Rosenthal GmbH
Tel.: 06042 68350, Fax: 06042 953879
e-mail: info@asa-rosenthal.de
www.asa-rosenthal.de
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Anlagentechnik Service Analytik Rosenthal GmbH Tel.: 06042 68350, Fax: 06042 953879 e-mail: info@asa-rosenthal.de www.asa-rosenthal.de |
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Erfassung der Mineraltemperatur
Funk-Telemetriesystem ASA MAT-T30 / MAT-R30 speziell |
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 Blick in die Trockentrommel einer Asphaltmischanlage, vorbei an der Brennerflamme bis zum Mineralvorhang der ersten Wurfschaufelreihe, in diesem Bereich befindet sich die Messeinbaute mit Sensorik. |
Um exakte Mineralauslauftemperaturen zu erreichen und damit auch die Energie so effektiv als möglich zu nutzen, muss der an der Trockentrommelstirnwand installierte Hochleistungsbrenner optimal geregelt werden. Für die Gewährleistung eines optimalen Wirkungsgrads der Trockentrommel, ist eine genaue Dosierung des Wärmestromes am Hochleistungsbrenner unverzichtbar. Mit der Erfassung der Temperatur direkt in der Trockentrommel durch Telemetrie, werden die Trocknungsvorgänge exakt erfasst und dem Regelprozess zugeführt, so dass eine erhebliche Energieeinsparung erreicht wird. |
Trockentrommel mit installiertem Telemetriesendemodul ASA MAT-T30 (Anlage der Firma ZNAC in Breda) |
Temperaturerfassung direkt in der Trockentrommel
Mit dem von der Firma ASA Rosenthal GmbH entwickeltem Telemetriesystem wird der Prozess innerhalb der rotierenden Trockentrommel mit erfasst, dem Mischmeister angezeigt bzw. dem Brennerregelsystem zugeführen wird, so dass die Soll/Ist-Abweichungen erheblich reduziert wird. Grundbestandteil des Systems ist ein Auswerte- und Sendemodul, dass auf dem isolierten Trockentrommelmantel installiert wird. Der in der Trockentrommel befindliche Sensor zur Temperaturerfassung liefert die Signale, die das Telemetrie-Sendemodul auswertet und per Funk weitergibt. Die Messstelle in der Trockentrommel ist an einer Stelle platziert, an der die Mineraltrocknungsphase bereits abgeschlossen ist und sich die weitere Erhitzung anschließt. Da der Temperatursensor in der Trockentrommel extremen Umgebungsbedingungen unterliegt, ist er in einer Spezial-Wurfschaufel installiert, deren Geometrie so ausgelegt ist, dass ihr Inhalt pro Umdrehung einmal komplett ausgetauscht wird. So ist der Sensor vollkommen mit Mineral umhüllt und dadurch geschützt. Die Anschlusskabel des Sensors werden von der Wurfschaufel über ein Schutzrohr durch das Mantelrohr der Trommel nach außen zum Sendesystem geführt. Das Sendesystem ist auf dem isolierten Trockentrommelmantel platziert. Die Messdaten werden per Funk von der rotierenden Trockentrommel gesendet. |
 Schema: Temperaturerfassung, direkt in der Trockentrommel einer Asphaltmischanlage mit dem Telemetriesystem ASA MAT-T30/R30 (Bestandteile des dargestellten Mess- und Regelungsverfahrens sind patentrechtlich geschützt). |
Mit den zusätzlichen Information über die Trockungs- und Erhitzungsabläufe direkt in der Trockentrommel durch die Temperaturmessung per Telemetrie werden Änderungen im Prozessverlauf sofort erkannt. So wird eine optimale Regelung dieses komplexen Prozessen ermöglicht. Im dargestellten Schema ist der Aufbau und die Wirkungsweise des Telemetrie-Messsystems ersichtlich. |
 Telemetrie Sendemodul MAT T30  Telemetrie Empfangsmodul MAT R30 / RX30 |
