Beheer van watervraag en energieproductie met de Katronic ultrasone debietmeter Katflow 150
Controle van de waterhoeveelheid door het vergelijken van analoge en digitale uitlezingen
Het Fernwasser Elbaue-Ostharz (FEO) is een lang afstands waterleidingnetwerk van 800 kilometer lengte dat verschillende regio's van Duitsland beslaat. Het netwerk bestaat uit grote pijpleidingen tot DN 1200, die elke dag ongeveer 220 miljoen liter drinkwater naar de centrale regio van Duitsland transporteren. Eén van de drie waterzuiveringen in het netwerk, de Wienrode, is verbonden met de Rappbode-dam van de Talsperrenbetrieb Sachsen-Anhalt AöR. Nadat het getransporteerde ruwe water is behandeld, voorziet het ongeveer 40% van de drinkwaterbehoefte van de regio Saksen-Anhalt.
Onderdeel van de infrastructuur van de waterzuivering Wienrode, beheerd door FEO, is een omleidingssysteem dat twee individuele 800mm toevoerleidingen met elkaar verbindt. Op deze omleidingsleidingen zijn twee Katronic KATflow 150 ultrasone klemdebietmeters geïnstalleerd en worden ze gebruikt om de stroming op deze kritieke punten te regelen.
Bij het gebruik van ultrasone meettechnologie is het essentieel om ervoor te zorgen dat er voldoende inlaat- en uitlaatafstanden zijn om een axiaal symmetrisch stromingsprofiel te garanderen. Voordat FEO besloot tot een stationaire eenheid van Katronic, voerde zij drie tests uit met minimaal en maximaal procespieken op verschillende punten om de optimale positie voor de meting te vinden. De doorslaggevende factor bij de aanschaf van de twee dual-channel debietmeters was het succes van de eerdere tests en het bijbehorende vooruitzicht om grote waterhoeveelheden betrouwbaar te kunnen meten in een turbulente omgeving met de KATflow 150.
De aandrijving van de meting komt voort uit de eis van het waterzuiveringsbedrijf van de dam om drinkwater aan de regio te leveren. Deze pijpleiding werkt continu met een typische capaciteit van ongeveer 6000 m³/h. In het omleidingssysteem wordt het water meestal gelijk verdeeld over de twee leidingen en wordt het gebruikt wanneer de turbine uitvalt of niet kan garanderen dat het waterzuiveringsbedrijf voldoende instroom heeft.
Beide KATflow 150 zijn dual-channel meetinstrumenten met een analoge 4 ... 20 mA procesuitvoer en een Profibus PA-interface. Het besturingssysteem van de klant ontvangt tegelijkertijd vier gemeten waarden en wordt gebruikt voor kwaliteitscontrole. Een kritische factor bij de installatie is het verkrijgen van redundantie van de debietmeting. Als één sensor of signaalinput uitvalt, detecteert de debietmeter dit en schakelt over naar het signaal dat nog beschikbaar is. Als het huidige uitgangssignaal naar 0 mA daalt, schakelt de programmeerbare logische controller (PLC) over naar een vervangingswaarde en deactiveert de besturing.
Hoewel de locatie waar de KATflow-meters zijn geïnstalleerd niet ideaal is vanwege de aanwezigheid en invloed van twee annulaire zuigersafsluiters, hebben beide apparaten bewezen dat ze de uitdaging van deze toepassing aankunnen. De stromen zijn turbulent en axiaalsymmetrisch op beide meetpunten en de meting wordt niet geholpen door de nabijheid van de regelafsluiters. De PLC wordt gebruikt om de stroming door de zuiveringsinstallatie te beperken door de openingsgraad van de afsluiters te variëren, waarbij de debietmeters de benodigde gegevens verstrekken om deze op afstand bedienbare functie mogelijk te maken. Uit de verzamelde gegevens van de installatie blijkt dat de Katronic-debietmeters tot nu toe werken met een geschatte nauwkeurigheid van 98%, ondanks de uiterst moeilijke meetomstandigheden.