Fallstudie zur Messung des Flüssigkeitsstands in dem Tank des Rohörfiltrators mit externem Pegelschalter

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Beschreibung des Anwendungsfalles für den externen Pegelsensor zur Messung des Flüssigkeitsstands im Tank des Rohölrückspülgeräts: Ein petrochemisches Unternehmen in Shandong verfügt über einen Tank für das Rohölrückspülgerät – dieser ist 4 m hoch und hat einen Durchmesser von 1,5 m. Im Tank befinden sich 100 vertikal angeordnete Filterstäbe. Die Temperatur liegt zwischen 170 und 200 Grad℃； Verwendung: Vor-Ort-Ölfilter, hauptsächlich zur Entfernung von Verunreinigungen wie Schlamm und feinem Kies mit größeren Partikeln aus Rohöl ； Zweck: Schutz der normalen Funktionsweise der Pumpe und Gewährleistung der Qualität des Rohöls. Nicht nur ist die Struktur im Behälter komplex, sondern auch die Entleerungsgeschwindigkeit ist hoch. Der Prozess erfordert eine Entleerung alle 8 Stunden – der gesamte Entleerungsprozess dauert dabei weniger als 1 Minute. Der Benutzer verwendete ursprünglich einen importierten RF-Admittanz-Schalter für die Messung des Füllstands. Im Laufe der Zeit traten Probleme mit diesem Schalter auf. Sowohl der Austausch als auch die Wartung erforderten eine Pause in der Betriebsabläufe. Die Wartungskosten waren hoch und die Arbeitsbelastung groß. Der Tank zum Zurückspülen des Rohöls wurde alle 8 Stunden gereinigt. Nachdem der Schalter ausfiel, musste der Füllstand des Tanks anhand der Zeit geschätzt werden – was erhebliche Sicherheitsrisiken mit sich brachte. Andere Geräte zur Messung des Füllstands konnten unter diesen Bedingungen kaum verwendet werden. Die Nutzer suchen ständig nach geeigneten Produkten zum Austausch. Da der externe Pegelschalter eine einfache Montage aufweist und nicht von der Viskosität des Mediums, Temperaturschwankungen oder dem Anhaften von Material an den Wänden beeinflusst wird, entschied sich der Kunde dafür, den ELL-externen Pegelschalter auszuprobieren. 1. Der frequenzumrichtergesteuerte Ultraschall-Spiegelschalter ist einfach zu installieren und in der Bedienung unkompliziert; er erfüllt die Anforderungen an den Einsatz vor Ort. Es sind keine Löcher zu bohren, der Tank muss nicht geleert werden, es kommt weder zu Brandgefahr noch zu Produktionsstörungen – es handelt sich dabei um ein vollständig isoliertes Messgerät für den Spiegelstand. Es genügt, ein Paar Sensoren an der zu messenden Stelle anzubringen – dadurch werden die Installationskosten sowie die Arbeitsaufwände reduziert. 2. Der Pegelschalter wird weder von der Viskosität noch von der Reinheit der Flüssigkeit beeinflusst und erfüllt somit die Anforderungen an die Messung komplexer Medien. Durch die Ausnutzung der Abschwächung der Schallwellen beim Durchgang durch die Wand des Behälters kann die verbleibende Energie erfasst werden. Da die Durchlässigkeit der Schallwellen in Gasen und Flüssigkeiten unterschiedlich ist, lässt sich anhand der Menge der verbleibenden Energie leicht feststellen, ob der Flüssigkeitspegel die gewünschte Höhe erreicht hat. Dadurch kann ein Signal ausgesendet werden, um den Ein- und Ausfluss der Flüssigkeit zu steuern. Da das Signal innerhalb der Wand des Behälters geleitet wird, beeinflussen die Viskosität sowie die Reinheit der zu messenden Flüssigkeit nicht die Funktionsfähigkeit des frequenzumrichtbaren Ultraschall-Niveausteuers. 