Anhang C – Frostschutz der Messumformer
Problemstellung
Wenn das Prozessmedium Wasser enthält und die Umgebungstemperatur unter den
Gefrierpunkt (32 °F/0 °C) fallen kann, müssen Messumformer und Verrohrung gegen
Einfrieren geschützt werden. Es kann auch erforderlich sein, den Messumformer permanent
zu beheizen. Dies ist bei Medien der Fall, die bei Umgebungstemperatur in den festen
Aggregatzustand übergehen, wie etwa Teer oder Wachs. Eine ungeregelte Beheizung mittels
Dampf oder elektrischen Heizmitteln stellt jedoch, neben der Verschwendung von Energie,
eine Quelle für Messfehler und Beschädigungen des Messumformers dar.
Mögliche Lösungen/Methoden
Lösung
Als Lösungsansatz gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
• Eine Beheizung des Messumformers wird überflüssig, wenn das Prozessmedium nicht in
Kontakt mit dem Messumformer steht (Trennung des Prozessmediums vom
Messumformer).
• Regelung der Heizung, um Überhitzung bei höheren Temperaturen und Einfrieren bei
niedrigen Temperaturen zu verhindern.
Die folgenden Abschnitte dieses Anhangs befassen sich mit einer Reihe von Methoden, wie
diese beiden Lösungsansätze praktisch umgesetzt werden können.
Trennmedien-Methode
Die einfachste und am wenigsten kostspielige Methode ist die Verwendung eines
Trennmediums in der Messzelle des Messumformers und den Impulsleitungen zum Prozess.
Dabei reduziert eine kleine Kontaktfläche zwischen Trennmedium und Prozessmedium die
Durchmischung der Medien.
Um die Mischung mit dem Prozessmedium zu verhindern, sollte ein Trennmedium mit einer
größeren Dichte als das Prozessmedium gewählt werden. Weiterhin müssen Gefrierpunkt
und Siedepunkt in einem Bereich liegen, der sich für die Temperaturen am Standort
(einschließlich möglicher beheizter Bereiche) eignet.
WARNUNG
Prüfen Sie unbedingt, dass das gewählte Trennmedium für das Prozessmedium und die
Applikation geeignet ist.
Als zuverlässiges Trennmedium hat sich eine Mischung von je 50 Vol-% Ethylen-Glykol und
Wasser bewährt. Diese Lösung hat eine Dichte von 1,070 bei 15 °C (60 °F), einen
Gefrierpunkt von –36 °C (–34 °F) und einen Siedepunkt von +106 °C (+225 °F) bei
atmosphärischem Druck. Bei den konventionellen Frostschutzmitteln für den Automobil-
Bereich handelt es sich im Wesentlichen um Ethylen-Glykol-Lösungen, denen rosthemmende
Mittel und abdichtend wirkende Mittel zugesetzt sein können. Sie können ebenfalls anstelle
reiner Ethylen-Glykol-Lösungen verwendet werden.
Ein anderes Trennmedium, das in vielen Chemiewerken verwendet wird, ist Dibutylphthalat,
eine ölige Flüssigkeit mit einer Dichte von 1,045 bei 21 °C (70 °F). Der Siedepunkt dieses
Mediums liegt bei 340 °C (645 °F), und da es nicht gefriert, kann es bis –30 °C (–20 °F)
eingesetzt werden.
Die Abbildungen C-1 und C-2 zeigen typische Beispiele für die Verrohrung bei diesen
Methoden. Das Prozessmedium muss auf eine Temperatur oberhalb seines Gefrierpunkts
Juli 2011
ST 3000 Messumformer Release 300 Bedienungsanleitung
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