Inline-Partikelmesssystem für fallende Granulate
Thomas Schäfer
1,
*, Roman Ulbrich
2
und Matthias Rädle
1
DOI: 10.1002/cite.201300094
Es wird ein neues Messsystem vorgestellt, das speziell für die Inline-Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen in senk-
rechten Rohren konzipiert ist. Im Gegensatz zu bisherigen Messmethoden wurde das Gerät ausschließlich für die Prozess-
kontrolle entwickelt. Primärziel ist die schnelle Anzeige von Prozessabweichungen in der Industrie. Die Untersuchungen
wurden an Produkten nach Klassierung durch eine Freischwinger-Siebmaschine durchgeführt. In den hier dargestellten Ex-
perimenten werden ein Siebriss und die damit einhergehende Störung der Partikelgrößenverteilung realitätsnah simuliert.
Schlagwörter: Inline-Messung, Partikelmesstechnik, Prozesskontrolle
Eingegangen: 09. Juli 2013; revidiert: 17. Dezember 2013; akzeptiert: 17. Dezember 2013
Inline Particle Measurement System for Falling Bulk Solids
A new measuring system is introduced, which is designed specifically for the inline measurement of particle size distribu-
tions in vertical tubes. In contrast to previous methods of measurement, the device was designed exclusively for the process
control. The primary goal is to provide the industry with a system that is able to quickly display critical process deviations.
The investigations are based on products classified with a cantilever screen. In the presented experiments a screen crack
and the resulting distortion of particle size distribution are simulated realistically.
Keywords: Inline monitoring, Particle measurement technology, Process control
1 Problemstellung
Die international immer lauter werdenden Forderungen der
Industrie und Verbraucher nach einheitlichen Standards
sowie hohen und konstanten Qualitätsniveaus erzwingt die
Entwicklung und Verwendung von neuen Messgeräten. Seit
vielen Jahren existiert ein Trend, Qualitäten nicht nur im
Labor, sondern auch direkt im Prozess messen zu können.
Das Fortschreiten von entsprechend geeigneten und breit
verwendeten Apparaten drückt sich jedoch sehr unter-
schiedlich in den einzelnen Produktionsbereichen aus.
Während bei Gasmessungen und Fluidüberwachung
komplexe und potente Messgeräte immer robuster werden
und damit in Breite eingesetzt werden können, ist dieser
Trend bei der Überwachung dispers-phasiger Produkte und
Prozesse zwar immer gefordert und propagiert, kommt aber
sehr langsam voran. Ein besonders schwieriges Thema
scheint die Partikelmesstechnik zu sein. In der Regel sind
die vorgestellten und verwendeten Messgeräte aus Laborge-
räten abgeleitet und unter erheblichem technischen und
Kostenaufwand an die Prozessumgebung angepasst.
Bei der Klassierung granularer Stoffe oder Stoffgemische
mittels Siebmaschinen kommt es trotz Verwendung robus-
ter Technik immer wieder zu unterschiedlichen Störungen.
Diese können durch Überladung des Siebes, durch Zu-
schmieren der Siebböden und durch Siebrisse ausgelöst
werden. Alle diese Beeinträchtigungen führen unweigerlich
zu einer Störung der Sieblinie. Bei Massenströmen von teil-
weise einigen Tonnen pro Stunde ist ein schnellst mögli-
ches Erkennen einer solchen Störung wünschenswert. Übli-
cherweise werden jedoch aus Aufwandsgründen nur
Proben im Abstand von einigen Stunden genommen und
mit Labortechnik charakterisiert. Entsprechend können bei
den üblichen hohen Massenströmen zwischen zwei Proben-
nahmen mehrere Tonnen Produkt klassiert und oftmals
auch bereits verpackt oder in Silo-Anlagen eingelagert sein,
bevor die Störung bemerkt wird. Im Fehlerfall müssen so al-
so große Mengen Produkt erneut der Klassierung zugeführt
werden. Das ist bei laufender Produktion meist schwierig,
in jedem Fall aber zeit- und kostenintensiv.
In diesem Beitrag wird ein neu auf den Markt gekomme-
nes, kostengünstiges Inline-System untersucht, das solche
Störungen der Sieblinie innerhalb weniger Sekunden er-
Chem. Ing. Tech. 2014, 86, No. 3, 1–6 © 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.cit-journal.com
–
1
Thomas Schäfer (t.schaefer@hs-mannheim.de), Prof.Dr. Matthias
Rädle, Hochschule Mannheim, Fakultät für Verfahrenstechnik, In-
stitut für Prozessmesstechnik & Innovative Energiesysteme (PI),
John-Deere-Straße 81a, 68163 Mannheim, Deutschland;
2
Prof. Ro-
man Ulbrich, Opole University of Technology, Faculty of Mechani-
cal Engineering, Department of Environmental Engineering,
450271 Opole, Mikolajczyka 5, Polen.
Kurzmitteilung 1
Chemie
Ingenieur
Technik