Bronkhorst

Die Top 10 der wichtigsten Fragen zur Flüssigkeitsdosierung

9. Februar, 2021 Peter Derkzen & Gerhard Bauhuis

Fast täglich kommen wir mit Produkten in Berührung, deren Produktionsverfahren mit der Dosierung von Flüssigkeiten verbunden sind: beim Genuss eines Stückchens Schokolade oder eines Bonbons, beim Wäsche waschen, Auftragen von Parfüm und noch Tausend anderen Dingen. Es gibt unzählige Beispiele.
 
Die Flüssigkeitsdosierung kommt zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz, wenn Duft- und Geschmacksstoffe zum Produkt hinzugefügt werden. Sie spielt auch eine Rolle in der Herstellung von Waschmitteln und anderen Haushaltsprodukten, wo die Dosierung für das Hinzufügen von Farbstoffen und Duftstoffen eingesetzt wird. Aber auch in der Industrie spielt es eine grosse Rolle, zum Beispiel in der (Petro-) Chemie. Hier werden Additive hinzugefügt. 
 
Wann werden Durchflussmesser für die Dosierung von Additiven oder Duft- und Geschmacksstoffen eingesetzt, ob mit oder ohne Pumpe? Und wie funktioniert das?

Wir haben die Top 10 der meistgestellten Fragen über Flüssigkeitsdosierungen in diesem Blog beantwortet. 

FAQ's dosing batch process

Bei Bronkhorst sind Peter Derkzen und Gerhard Bauhuis für die verschiedensten Fragen zuständig, die mit der Dosierung von Additiven verbunden sind. Wir haben uns mit den beiden an einen Tisch gesetzt, um in Erfahrung zu bringen, welche Fragen zu diesem Thema am häufigsten gestellt werden.

Additive mit einem Durchflussmesser und/oder einer Pumpe dosieren

1) Was ist der Unterschied zwischen der Dosierung mit einem Durchflussmesser oder einer Kombination aus Durchflussmesser und Dosierpumpe? 

Unsere Durchflussmesser messen und validieren die genaue Menge an Flüssigkeit, die dosiert wird. Das ermöglicht eine äusserst präzise Dosierung, was mit folgenden Vorteilen verbunden ist: 
  • Einsparung von Rohstoffen und Additiven 
  • Verbesserte Prozessqualität 
  • Rückverfolgbare Durchflusswerte

Dosing colourants

Dosierpumpen sorgen für den Durchsatz eines vorbestimmten Volumens in einem bestimmten Zeitraum, ohne wirklich den Durchfluss zu messen, der in den Prozess eingeleitet wird.

Bei der Dosierung mit einer Dosierpumpe – ohne Durchflussmesser – kann der Wert um bis zu 50 % von der gewünschten Flüssigkeitsmenge abweichen, die dosiert werden soll. Grund dafür sind u. a. Verschleiss, Lufteinschlüsse sowie Druck- und Temperaturschwankungen.

Lesen Sie unseren Applikationsbericht und erfahren Sie mehr über die Prozesslösung, die wir zur Dosierung von geringen Mengen an Flüssiggas entwickelt haben.
 

​2) Was sollte man bei Dosierungen im niedrigen Durchflussbereich unbedingt wissen?

Wichtig ist eine gute Entlüftung im gesamten Prozess, denn schon eine kleine Luftblase kann zu Störungen in der Regelung oder Dosierung führen und Messwerte beeinflussen. Wir verfügen über umfassende Erfahrung bei diesen Verfahren und können Unternehmen beraten, wie damit umzugehen ist. Alles Wissenswerte finden SIe in unserem E-Book, dass Sie hier kostenlos herunterladen können. Darin wird erklärt, wie man mit niedrigen Durchflüssen am besten umgehen sollte, insbesondere bei einem Flüssigkeitsdurchsatz unter 100 g/h.
 

E-Book herunterladen

​Dosierungen in einem (bestehenden) Herstellungsverfahren

3) Wir haben eine Applikation, wo eine Flüssigkeitsdosierung innerhalb eines bestehenden Herstellungsprozesses erforderlich war. Wie kann Bronkhorst dabei Unterstützung bieten? 


Bronkhorst verfügt über verschiedene Arten von Durchflussmessern, wie thermische, Coriolis- und Ultraschall Durchflussmesser, die für die Flüssigkeitsdosierung geeignet sind. Wir konzentrieren uns auf niedrige Durchflüsse, denn darin sind wir besonders erfahren. Man denke dabei an einen Durchflussbereich von 0,05 g/h bis 600 kg/h. Alle von uns angebotenen Durchflussmesser können sowohl für die Regelung als auch Dosierung von Flüssigkeiten eingesetzt werden. 
Bei Dosieranwendungen wird häufig ein Coriolis-Instrument gewählt, zum Beispiel aus unserer mini CORI-FLOW Serie. Diese Durchflussmesser messen die Masse mit einer äusserst hohen Genauigkeit. 
Ist in einem Herstellungsverfahren hingegen Volumendosierung ausreichend, wird häufig unser ES-FLOW Ultraschall Durchflussmesser für Flüssigkeiten eingesetzt. Die thermischen Instrumente aus der u-FLOW Serie findet man vor allem in Anwendungen mit einem sehr niedrigen Durchflussbereich, unter 100 mg/h.
 

Additivdosierung in der Süßwarenherstellung mit einem Ultraschall Durchflussmesser
Additivdosierung in der Süßwarenherstellung mit einem Ultraschall Durchflussmesser

4) Kann man den Durchflussmesser von Bronkhorst mit einer Pumpe in einem bestehenden Herstellungsverfahren verbinden?

