In der industriellen Prozesssteuerung und -messung ist die Auswahl des richtigen Durchflussmessers entscheidend für die Sicherstellung der Produktionseffizienz und Kostenkontrolle. Unterschiedliche Prozessbedingungen, Mediumseigenschaften und Messanforderungen bestimmen den Typ des zu verwendenden Durchflussmessers. Dieser Artikel bietet einen systematischen Ansatz für die Auswahl des geeigneten Durchflussmessers auf der Grundlage von Schlüsselparametern wie Medieneigenschaften, Rohrgröße, Temperatur und Druck und hilft Ingenieuren und technischem Personal, fundierte Entscheidungen zu treffen.
1. Auswahl eines Durchflussmessers anhand der Eigenschaften des Mediums
1.1 Flüssiges Medium
- Saubere Flüssigkeiten (z. B. Wasser, Lösungsmittel): Magnetisch-induktive Durchflussmesser, Turbinen-Durchflussmesser, Ultraschall-Durchflussmesser
- Viskose Flüssigkeiten (z. B. Öl, Sirup): Verdrängungs-Durchflussmesser (Ovalrad, Drehkolben), Coriolis-Massendurchflussmesser
- Ätzende Flüssigkeiten: Magnetisch-induktive Durchflussmesser mit Auskleidung, Coriolis-Massedurchflussmesser mit PTFE-Beschichtung
- Flüssigkeiten, die feste Teilchen enthalten: Magnetisch-induktive Durchflussmesser mit Eintauchvorrichtung, Doppler-Ultraschall-Durchflussmesser
- Nicht-leitende Flüssigkeiten: Turbinen-Durchflussmesser, Ultraschall-Durchflussmesser, Verdränger-Durchflussmesser
1.2 Gasmedium
- Saubere, trockene Gase: Wirbel-Durchflussmesser, thermische Massedurchflussmesser, Turbinen-Durchflussmesser
- Feuchte Gase / gesättigter Dampf: Differenzdruck-Durchflussmesser (mit Kondensatkammern), speziell entwickelte Wirbel-Durchflussmesser
- Ätzende Gase: Wirbel-Durchflussmesser mit korrosionsbeständigen Materialien, thermische Massedurchflussmesser
- Gase unter hohem Druck: Blenden-Durchflussmesser, Turbinen-Durchflussmesser
- Gase mit niedrigem Druck: Thermische Massendurchflussmesser, Schwebekörper-Durchflussmesser (Rotameter)
- Gesättigter Dampf: Wirbel-Durchflussmesser, Differenzdruck-Durchflussmesser
2. Auswahl des Rohrdurchmessers
Die Auswahl eines Durchflussmessers beginnt mit dem Rohrdurchmesser:
- Kleiner Durchmesser (DN15-DN50)
- Mittlerer Durchmesser (DN50-DN300)
- Großer Durchmesser (>DN300)
3. Druck- und Temperaturkompatibilität
Druckanforderungen:
- Standard-Durchflussmesser: Ausgelegt für 1,6 MPa (PN16)
- Hochdruckanwendungen (>4 MPa)
- Vakuumbedingungen: Nur bestimmte Typen (z. B. thermische Massendurchflussmesser) sind geeignet
Temperatur-Grenzwerte:
- Standardmodelle: -20°C bis 80°C
- Modelle für mittlere Temperaturen: Bis zu 200°C (erfordert spezielle Auskleidung)
- Hochtemperatur-Modelle: Bis zu 450°C (erfordert eine Kühlkonstruktion)
4. Bestimmung des Durchflussbereichs
Drei wichtige Überlegungen:
- Mindestdurchflussmenge
- Maximale Durchflussmenge
- Umschlagshäufigkeit: Standard-Durchflussmesser bieten einen Faktor von 1:10, während High-End-Modelle einen Faktor von 1:100 erreichen können. (Unser thermische Massendurchflussmesser ein außergewöhnliches Verhältnis von 1:2500 zu erreichen.)
5. Auswahl der Verbindungsart
- Flanschverbindungen: Standard in industriellen Anwendungen, erhältlich in ANSI-, DIN- und JIS-Normen
- Anschlüsse mit Gewinde: Geeignet für Durchflussmesser kleinen Durchmessers (DN15-DN50)
- Tri-Clamp-Verbindungen: Einsatz in sanitären Anwendungen wie Lebensmittel und Pharmazeutika
- Geschweißte Verbindungen: Ideal für Hochdruck- oder gefährliche Anwendungen
6. Auswahl der Eingangs-/Ausgangssignale
- Analoger Ausgang: 4-20mA (weit verbreitet in der industriellen Prozesssteuerung)
- Digitale Kommunikation: MODBUS, HART, PROFIBUS für erweiterte Datenübertragung
- Impulsausgang: Verwendet für Dosier- und Totalisierungsanwendungen
- Drahtlose Übertragung: LoRa, Bluetooth oder Wi-Fi für die Fernüberwachung
7. Explosionsgeschützt & Schutzklassen
- Explosionssichere Klassifizierung: ATEX, IECEx für gefährliche Umgebungen
- Schutzart gegen Eindringen: IP65 (staub- und wasserdicht), IP67 (zeitweiliges Untertauchen), IP68 (ständiges Untertauchen)
8. Haushaltsüberlegungen
- Elektromagnetische Durchflussmesser: Mittelpreisig, ideal für leitfähige Flüssigkeiten
- Coriolis-Massendurchflussmesser: Hochpräzise, aber kostspielig
- Turbinen-Durchflussmesser: Kostengünstig für saubere, niedrigviskose Flüssigkeiten
- Vortex-Durchflussmesser: Kosten im mittleren Bereich, hervorragend für Dampfanwendungen
- Thermische Massendurchflussmesser: Hoher Wirkungsgrad, aber teuer für große Pipelines
Technische Fallstudie
Hintergrund des Falles:
- Anwendung: Messung von 32%-Salzsäure in einer DN200-Rohrleitung
- Temperatur: 20-80°C
- Druck: 0,6 MPa
- Durchflussbereich: 70-120 m³/h
- Genauigkeitsanforderung: 0.5%
Analyse der Auswahl:
- Eigenschaften des Mediums: Stark korrosive und leitfähige Flüssigkeit
- Prozessbedingungen: Mittlere Temperatur, mittlerer Druck
- Auswahl-Schritte:
Eliminierungsmethode:
- Turbinen-/PD-Zähler aufgrund von Korrosion eliminiert
- Differenzdruckmesser wegen unzureichender Genauigkeit eliminiert
- Erste Auswahl: Elektromagnetischer Durchflussmesser, Coriolis-Massendurchflussmesser
- Verifizierung:
-Elektromagnetisch: PTFE-Auskleidung + Tantal-Elektroden, ausgelegt für 120°C (über 80°C) und PN16 (über 0,6 MPa)
-Coriolis: Konstruktion aus Hastelloy C276, aber dreimal höhere Kosten
Endgültige Auswahl: Magnetisch-induktiver Durchflussmesser
Mit Hilfe eines strukturierten Auswahlverfahrens können Ingenieure sicherstellen, dass sie den effizientesten und kostengünstigsten Durchflussmesser für ihre Anwendung auswählen. Wenn Sie spezielle Anforderungen haben, können Sie uns gerne für eine fachkundige Beratung kontaktieren.
