Die Clamp-On-Ultraschall-Durchflussmesser Fluxus von Flexim messen von der sicheren Seite – von der Außenseite des Rohres. Fluxus kommt schon immer dort bevorzugt zum Einsatz, wo das zu messende Medium selbst den besten Grund liefert, das Rohr nach Möglichkeit nicht öffnen zu müssen. Die chemische Industrie ist daher seit jeher ein Haupteinsatzfeld. Fluxus erweist sich allerdings auch als überlegene Lösung in vermeintlich einfachen Anwendungen, nämlich bei der Durchflussmessung von Wasser. Eine bespielhafte Anwendung ist der hydraulische Abgleich eines Kühlturms.
Für die chemische Industrie mit ihren häufig exothermen Reaktionen ist die Abführung von Prozesswärme ebenso wichtig wie die sichere Versorgung mit anderen Energien wie Strom, Gas oder Dampf. Als Wärmeträger für die Wärmeabfuhr findet ganz überwiegend die gebräuchlichste Flüssigkeit überhaupt Verwendung: Kühlwasser. Wasser ist wegen seiner hohen spezifischen Wärmekapazität ein hervorragender Wärmeträger. Kühlwasser wird heute zumeist im Kreislauf geführt, d.h. das durch den Prozess erwärmte Wasser muss also wieder heruntergekühlt werden. Dies geschieht in Kühltürmen, wo es verrieselt wird und dabei die aufgenommene Wärme wieder an die Umgebungsluft abgibt.
In einem Chemiebetrieb erwies sich insbesondere in den warmen Monaten die Kühlleistung des Kühlturms als unzureichend, weswegen wiederholt die Produktion gedrosselt werden musste. Für die verantwortlichen Prozessingenieure war dies der Anlass, den Kühlturm genauer unter die Lupe zu nehmen bzw. die Wärmebildkamera auf ihn zu richten.
Der Kühlturm besteht aus vier Verrieselungszellen identischer Bauart. Das Infrarotbild offenbarte auf den ersten Blick das grundlegende Problem: Während einige Verrieselungszellen das Wasser effektiv kühlten, floß es an anderen durch, ohne eine nennenswerte Abkühlung zu erfahren. Unübersehbar mangelte es dem Kühlturm am hydraulischen Abgleich.
Einfach mal aufspannen
Beim hydraulischen Abgleich kommt es im Wesentlichen darauf an, dass die einzelnen Kühlzellen gleichermaßen vom Wasser durchströmt werden. Doch wie lässt sich dies bewerkstelligen?
Jede der vier Kühlzellen wird von jeweils zwei Zuleitungen DN350 gespeist. Wie üblich ist keiner dieser acht Stränge mit einer Messeinrichtung zur Durchflussmessung instrumentiert. Um zu erfahren, wie sich die rückzukühlenden Wassermengen auf die einzelnen Stränge verteilen, wandten sich die Betreiber daher an Flexim und beauftragten eine Messdienstleistung.
Für den Servicetechniker war es eine Routineaufgabe. Mit seinem portablen Clamp-On-Ultraschallsystem Fluxus F601 hatte er in kurzer Zeit an allen acht Leitungen den Ist-Zustand erfasst. Die Messungen bestätigten die Annahme eines schlechten hydraulischen Abgleichs: Zwischen 90 m³/h und 450 m³/h variierten die gemessenen Mengen unter den einzelnen Strängen. Nun galt es, die Durchflussmengen durch passende Einstellung von Klappen gleich zu verteilen. Auch diese Aufgabe gelang mit Hilfe der eingriffsfreien Durchflussmesstechnik mühelos. Dazu erforderte es lediglich der Zusammenarbeit des Servicetechnikers, der abermals an den acht Strängen die Durchflussmengen eingriffsfrei erfasste, mit einem Betriebstechniker, der passend dazu die Klappen einstellte. Sämtliche Arbeiten erfolgten ohne jede Beeinträchtigung des normalen Anlagenbetriebs.
Im Ergebnis wurde durch diese einfache Maßnahme eine enorme Leistungssteigerung erzielt. Statt vorher etwa 11 MW liefert der Kühlturm nun etwa 16 MW Kühlleistung. Entsprechend konnte die Kapazität der vom Kühlturm versorgten Produktionsanlage ausgeweitet werden. Dem Kosten- und Zeitaufwand für eine eintägige Messdienstleistung steht als Ertrag eine Produktionssteigerung von etwa 1000 t/a gegenüber — ein Paradebeispiel dafür, wie sich mit geringstem Einsatz ein erhebliches Effizienzpotenzial erschließen lässt.
