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Probeentnahme Sonden

Probeentnahmesysteme
Entnahmesonden zur kontinuierlichen Entnahme von Gasen.
Das Prozessgas wird mittels eines Sondenrohres und einer beheizten Filtereinheit entnommen. Diese Gase bedürfen einer weiteren Aufbereitung, da sie in den meisten Fällen einen zu hohen Staubgehalt haben. Die neuentwickelte PSG-Filtereinheit ist kleiner, energiesparender und montagefreundlicher. Beheizung PTC-Element T=190°C. Keramikfilter mit einer Filterfeinheit 0,3 µm. Prüfgasanschluss ¼“ RT Innengewinde. Meßgasanschluss ¼“ RT Innengewinde.Optional kann die neue PSG-Filtereinheit mit einer Filter- und Sondenrohrrückspülung geliefert werden. Die Filtereinheit kann in ein robustes Edelstahlgehäuse der Schutzart IP54 eingebaut werden.Die Anschlüsse der Entnahmeleitung befinden sich direkt am Gehäuse. Spannungsversorgung und Temperaturfühler werden über ein Klemmengehäuse angeschlossen.

Rauchzeichen richtig deuten

Steel factory with smokestacks, the NetherlandsRichtige Emissionsmessung durch Rauchgassonden – Aller Anfang ist schwer und aller Anfang ist ebenso wichtig: soll das Sprichwort im Allgemeinen Mut machen, eine Herausforderung anzugehen, trifft es auch für eine Emissions- oder Prozessmessung mit Rauchgasen zu.

Die Emissionsmessungen als „Stiefkind“ der Prozessanalysentechnik hat es nicht gerade einfach: Steht im Bereich der Analysentechnik eine verbesserte Anlagenausbeute und damit eine verbesserte Wirtschaftlichkeit im Vordergrund, sind es oftmals gesetzliche Vorgaben, die die Betreiber von emittierenden Anlagen zum Einsatz von Rauchgasüberwachungen zwingen. Daraus ergeben sich an die Komponenten oftmals mehrere Anforderungen: Die Messungen müssen stabil und ausfallsicher sein, eine hohe Verfügbarkeit ist in der Regel gesetzlich vorgeschrieben und alle diese Aspekte müssen zu möglichst geringen Kosten erfüllt werden, die sogenannte Total-Cost-of-Ownership- Betrachtung spielt eine ganz besondere Rolle.

PSG Basic Sonde

PSG Basic Sonde

Die inneren Werte Daher ist es unabdingbar, sich bei der Konzeption der Messung sowie der Auswahl der einzelnen Komponenten Gedanken über die gewünschten Eigenschaften zu machen. Dies geschieht üblicherweise Anhand einer Matrix, die die wesentlichen Auswahlkriterien gegenüberstellt. Insbesondere bei der Probeentnahme müssen die Parameter richtig ausgewählt werden.
Schaut man sich die verschiedenen Konzeptionen von Rauchgassonden auf dem Markt an, werden bei einem genaueren Blick ganz wesentliche Unterschiede deutlich, insbesondere im Herzstück
einer Rauchgassonde: dem Filter. Neben dem Material und der Durchlässigkeit des Filter- oder Filtersteins spielen die Dimensionen eine wesentliche Rolle, ob die Messung später konstant, langzeitstabil und wartungsarm betrieben werden kann oder zusätzliche Reinigungsmaßnahmen bis hin zum regelmäßigen Filtertausch notwendig sind.

Wachsenden Erfolg verzeichnet hierbei der Hersteller PSG, der mit seinen beiden Rauchgassonden, der PSG Basic und der PSG Plus zunehmend den Zuspruch des Marktes genießt: Mit der größten Filteroberfläche im Markt ermöglichen die Sonden auch bei komplizierten und technisch herausfordernden Messungen einen störungsfreien und wartungsarmen Betrieb.

Unterschiedliche Konzepte

Vergleich Filter Wettbewerb links und PSG Filter rechts

Vergleich: Filter Wettbewerb links und PSG Filter rechts

Bei der Entwicklung der Rauchgassonden war ein Ziel von Anfang an klar definiert: Die große Filteroberfläche soll den Kern für die weiteren Konzepte bilden, lediglich bei der „Verpackung“ und deren Konfiguration soll anwendungsspezifisch unterschieden werden. Herausgekommen sind zwei Produktreihen, mit denen das gesamte Spektrum abgedeckt werden kann, ohne technische Abstriche machen zu müssen. Der Unterschied zwischen den beiden Konzepten liegt also im Wesentlichen im Design der Sonde selbst, alle anderen Anforderungen, wie sämtliche Wartungsarbeiten ohne die Zuhilfenahme von Werkzeugen durchführen zu können, erfüllen beide Konzepte analog.

Auf den Punkt gebracht ist die Basic-Sonde durch ihre kompakte Bauform eine technisch und wirtschaftlich attraktive Lösung zur Messung von Rauchgasen mit kleinerer oder mittlerer Staubbelastung. In Abgrenzung hierzu bietet die Plus-Sonde durch ihren Filterwechsel-Mechanismus eine etablierte Technologie, die in vielen Varianten auch mit einer zweistufigen Rückspülung ausgeführt werden kann. Vorteil der doppelten Rückspülung liegt in der Möglichkeit, auch Rauchgase mit hohen Staubbelastungen wartungsarm zu messen.

