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Druckmittler
Funktionalität
Membrandruckmittler (auch als Chemiedruckmittler bezeichnet) trennen das Druckmessgerät vom Prozessmedium. Der Druck wird hydraulisch über eine flexible Membran und eine Füllflüssigkeit auf das Messgerät übertragen. Dies schützt Manometer, Druckmessumformer und Druckschalter vor aggressiven, viskosen, kristallisierenden oder heißen Medien und gewährleistet gleichzeitig eine präzise Druckmessung.
Entwurf und Konstruktion
Ein Membrandruckmittlersystem besteht aus den folgenden Hauptkomponenten:
- Membran: Flexible Membran, die mit dem Prozessmedium in Berührung kommt.
- Oberes Gehäuse / Instrumentenanschluss: Verbindet die Dichtung mit dem Druckmessgerät.
- Untergehäuse / Prozessanschluss: Verbindet die Membrandichtung mit dem Prozess.
- Füllflüssigkeit: Überträgt den Druck von der Membran auf das Messgerät.
- Optionales Kapillarrohr: Ermöglicht die abgesetzte Montage des Instruments bei hohen Temperaturen oder schwierigen Einbauverhältnissen.
Werkstoffe und Sonderlegierungen
Die Materialauswahl ist entscheidend für die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Membrandruckmittler. Je nach Prozessmedium kommen üblicherweise folgende Werkstoffe zum Einsatz:
- Standardanwendungen: Edelstahl 316L / 316Ti
- Hochkorrosive Medien (z. B. Säuren, Chloride): Monel, Hastelloy C22 oder Tantal
- Extreme Chemikalienbeständigkeit: Tantal- oder goldbeschichtete Membranen
- Hochviskose oder feststoffhaltige Medien: Bündige oder verlängerte Membranen mit großem Membrandurchmesser
- Hygienische Anwendungen (Lebensmittel, Pharma): Elektropolierter Edelstahl oder spezielle Oberflächenausführungen mit bündig montierten Dichtungen – ideal für CIP- und SIP-Anwendungen
- Hochtemperaturanwendungen: Sonderausführungen mit mechanischer Kühlung oder abgesetzter Montage mittels Kapillarleitung
Arten von Membrandichtungen
Membrandruckmittler sind je nach Einbausituation in verschiedenen Ausführungen erhältlich:
- Membrandruckmittler mit Gewindeanschluss: Für den direkten Anschluss an Prozessanschlüsse mit Gewinde (kompakt und kostengünstig)
- Flansch-Membrandruckmittler: Zur Montage an Tanks, Rohrleitungen oder Reaktoren
- Inline-/Wafer-Membrandruckmittler: für den Einbau zwischen Flanschen bei minimalem Totraum
- Sanitäre/hygienische Membrandruckmittler: mit Tri-Clamp- oder anderen hygienegerechten Anschlüssen für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie
Vorteile
- Zuverlässiger Schutz des Druckmessgeräts vor aggressiven, viskosen oder hochtemperierten Medien.
- Breites Spektrum an Materialkombinationen für nahezu alle Prozessbedingungen
- Möglichkeit der abgesetzten Montage mittels Kapillarleitung bei schwierigen Einbausituationen oder hohen Temperaturen
- Lange Lebensdauer und reduzierter Wartungsaufwand bei korrekter Auswahl des Druckmittlers.
- Hohe Flexibilität durch modulares Design und maßgeschneiderte Lösungen
Nachteile
- Zusätzliche Messfehler können auftreten, wenn das System nicht korrekt befüllt oder installiert ist.
- Die sachgemäße Auswahl von Werkstoff, Größe, Füllflüssigkeit und Temperaturbereich ist für die zuverlässige Funktion des Membrandruckvermittlers unerlässlich.
- Höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu direkt montierten Instrumenten
- Die Ansprechzeit kann sich bei langen Kapillaren oder hochviskosen Füllflüssigkeiten erhöhen.
- Bei kritischen Anwendungen wird eine regelmäßige Überprüfung der Füllflüssigkeit und der Membrane empfohlen.
Anwendungen
Membrandruckmittler werden überall dort eingesetzt, wo das Druckmessgerät vor anspruchsvollen Prozessbedingungen geschützt werden muss, unter anderem bei:
- Korrosive oder aggressive Prozessmedien
- Hochviskose Medien, Suspensionen oder Medien mit Feststoffpartikeln
- Medien, die zur Kristallisation, Polymerisation oder Verfestigung neigen
- Sehr hohe oder sehr niedrige Prozesstemperaturen
- Hygienische Prozesse mit strengen Sauberkeitsanforderungen
- Anwendungen mit hohem statischem Druck oder starken Druckschwankungen