Der richtige Sensor an der richtigen Stelle Automatisierungslösungen aus der Praxis

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1 Der richtige Sensor an der richtigen Stelle Automatisierungslösungen aus der Praxis 2. VDI-Konferenz Prozessmesstechnik an Biogasanlagen Martin Grepmeier Folie 1

2 Agenda Firmenvorstellung Gasanalyse Temperatur Füllstand Grenzstand Gasdruck Flüssigkeitsdurchfluss Gasdurchfluss Zeit, dass Sie die Kontrolle übernehmen. Gewicht Automatisierung Folie 2

3 Firmengebäude modern & ökologisch Folie 3

4 Leistungsumfang Gasanalysesysteme Komponentenentwicklung Planung Produktion Inbetriebnahme Wartung/Service/Support Automatisierung Prozesssteuerung, Visualisierung und Softwareentwicklung Schaltschrankbau (Subunternehmer) Verkabelung Wartung/Betreuung Messtechnik Beratung und Projektierung Installation Inbetriebnahme Wartung Folie 4

5 Referenzen Gasanalysesysteme Anzahl Systeme: ~1500 Auslandsanteil 50% Tendenz steigend Länder: DE (~700), IT (~330), AT (~90), CZ (>40), PL (>20), BeNeLux (>20), ES+PT (>20), HU (18), SEA (ID, MY, TH, ~20), CH (>5), SI (>5), TR (>5), FR (>5), UK&IR (>5), USA&CA (~15), LT (>5), SK, SQ, HR, SE, GUS, IL, PE, CL Automatisierung / Messtechnik Anzahl Anlagen: >90 Auslandsanteil 60% Länder: DE (>30), CZ (>30), AT (>10), TR, ES, SK, SI, GR, PT, PE Folie 5

6 Agenda Firmenvorstellung Gasanalyse Temperatur Füllstand Grenzstand Gasdruck Flüssigkeitsdurchfluss Gasdurchfluss Zeit, dass Sie die Kontrolle übernehmen. Gewicht Automatisierung Folie 6

7 Gasanalyse Nutzen: Prozessüberwachung, Prozessregelung, Einhaltung von Grenzwerten, Bilanzierung Messstellen: Fermenter, vor und nach Gasreinigung, Gasaufbereitung, Rohbiogasverkauf, Gasverwertung, Gaseinspeisung Sensoren: Methan, Kohlendioxid, Sauerstoff, Schwefelwasserstoff, Wasserstoff, Wassergehalt Messprinzip Infrarot (CH 4, CO 2 ), elektrochemisch (O 2, H 2 S, H 2 ), paramagnetisch (O 2 ), kapazitiv, Taupunktspiegel (rf) Einbau: Handarmatur, Filter, (Fein)druckregler, Uhr (Kondensat) Redundanz: CH 4 /CO 2, redundante Sensorausführung, redundante Pumpen Folie 7

8 Temperatur Nutzen: Automatische Regelung der Behältertemperaturen, Überwachung, Kühl- oder Heizprozesse, Kompensation Messstellen: Fermenter, Nachgärer, Heizungsleitungen Vor- und Rücklauf, Kühlung, Trockenlaufschutz für Pumpen Messprinzip: Pt100 3 Leiter Genauigkeit 0,2K (Klasse A) Einbau: Im Schutzrohr an repräsentativer Stelle, austauschbar (Heizleitungen, Einbautiefe, mechanische Beanspruchung) Redundanz: Mehrere Messstellen im Fermenter, Vergleich der Messwerte Quelle: Endress+Hauser Folie 8

9 Füllstand Nutzen: Messung, Regelung und Überwachung der Füllhöhe Messstellen: Fermenter, Nachgärer, Vorgrube, Endlager, diverse Tanks Messprinzip: Hydrostatisch (Relativdruck zur Umgebung), geschlossene Membran Genauigkeit: < 2cm bei konstanter Dichte (Achtung Schaum!) Einbau: Stutzen mit Handhahn, isoliert, 1½ Zoll Durchmesser, evtl. Spülanschluss, unterhalb Minimalfüllhöhe oder Tauchsonde Redundanz: Überfüllsicherung Quelle: Endress+Hauser Folie 9