Bei der Basic wurde darauf geachtet, den Filterstein möglichst kompakt unterzubringen. Beim Design des Filterkopfes ist daher die Wahl auf einen Verschluss durch eine intelligente Flanschklammer gefallen: Sorgt sie im normalen Betrieb für die Abdichtung und Gasdichtigkeit, kann sie auch als Werkzeug zur Abnahme des Deckels im Fall von starken Verschmutzungen oder Korrosionen verwendet werden. Zudem kommt auch die Basic-Sonde mit einem Kalibriergasanschluss, der oftmals gesetzlich gefordert wird. Im Fall von mittleren Verschmutzungen kann die Basic Sonde optional mit einer einstufigen Rückspülung ausgestattet werden. Bei stärkeren Verschmutzungen wird der Einsatz der Plus Sonde empfohlen.

Darf es ein wenig mehr sein?

PSG Plus Sonde

PSG Plus Sonde

Handelt es sich bei der Applikation um eine Anwendung, bei der die Rauchgase mit mittlerer oder starker Staubbelastung entnommen und analysiert werden müssen, ist die Plus-Sonde das richtige Lösungskonzept. Selbst anspruchvollste Messungen bei wechselnden Gaszusammensetzungen können über das bewährte Konzept wartungsarm gemessen werden. Die doppelte Rückspülung sorgt dafür, dass der Filter ohne einen Wechsel regelmäßig freigespült wird und kommt es doch mal zur Notwendigkeit, den Filter tauschen zu müssen geschieht dies Dank des Filterwechsel-Mechanismus mit wenigen Handgriffen – natürlich ohne Werkzeug.

Gut angezogen und verpackt

Egal welches Konzept zum Tragen kommt – auch bei der Auswahl des Gehäuses macht PSG keine Kompromisse: Nach intensiver Prüfung ist die Wahl der Einhausung auf ein hochwertiges Edelstahlschutzgehäuse gefallen. Dabei sind zwei wesentliche Vorteile ausschlaggebend: Mithilfe einer ausgeklügelten Schnellspanntechnik kann das Gehäuse auch über lange Zeit hinweg regelmäßig geöffnet und geschlossen werden, ohne dass sich dadurch Abnutzungs- oder gar Ermüdungserscheinungen zeigen. Zudem kann der Betrieb im Freien sowie extreme UV-Strahlung dem Material nichts anhaben, neben einer herausragenden Optik ist das Innere der Sonde somit gut geschützt.

Um auch bei extremen Umgebungsbedingungen die Betriebstemperatur von 180 °C sicherstellen zu können, kommen zwei Komponenten zum Einsatz: Der aktive Heizkörper, auch mit Thermostatregelung auswählbar, sorgt mit einer direkten Wärmeübertragung am Filter für das Halten der geregelten Temperatur. Zusätzlich sorgt der passive Isoliermantel, der sich über Klettverschlüsse kinderleicht öffnen lässt, für einem optimierten Energiebedarf und Wärmefluss innerhalb der Sonden.

PSG Messgasleitungen

PSG Messgasleitungen

Nach einer idealen Entnahme der Rauchgasprobe ist der Weg des Gases bis zum Analysator oftmals noch lang, in Abhängigkeit des Anlagenlayouts und Designs müssen Wege bis zu 100 Metern
überbrückt werden, dies immer unter der Maßgabe die Probe bei etwa 180 °C zu transportieren.Hierbei hat sich das Konzept elektrisch beheizter Analysenleitungen bewährt.

Beim Anschluss der Analysenleitung an die Rauchgassonde dürfen keine Kältebrücken entstehen, auch hier hat sich ein neuer Lösungsansatz etabliert: Eine für diese Anwendung entwickelte
Anschlusskappe ermöglicht, dass das Heizband bis ganz ans Ende der Kappe geführt wird – Kältebrücken oder Stellen haben damit keine Chance. Zusätzlich wurde die Isolierhaube optimiert. Neben der nahtlosen Verbindung zwischen den Komponenten bringt diese Eigenentwicklung den nachhaltigen Vorteil, dass sowohl die Kappe als auch die Analysenleitung bei Verunreinigungen
mit wenigen Handgriffen ausgetauscht und ein gasdichter Übergang gewährleistet werden kann. Insbesondere bei wechselbaren Innenseelen der Analysenleitung muss der Betreiber bei einer Verschmutzung nicht zwingend die Leitung austauschen, oftmals reicht ein Wechsel der Innenseele schon aus.

Die beschriebenen Problemstellungen zeigen deutlich, dass eine gute Probenaufbereitung von Rauchgasen nur beim problemlosen Zusammenspiel der Rauchgassonde und der Analysenleitung für den Betreiber gegeben ist. PSG kann hierbei eine einzigartige Kombination anbieten: Lösungen als Hersteller von Rauchgassonden und Analysenleitungen aus einer Hand.

Quelle: PROCESS Magazin