die Sensorsignale und übertragen sie an eine Steuerung. Dies reduziert die Verkabelungskosten und erübrigt komplexe Kabelbäume. Alle Informationen werden an das SCADA-System und die SPS über IO-Link zurückgesendet.
