Insitec Dry für Umgebungen mit Staubexplosionsgefahr

Übersicht

Das Insitec Dry Partikelgrößenmessgerät für Umgebungen mit Staubexplosionsgefahr bietet vollständig automatisierte Echtzeitgrößenmessung oder manuelle At-Line-Größenmessung von Partikeln in kontinuierlichen und diskontinuierlichen Prozessen. Es kann für Prozesse mit pneumatischer Zufuhr oder Schwerkraftzufuhr eingesetzt werden, bei denen für Zone 22 geeignete Geräte erforderlich sind. Dieses Instrument der ATEX-Kategorie 3 wurde gemäß IEC 61241 entwickelt. Es wird zur Überwachung und Steuerung von Prozessen verwendet, bei denen Materialien von abrasionsfähigen Pulvern bis zu Lebensmitteln und Feinchemikalien verarbeitet werden. Um repräsentative Proben zu gewährleisten, werden die Prozessschnittstellen an spezielle Prozessanforderungen angepasst, ob für laborübliche Mengen oder hunderte von Tonnen pro Stunde.

• Mit CE-Zeichen und von ATEX (Ex II 3 D EEx tD A22 IP65 T120°C) zum Einsatz in Bereichen der Zone 22 zertifiziert.
• Die Hardware des Basismodells wird gemäß den GAMP5-Standards gefertigt und ist mit CIP/SIP-Anforderungen kompatibel, um spezifische Herstellungsspezifikationen zu erfüllen.
• Mit der einfach zu verwendenden Software und dem vollständig automatisierten Betrieb wird der Schulungsbedarf verringert und der Bediener entlastet.
• Durch die Integration mit bestehenden Steuerplattformen wird die Entwicklung von automatisierten Steuerprotokollen vereinfacht.
• Das System bietet eine hohe Verfügbarkeit von mehr als 95 % mit geringer Ausfallzeit, minimale Wartungsanforderungen und maximale Anlagenrendite.

Funktionsweise

Übersicht
Alle Insitec-Anlagen werden an die speziellen Anforderungen der Anwendung angepasst. Die Anwendungen reichen von einfachen At-Line-Systemen mit manueller Zuführung bis zu vollständig automatisierten, validierten On-Line-Lösungen zur kontinuierlichen Überwachung und multivariaten Steuerung. Malvern Panalytical arbeitet gemeinsam mit dem Kunden an der Entwicklung der Anlage und bringt nach Bedarf Know-how, Hardware und Software ein. Damit werden eine kosteneffektive, erfolgreiche Projektimplementierung und eine positive Anlagenrendite gewährleistet.

Erfolgsfaktoren
Der Erfolg der Prozessanalyse hängt von der detaillierten Berücksichtigung von drei wichtigen Komponenten ab:

• Prozess-Schnittstelle
• Probenmessung
• Datendarstellung und -auswertung

Die Prozess-Schnittstelle
Insitec-Systeme sind Bestandteile der Prozessanlage und werden in der Anlage betrieben. Für einen langfristigen, reibungslosen Betrieb ist eine geeignete Schnittstelle zwischen dem Instrument und der Betriebsstätte unerlässlich.

Malvern Panalytical bietet bewährte Technologien für beinahe jede denkbare Trockenprozessanwendung: von zweistufigen Schneckenprobenehmern mit Massenströmen von 100 Tonnen/Stunde und mehr bis zu statischen Probenehmern, einfachen Eduktoren und Sonden mit sehr viel niedrigeren Durchflussraten. Mit bewährten Strategien wird sichergestellt, dass repräsentative Proben entsprechend dispergiert und in einer für die Analyse geeigneten Konzentration automatisch und konsistent in die Messzone bewegt werden.

Insitec-At-Line-Systeme werden neben dem Prozess betrieben und verfügen über eine manuelle Schnittstelle. Zum automatisierten kontinuierlichen Betrieb wird das Insitec-System in die Prozessleitung oder in einen angeschlossen Probenkreislauf integriert.

Durch die Messung in einem entsprechend dispergierten Zustand wird die Erfassung relevanter Daten sichergestellt, unabhängig davon, ob Agglomerate oder die primäre Partikelgröße von Interesse sind.

In einigen Anwendungen ist für jeden Messpunkt ein separates Insitec-System erforderlich, während in anderen Anwendungen mehrere Leitungen oder Prozessschritte mit einem einzigen Sensor überwacht werden können. Dies hängt von der erforderlichen Messfrequenz ab.

