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Füllstandmessung Kontinuierliche Füllstandmessung und Begrenzungseinrichtung in Dampfkesseln

Autor / Redakteur: Johannes Wirth / Dr. Jörg Kempf

In den unterschiedlichen Prozessbereichen eines Wasser-/Dampfkreislaufs spielt die hochgenaue, kontinuierliche Füllstandmessung eine wichtige Rolle. Im Gegensatz zu herkömmlichen Messverfahren, wie Verdränger oder Schwimmer, bietet geführter Radar entscheidende Vorteile für einen sicheren Betrieb.

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Aus Temperaturgründen wurde die Elektronik hier abgesetzt (Bild: Endress+Hauser)
Aus Temperaturgründen wurde die Elektronik hier abgesetzt (Bild: Endress+Hauser)

Zuverlässige Füllstandmessung unter allen Bedingungen: Beim geführten Radar werden Mikrowellenimpulse, entlang eines Stabs geführt, in Richtung der Mediumoberfläche gesendet. Durch eine sprunghafte Veränderung der temperaturabhängigen Dielektrizitätskonstante (DK-Wert) von Atmos- phäre zur Mediumoberfläche erfolgt eine Reflexion der hochfrequenten Mikrowellenimpulse. Aus der Laufzeit der Impulse wird bei bekannter Ausbreitungsgeschwindigkeit der Füllstand ermittelt.

Der Levelflex M FMP45 kann durch seine Zulassung gemäß EN12952-11 und EN 12953-9 als Begrenzungseinrichtung für Hoch- und Niedrigwasser in Großwasserraum- und Wasserrohrkesseln eingesetzt werden. Die Zulassung erlaubt den Einsatz für mehr als 24 Stunden ohne Beaufsichtigung als Teil einer Begrenzungseinrichtung. Damit ist auch der 72-Stunden-Betrieb bzw. der Betrieb ohne Beobachtung abgedeckt (vgl. TRD604/Technische Regeln Dampfkessel).

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Zur Prozesssteuerung kann zusätzlich das 4...20 mA-Signal verwendet werden. Eine SIL2-Bewertung des Levelflex liegt sowohl für die Sicherheitsfunktionen Level-Max und Level-Min sowie als Range (kontinuierliche Messung) vor. Typischerweise wird der Levelflex FMP45 im Bypass oder im Schwallrohr mit einer Zwei-aus-drei-Auswahl eingesetzt.

Der Füllstandmesser hält dabei Prozesstemperaturen von -200 bis +400 °C und einem Prozessdruck von -1 bis +400 bar stand. Aufgrund ihrer Eigenschaften sind die Mikrowellenimpulse beispielsweise nahezu unabhängig gegenüber Dichte- und Leitfähigkeitsänderungen des Mediums, Gasüberlagerungen oder Temperaturschwankungen. Auch eine dampfhaltige Prozessatmosphäre bringt das geführte Radar nicht aus dem Konzept.

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