3. Verfügt über die einzigartige „Wechselfrequenz-Ultraschalltechnologie“, die nur wenig von Temperaturänderungen sowie vom Anhaften der Materialien an die Wände beeinflusst wird. Dadurch ist eine stabile Messung möglich. Die patentierte Wechselfrequenz-Ultraschalltechnologie ermöglicht eine hohe Automatisierung – sie kann sich automatisch an Temperaturänderungen sowie an das Anhaften der Materialien anpassen. Dadurch wird die Fehlerquote verringert und die Stabilität des Geräts erhöht. Das ist auch ein wichtiger Grund dafür, warum die ELL-Wechselfrequenz-Ultraschall-Spiegelschalter eine höhere Stabilität aufweisen als Hersteller ähnlicher Produkte. 4. Das einzigartige Produktdesign des frequenzumrichtbaren Ultraschall-Spiegelschalters ermöglicht die Messung bei hohen Temperaturen. Für solche Anwendungen wurden spezielle „Überhochtemperatur-Sensoren“ sowie ein spezieller, importierter Kupplungsstoff entwickelt. Dadurch kann der frequenzumrichtbare Ultraschall-Spiegelschalter besser auf Temperaturschwankungen reagieren und präzise messen. Aufgrund der Komplexität dieser Betriebsbedingungen haben die Techniker viele Fachleute zusammengebracht, um an den Tests teilzunehmen und die Messergebnisse zu überprüfen. Insgesamt fanden 5 Testzyklen zum Ein- und Austritt der Flüssigkeit statt. Durch den Vergleich mit historischen Daten konnten genaue Messwerte ermittelt werden, und die Alarmfunktion funktionierte zuverlässig. Die Installation vor Ort ist äußerst einfach: Auf einer Höhe von 80 % des Füllstands des Tanks für die Rückspülung des Rohöls werden in Abständen von 1 m jeweils zwei Sensoren mit einem Durchmesser von Ø80 installiert. Diese Sensoren sind mit einem Messwandler verbunden. Wenn der Ölstand im Tank diese Höhe überschreitet, sendet der Messwandler ein Signal an das Steuerungssystem. Dieses wiederum steuert die Pumpe. 1. Es wurde eine automatisierte, digitale Sicherheitsverwaltung in der Produktion umgesetzt. Ohne menschliches Eingreifen steuert der Rohöl-Rückspülbehälter automatisch den Zufluss und Abfluss der Flüssigkeit; dabei werden Daten im System erfasst, um die Ölmenge pro Zeiteinheit zu berechnen. 2. Geringe Kosten. **Es wird die Arbeitsbelastung der Bediener verringert und somit Kosten für Arbeitskräfte eingespart ； Die Installation und Einrichtung sind einfach und unkompliziert – es sind keine Anpassungskosten erforderlich. 3. Erweiterung ist einfach und bequem. Falls später eine genauere Messung des Flüssigkeitsspiegels im Behälter erforderlich ist, genügt es, Messpunkte am Behälter hinzuzufügen und Temperaturbeständige Außenmesssonden für den Flüssigkeitsspiegel zu installieren. Durch langfristige Beobachtungen durch die Prozessabteilung zeigte das Messgerät eine stabile Leistung und erfüllte somit voll und ganz die Anforderungen an die Messung des Flüssigkeitsspiegels unter diesen extremen Bedingungen. Es lieferte kontinuierlich Aktualisierungen bezüglich des Flüssigkeitsspiegels sowie der Zustand des Geräts an die Steuerzentrale. Da der PFDavg (T1=1J) des frequenzumrichtbaren Ultraschall-Spiegelschalters (Fehlerrate in Sicherheitsaspekten) ≤ 6,04×10-⁵ ； SFF (Sicherheitsfehlfunktionsscore) ≤ 99,35 %, die Funktionssicherheitsebene beträgt SIL3; es kann direkt in SIS-Systeme (Sicherheitssteuerungssysteme) eingesetzt werden. Wenn der Ölstand im Tank zu hoch ist, wird ein Alarm ausgelöst und die Pumpe zum Einbringen von Flüssigkeit wird gestoppt. Mit der ständigen Weiterentwicklung und Verbesserung der Technologien zur Messung des Flüssigkeitsspiegels können diese Geräte in immer komplexeren Anwendungsbedingungen eingesetzt werden. Die besonderen Vorteile dieser Geräte liegen darin, dass keine Bohrungen erforderlich sind, es kommt zu keiner Erhitzung des Systems, die Behälter müssen nicht geleert werden und die Produktion kann ununterbrochen weiterlaufen. Dadurch werden den Nutzern schnelle Lösungen zur Messung des Flüssigkeitsspiegels geboten – zudem werden erhebliche Kosten in Bezug auf Arbeitskräfte, Ressourcen und Zeit eingespart.