CITplus - Die hier vorgestellten, robusten Messgeräte erfüllen die sicherheitsrelevanten Aspekte zur Automatisierung eines automatisch arbeitenden Fördergerätes.

In der Schüttgutbranche ist es üblich große Mengen zu lagern. Für sensible Schüttgüter haben sich überdachte Längslager etabliert. Für den Austrag selbst, auch für große Förderleistungen aus diesen Lagern, haben sich gleisgebundene Portalkratzer bewährt, die den Vorteil bieten, wenig zusätzlich umbauten Hallenraum zu benötigen. Erfolgt die Einlagerung und der Austrag zeitlich versetzt, so werden dazu Kombigeräte eingesetzt.
Kombigerät für die Schwefellagerung
Für ein Projekt einer Zwischenlagerung von granularem Schwefel der Korngröße 2 - 6 mm bei Umgebungstemperatur, liefert ThyssenKrupp Resource Technologies St. Ingbert ein gleisgebundenes Kombigerät (Portalkratzer und Bandabsetzer in einem). Dieses Gerät stapelt 2.000 t/h Schwefel ein und lädt diesen nach Bedarf mit einer Rückladeleistung von 4.000 t/h wieder über das nachfolgende angeordnete Förderband aus. Der Betrieb des Kombigerätes erfolgt automatisch, damit der Aufenthalt von Personen in der Gesundheitgefährdeten, schwefelhaltigen Atmosphäre der Lagerhalle reduziert werden kann. Für die Lieferung der Sensorik wurde Geräte aus dem Praxis bewährtem Portfolio von Endress+Hauser gewählt, die den hohen Anforderungen des Betreibers entsprechen.

Haldenabstandmessung mittels Radar
Bedingt durch das Schüttgut Schwefel selbst, sind hohe Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Der Staubreduzierung durch das geeignete Schüttgut Handling und die Überwachung möglicher Zündquellen wurde besonderer Augenmerk geschenkt.
In der Lagerhalle herrscht Zone 21, also Staub Ex und dazu sind besondere Vorkehrungen zu treffen. Das beginnt schon damit, dass durch das entsprechende Einstapelverfahren versucht wird, die Staubentwicklung durch geringe Abwurfhöhen zu reduzieren. Ein Kombigerät mit hebsenkbaren Auslegern wurde gewählt, um die Abwurfhöhe und somit die weitere Staubentwicklung zu reduzieren. Damit die Abwurfhöhe dem tatsächlichen Schüttgut folgt und eine Kollision mit der Halde vermieden wird, sind an dem Ausleger Füllstandsonden des Typs FMR250 installiert. Diese freiabstrahlende Radarsonde hat den Vorteil, dass die Signalstärke nicht durch Befüllgeräusche gedämpft wird, was bei den hohen Förderleistungen schnell der Fall sein kann. Zudem ist das Messprinzip unabhängig von Temperaturänderungen und gibt klare Sig­nale in staubgeladener Atmosphäre.

Wohldosierte Wassermenge zur ­Staubunterdrückung
Damit sich in den Schurren des Kombigerätes nicht durch die Materialumlenkung weiterer Feinanteil frei ausbreiten kann, sind diese Stellen mit einer Befeuchtungsanlage zur Staubunterdrückung ausgerüstet. Hier wird zusätzlich Wasser über Düsen vernebelt, damit der entstehende Feinanteil gebunden wird. Damit die genau definierte Restfeuchte des Schüttgutes nicht überschritten wird, sind die vier Übergabestellen mit magentisch-induktiven Durchflussmessern zur Erfassung der Wassermengen ausgerüstet. Der Vorteil dieser bewährten Messgeräte der Serie Promag 53P ist, dass keine Einbauten einen Druckverlust in der Rohrleitung erzeugen und unabhängig gegen Anlagenvibrationen sind, die auf einer derartigen Maschine auftreten können. Zudem lassen sich diese Messgeräte einfach in das Rohrleitungssystem integrieren und sind unempfindlich gegenüber Rohrleitungsverspannungen.

Verstopfungsdetektion der ­Übergabeschurren
Der Betrieb des Kombigerätes erfolgt automatisch ohne Bedienpersonal und so ist es auch erforderlich die Materialströme zu kontrollieren. Vor diesem Hintergrund werden die Materialübergabeschurren und der Aufgaberollentisch auf Rückstaudetektion des Schüttgutes überwacht; gilt es doch zu bedenken, dass es sich um eine Einstapelleistung von 1.000 t/h bzw. 2.000 t/h Rückladeleistung je Ausleger handelt. Zur Detektion eines möglichen Rückstaus kommt der universal einsetzbare Grenzstandschalter Soliphant M FTM50 zum Einsatz. Der Einbau dieser Grenzschalter ist einfach und ohne Kalibrierung sofort einsatzfähig. Für diese Applikationen wurden die Soliphanten M mit einer erhöhten Empfindlichkeit ausgerüstet, damit auch Rückstau geringer Dichte, als staubiges Schüttgut sicher erkannt wird.

Drucküberwachung der ­Übergabeschurren
Als weitere Sicherheitsmaßnahme sind die Materialübergabeschurren und der Aufgaberollentisch mit Drucksensoren ausgerüstet. Diese Drucksensoren mit einem kleinen Messbereich haben die Aufgabe eine eventuell auftretende Verpuffung und den damit verbundenen Druckanstieg zu detektieren. Für diesen Einsatz sind Drucksensoren der Familie Cerabar PMC51 mit keramischer Messzelle ausgewählt worden. Diese keramischen Messzellen bieten sehr gute Abrasions- und Verschleißfestigkeit. Des Weiteren sind diese keramischen Messzellen bis zum 40fachen Nenndruck überlastfest, was nach einem plötzlichen übermäßigen Druckanstieg über den Messbereich hinaus keinen Austausch des Messgerätes erforderlich macht. Das Signal eines möglichen Druckanstieges in der entsprechenden Schurre wird in der Steuerung aufgezeichnet. Sollte dieser lokale Druckanstieg mehrfach auftreten, ist eine Störung vorhanden, die die Steuerung veranlasst, das Kombigerät in einen Notbetrieb zu schalten und Bedienpersonal anzufordern.

Temperaturüberwachung der ­drehenden Teile
Durch eine erhöhte Oberflächentemperatur der mechanisch schnell drehenden Teile und dem abgelagerten Staub im Umfeld kann eine Gefährdung ausgehen. Damit dies im Ansatz vermieden wird, werden diese mechanischen Teile durch Temperaturanlegefühler überwacht. Dies betrifft alle Bandtrommeln des integrierten Bandschleifenwagens, als auch die Lagerung der Kratzerketten und die Überwachung der Antriebsgetriebe. Die Temperaturfühler des Typs Omnigrad M TR10 als Widerstandsthermometer bieten den Vorteil der langen Lebensdauer durch den vibrationssicheren mineralisolierten Messeinsatz.
Der Signalaustausch zwischen den Sensoren erfolgt über die bewährte 4 - 20 mA Technologie. Die Messgeräte zur Anzeige variabler Werte sind Standardmäßig zudem mit dem HART Protokoll ausgerüstet. Selbstverständlich sind die produktberührenden Teile der Messtechnik in Edelstahl ausgeführt, um den besonderen Umgebungsanforderungen und dem Schüttgut Rechnung zu tragen.