10 Füllstand - Grenzstand Nutzen: Maximaler und minimaler Füllstand, Schaumerkennung, Grenzabschaltung Quelle: Endress+Hauser Messstellen: Fermenter, Nachgärer, Vorgrube, Endlager, Kondensatschächte, diverse Tanks mit Gefahr von Überfüllung Messprinzip: Kapazitive (Einstab), konduktiv (Mehrstab, mehrere Schaltpunkte), Schwinggabel (flüssiges Medium) Genauigkeit: Schaltpunkt abhängig von Einbaulage, Fehlschaltungen durch Feststoffe oder Anhaftung Einbau: möglichst vertikal, Stutzen mit Handhahn, Schnellkupplung für elektrischen Anschluss (Ex-Zone), evtl. Spülanschluss Redundanz: Füllstandmessung Folie 10

11 Gasdruck Nutzen: Erkennung Überfüllung und Gasverlust über die Überdrucksicherung, Abschaltung der Gasverbraucher bei Unterdruck, automatische Fackelansteuerung Messstellen: Fermenter, Nachgärer, Endlager Messprinzip: Hydrostatisch (Relativdruck zur Umgebung), geschlossene Membran Genauigkeit: 0,02mbar (Messbereich z.b mbar) Einbau: Stutzen mit Handarmatur, isoliert, min. 2 Zoll Durchmesser, Wetterschutz (Druckausgleich) Redundanz: Gasfüllstandmessung, mechanische Über-, Unterdrucksicherung Folie 11

12 Flüssigkeitsdurchfluss Nutzen: Regelung von Pumpprozessen, Dosierung von (Co)substraten, Aufzeichnung von Mengen, Überwachung der Pumpenleistung, Fest-flüssig-Mischung Messstellen: Substratpumpen Messprinzip: Magnetisch-induktiv (leitfähige Medien) Genauigkeit: ~0,5% abnehmend mit steigender Trockensubstanz Einbau: Steigende Leitung (Gaseinschlüsse vermeiden), Ein- und Auslaufstrecke beachten (5x DN / 2x DN), Druckseite Quelle: Endress+Hauser Folie 12

13 Gasdurchfluss Nutzen: Erfassung von Mengen, biologische Kontrolle, Bilanzierung Messstellen: Fermenter, Gasverwertung, Biogasverkauf Messprinzip: Thermische Massedurchflussmessung uvm. Auswahlkriterien: Feuchte, Gaszusammensetzung, Vordruck, Strömungsgeschwindigkeit, Ein- und Auslaufstrecken, Verschmutzung, Korrosion, Temperatur, Austausch Genauigkeit: ~1%, Realität ~5% (Einflussfaktoren) Einbau: Horizontale Leitung Uhr, Ein- Auslaufstrecken (20xDN, 10xDN), Handarmatur Folie 13

14 Gewicht Nutzen: Kontrollierte Dosierung von Feststoffen Messstellen: Feststoffdosierung (Fermenter) Messprinzip: Wägezellen (Dehnungsmessstreifen) Genauigkeit: ~ 20 kg Signalübertragung: Digital, da bei analoger Übertragung die DA / AD Wandlung den Fehler vervielfacht, Busanbindung zur Kommunikation Folie 14

15 Agenda Firmenvorstellung Gasanalyse Temperatur Füllstand Grenzstand Gasdruck Flüssigkeitsdurchfluss Gasdurchfluss Zeit, dass Sie die Kontrolle übernehmen. Gewicht Automatisierung Folie 15

16 Automatisierung Fernwartung, Einwahl mehrere Benutzer mehrere Sprachen Gleichzeitigkeit Benutzerlevel Folie 16

17 Automatisierung - Gesamtübersicht Folie 17

18 Automatisierung - Einstellungen Folie 18

19 Automatisierung - Fernwartung INTERNET Folie 19

20 Automatisierung - Betriebstagebuch Auslesen Anzeigen Visualisieren Exportieren Folie 20

21 Automatisierung - Wartungsmanagement nach Zeit nach Termin nach Betriebsstunden Folie 21

22 Automatisierung - Zustandserkennung Fuzzy Logic System: BHKW Auslastung Gasqualität Gasfüllstand Gasdruck Folie 22

23 Automatisierung - Alarmierung Voice over IP INTERNET Folie 23

24 Vielen Dank! Awite Bioenergie GmbH Grünseiboldsdorfer Weg Langenbach/Niederhummel Folie 24