Bronkhorst

Die Top 10 der wichtigsten Fragen zur Flüssigkeitsdosierung

26. April, 2022 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.
 
In diesem Blog teilen Peter Derkzen und Gerhard Bauhuis ihr Wissen über Flüssigkeitsdosiersysteme. Bei Bronkhorst sind sie verantwortlich für die Entwicklung von Dosierlösungen für alle Arten von Prozessen, bei denen Additiven dosiert werden müssen. Sie erhalten die verschiedensten Fragen rund um die Dosierung von Additiven. Wir haben uns mit den beiden an einen Tisch gesetzt, um in Erfahrung zu bringen, welche Fragen zur Flüssigkeitsdosierung am häufigsten gestellt werden.

FAQ's zur (Batch)-Flüssigkeitsdosierung

Bevor wir anfangen; In welchen Anwendungen werden Dosiersysteme eingesetzt?

"Wir sehen viele verschiedene Anwendungen mit Flüssigkeitsdosiersystemen. Zum Beispiel in der:

  • Lebensmittelindustrie zur Dosierung von Zusatzstoffen (Geschmack oder Geruchsstoffe)
  • Chemische Haushaltsindustrie für das Hinzufügen von Farbstoffen zu Reinigungsmitteln
  • Parfümindustrie, für die Hinzugabe von Düften, und
  • (Petro)-Chemische Industrie zur Dosierung von Additiven wie Katalysatoren und Geruchsstoffen
 
Es gibt mehrere Möglichkeiten, um Zusatzstoffen dosieren zu können; mit einem Durchflussmesser in Kombination mit einer Dosierpumpe oder nur einer Pumpe. Wir haben die im Laufe der Jahre am häufigsten gestellten Fragen für Sie gesammelt."

Additive mit einem Durchflussmesser und/oder einer Pumpe dosieren

1) Was ist der Unterschied zwischen der Flüssigkeitsdosierung 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"

Dosierung von Farbstoffen

"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 Flüssigkeitsdosierungen 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

Flüssigkeitsdosierungen 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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Flüssigkeitsdosiersystem

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

"Selbstverständlich! 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. Dies wird als Mengenverhältniskontrolle bezeichnet. Ein Verhältnis des Hauptstroms wird gemischt oder mit dem Hauptstrom vermischt.

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, natürlich! 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 Dosiergeschwindigkeiten 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 1000 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 278 g in ca. 1 Sekunde bis zu einem Vielfachen davon variieren kann, wenn die Dosierzeiten länger sind."
 

Flüssigkeitsdosiersysteme von Bronkhorst

9) Kann Bronkhorst komplette Flüssigkeitsdosiersysteme liefern? 

"Ja klar! 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 Flüssigkeitsdurchflussmesser 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:
 

Dosierung von Sprühöl in der Brotherstellung

  • 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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