Ja, sicher! Auch das ist möglich. Wird der Durchflussmesser mit einer Dosierpumpe verbunden, kann man exakt messen, was die Pumpe fördert. Die Durchflussmesser können dabei oftmals eingesetzt werden, um die Pumpe präziser zu steuern. Das ist ein bedeutender Mehrwert, den unsere Durchflussmesser bieten. Bronkhorst berät Sie gern und unterstützt Sie bei der Inbetriebnahme des Systems an Ihrem Standort. Erkundigen Sie sich nach den Möglichkeiten.
 

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​Kontinuierliche Dosierung – Batch-Dosierung

5) Ist es möglich, in meinem Verfahren zwischen kontinuierlicher Dosierung und Batch-Dosierung zu wechseln?

Ja sicher! Mithilfe des integrierten PID-Reglers und dem Batch-Controller in unseren Coriolis- und Ultraschalldurchflussmessern ist es möglich, verschiedene Dosierungen zu realisieren. Bei der kontinuierlichen Dosierung regelt der Durchflussregler den Durchfluss innerhalb des Verfahrens bis zu einem eingestellten Wert. Sobald der Setpoint-Wert neu eingestellt wird, passt sich das System an. Man kann auch dem Ausgangssignal eines anderen Durchflussmessers folgen und so weitere Additive in einem bestimmten Verhältnis hinzufügen oder mischen, sogar im ppm Bereich. 

Neben der kontinuierlichen Dosierung ist auch eine Batch-Dosierung möglich. Bei der Batch-Dosierung sorgt der PID-Regler für die Füllzeiten. Für sehr kurze Füllzeiten, weniger als ein paar Sekunden, werden Shutoff-Ventile eingesetzt. 
 

6) Kann Bronkhorst auch feste Mengen in Gläschen abfüllen? 

Ja sicher! Das geht schnell und einfach mit der Batch Controller-Funktion der Coriolis- und Ultraschall Durchflussmesser. Ein einmaliges Einstellen des Batch-Wertes vom Durchflussmesser ist ausreichend. Danach gibt man für jeden Batch einen Restart für den Counter ein. Bei Bedarf kann sich der Batch-Regler auch automatisch an die sich ändernden Bedingungen anpassen. 
 

7) Welche Geschwindigkeiten sind in meinem Abfüllverfahren machbar? 

Bei Dosieranwendungen können Geschwindigkeiten von bis zu 50 msec erreicht werden, sofern spezielle Shutoff-Ventile zum Einsatz kommen. Das ist beispielsweise in Produktionslinien der Fall, in denen Gefässe oder Flaschen mit Erfrischungsgetränken am Fliessband mit Aroma oder anderen Zusatzstoffen versetzt und abgefüllt werden. 
Erfahren Sie mehr über Batch-Dosierung in unserem Blog: Schnelle Batch-Dosierung in der Getränkeabfüllung.
 

8) Welche Mengen können dosiert werden? 

Bei Verfahren mit kontinuierlicher Dosierung sind Mengen ab einigen mg/h (mit der u-FLOW Serie) bis hin zu 600 kg/h (mit der CORI-FLOW Serie) möglich. Bei Batch-Dosierungen hängt die Batch-Grösse von der Dosierzeit und dem maximalen Durchfluss ab, was von 50 ug bis 166 g in ca. 1 Sekunde bis zu einem Vielfachen davon variieren kann, wenn die Dosierzeiten länger sind.
 

Dosierlösungen von Bronkhorst

9) Kann Bronkhorst komplette Dosierlösungen liefern? 

Ja sicher! Wir bieten mehrere Optionen an: 

•    Kompakte Dosierlösungen - Bestehend aus einem Durchflussregler mit einer Pumpe oder einem Ventil auf einem Masseblock oder einer Platte
•    Skids 
•    Flüssigkeitsdosiermodule in einem Gehäuse, komplett mit PLC/HMI für die Steuerung.
 

10) Welche Vorteile bietet das Dosieren mit einem Durchflussmesser von Bronkhorst? 

Der Einsatz eines Coriolis- oder Ultraschall Durchflussmessers ermöglicht es, Flüssigkeiten unabhängig von den Eigenschaften des Mediums und den Umgebungsbedingungen zu dosieren. Temperatur- und Druckschwankungen haben kaum Einfluss auf das Ergebnis. Hier einige weitere Vorteile unserer Durchflussmesser:
 

Dosing spraying oil in bread production

  • PID-Regler: Unsere Coriolis- oder Ultraschall-Durchflussmesser sind mit einem integrierten PID-Regler ausgerüstet. Das ermöglicht eine Feinjustierung des Regelventils beziehungsweise der Pumpe, abhängig vom tatsächlich gemessenen Durchfluss. Auf diese Weise ist eine sehr genaue Dosierung möglich und es wird kein Material vergeudet.
  • Verbesserte Qualitätskontrolle: Sie wissen immer genau, was dosiert wird. In einigen Industriezweigen ist dies im Rahmen der Nachverfolgung besonders wichtig. Daneben kann das System dazu beitragen, Fehlproduktionen zu verringern.
  • Kein PLC/PC erforderlich: Durchflussspitzen und Rückfluss werden in die Messung einbezogen, ohne dass eine PLC/PC-Steuerung erforderlich ist. Das ermöglicht die Realisierung einer äusserst kompakten Lösung.

Hätten Sie gerne mehr Informationen zur Dosierung von Flüssigkeiten?

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