Durchdachte On-Line-Prozessschnittstellen:

• liefern für das Material repräsentative Proben.
• laufen verlässlich mit minimalem Wartungsaufwand und ohne Unterbrechung des Prozesses.
• führen das analysierte Material zur Abfallminimierung in die Prozessleitung zurück.

Probenmessung
Insitec-Systeme verwenden die Laserbeugung zur schnellen Messung der Partikelgröße. Für trockene Systeme können vollständige Partikelgrößenverteilungen in weniger als einer Sekunde gemessen werden, die Überwachung erfolgt also in Echtzeit. Selbst Prozesse mit hoher Dynamik können effektiv überwacht werden.

Insitec-Systeme messen direkt den Prozessstrom. In einigen Prozessen variieren Partikelbeladung bzw. -konzentration beim normalen Betrieb. Dies führt bei vielen Partikelmesssystemen zu Problemen und kann sich nachteilig auf die ausgegebene Partikelgröße auswirken. Mit den patentierten Algorithmen für Mehrfachstreuung, mit denen alle Insitec-Systeme ausgestattet sind, wird sichergestellt, dass die erfassten Änderungen der Partikelgröße verlässlich sind. Mit diesen Algorithmen wird der konzentrationsabhängige Effekt von Quelllicht mathematisch korrigiert, das vor Erreichen des Detektors nicht mit einem, sondern mehreren Partikeln wechselwirkt. Die Messungen sind daher unabhängig von der Probenkonzentration.

Insitec-Systeme geben verlässliche, zeitnahe und vollständige Daten sowie vollständige Partikelgrößenverteilungen aus. Diese Daten stellen eine sichere Basis für eine bessere Prozesssteuerung dar, unabhängig davon, ob diese Steuerung manuell oder automatisiert erfolgt.

Daten Präsentation und Anwendung
Insitec Systeme werden in die Prozessanlage integriert. Üblicherweise werden sie von einer Steuerzentrale aus bedient, und anhand der Messergebnisse werden Routineentscheidungen getroffen. Leistungsfähige Softwarepakete vereinfachen Integration und Datenauswertung.

Die Malvern Link II-Software bietet die zur Integration eines Insitec-Systems mit dem vorhandenen Steuersystem und zur Automatisierung der Prozesssteuerung erforderliche Funktionalität. Sie ermöglicht die Bedienung des Analysegeräts von einem Computer oder vorhandenen Steuerstrukturen aus. Malvern Link II kann nicht nur zur Insitec-Integration eingesetzt werden. Diese Software vereinfacht auch die Integration mit anderen Typen von Instrumenten sowie die multivariate Steuerung.

Die RTSizer-Software stellt die Messergebnisse klar und zugänglich dar. Zur Verbesserung des Informationsflusses kann die Ausgabe der Ergebnisse an Branchen- und Kundenstandards angepasst werden. Insitec-Daten werden zu folgenden Zwecken eingesetzt:

• Verbesserung des Prozessverständnisses
• Sofortige Erkennung von Störungen
• Unterstützung umfassender Prozessoptimierung
• Automatisierung der Prozesssteuerung

Da die gesamten Partikelgrößenverteilungen ausgegeben werden, kann die Überwachung und Steuerung auf der Grundlage eines beliebigen Größenbereichs von Interesse erfolgen: beispielsweise der Feinanteil, die Fraktion 3 bis 30 Mikrometer, die Materialmenge über 200 Mikrometer usw. Da Insitec-Daten optimierte manuelle Steuerstrategien sowie die vollständige Automatisierung der Prozesssteuerung ermöglichen, bieten sie eine erhebliche wirtschaftliche Rendite.

Spezifikation

System

Typ der Messung	Partikelgröße
Messbereich	0,1 bis 2500 µm
Messprinzip	Laserbeugung
Optische Modelle	Mie-Theorie
Messgenauigkeit	±2 % bei Dv(50) mit dem Verifikationsfadennetz

Allgemein

Versorgung	100/240V
Schutzart	IP65
Operating platforms	10 bar (g)
Software	RTSizer (zur Steuerung des Messgerätes) Malvern Link II (zur System Automatisierung und Daten Link)
Maximaler Abstand zwischen Instrument und Computer	500 m (bis zu 2 km mit Glasfaseroptik)

Betriebsumgebung

Temperatur	10 °C–70 °C
Luftfeuchtigkeit	35 %-80 % (nichtkondensierend)