Zu den Anforderungen an das Telemetriesystem gehört neben einem niedrigen Stromverbrauch der Sendeeinheit, um einen mehrjährigen, wartungsfreien Betrieb zu gewährleisten, die Daten- und Funktionssicherheit mit Eigendiagnose. Weiterhin überprüfen Neigungssensoren die Drehbewegung der Trockentrommel. Entsprechend dieser Messdaten werden die Betriebsfunktionen, wie Messzeitpunkte und Senderate der Sendeeinheit angepasst. Im Resultat kommt die genutzte Batterie auf eine Lebensdauer von bis zu fünf Jahren. Die Anforderungen hinsichtlich der Daten- und Funktionssicherheit erfüllt die digitale Funkdatenübertragung auf mehreren Sendekanälen. Jeder Datensatz wird über Checksummen, Sender- und Datensatzkennung verifiziert. Gleichzeitig erfolgt zusätzlich zur Erfassung der Messwerte auf der Sendeeinheit auch eine Eigendiagnose der Sendeelektronik. Am Empfänger werden die Messwerte und Diagnosedaten angezeigt und können über entsprechende Schnittstellen (0...10 V, 4...20 mA Analogausgang oder Datenschnittstelle/Feldbus) an die Prozesssteuerung weitergeleitet werden. Diese Lösung hat sich auch in anderen Industriezweigen sehr bewährt, denn das Problem der langen Materialdurchlaufzeiten an rotierenden Trommeln und Öfen besteht dort ebenfalls. So hat sich das System an Trockentrommel und Drehrohröfen in der Kali-, Chemie-, Zucker-, Aluminium- sowie der Abfall-Entsorgungsindustrie bewährt (Einsatz an Drehrohröfen, Autoklaven, rotierende Behälter und Trommeln sowie zum Ersatz von vorhandenen Schleifringsystemen an rotierenden Öfen) |
Einsatz an Asphaltmischanlagen
Aus den bisherigen Einsatzfällen ist festzustellen, dass jede vorhandene Asphaltmischanlage
einfach und kostengünstig mit dem System nachgerüstet werden.
Dazu wird die spezielle Messeinbaute mit Sensor in die Trockentrommel installiert und der
Telemetriesender auf dem Trockentrommelaußenmantel montiert.
Der Empfänger gibt die gemessenen Mineraltemperaturen in der Trockentrommel per Display und
Prozessschnittstelle aus.
Die Messeinbaute sowie die Telemetriekomponenten werden im Hause der Firma ASA Rosenthal GmbH
gefertigt.
Das System wurde so ausgelegt, dass die Montage vor Ort auch vom Personal des Kunden selbst
ausgeführt werden kann.
Ergebnisse
Der Mischmeister erhält mit dem Einsatz des Telemetriesystems ein wertvolles "Werkzeug", mit
dem es ihm möglich wird, exakt die gewünschte Mineralauslauftemperatur zu erreichen.
Damit werden extreme Temperaturschwankungen und Übertemperaturen des Minerals sowie der damit
verbundene übermäßige Energieverbrauch vermieden.
In der Praxis ist somit ein Einsparpotential von bis zu 10 % erreichbar.
Neben dem Energieeinsparungsaspekt ist auch nicht zu vernachlässigen, dass mögliche
Qualitätsmängel des Mischguts durch Übertemperaturen ausgeschlossen werden.
Weiter Informationen über das Telemetriesystem ASA MAT-T30 / MAT-R30
speziell für den Einsatz an Mineraltrockentrommeln von Asphaltmischanlagen:
Infoblatt - MAT-TR30 - PDF-Format (Adobe-Acrobat) 186 kB
(Infoblatt ASA MAT-TR30 - Telemetrieset mit Sensor und Schutzeinbaute
für Mineraltrockentrommeln an Asphaltmischanlagen)
Realisierungsbeispiel bei der Firma ZNAC in Breda
1998 wurde für diese Aufgabenstellung erstmalig das Telemetriesystem ASA TX20/RX20
eingesetzt und seit nun über 10 Jahren erfolgt an dieser Asphaltmischanlage
die Brennerregelung der Mineraltrockentrommel gestützt über die
Temperaturmessung per Funktelemetrie in der Trockentrommel.
In der Winterreparatur 2004/2005 wurde dieses System im Rahmen einer Umbaumaßnahme
der Trockentrommel durch das weiterentwickelte ASA T30/R30 ausgetauscht.
So dass dadurch die Wartungsintervalle (Batteriewechsel) von 1 auf 5 Jahre verlängert wurden.
Bei dieser Anlage werden die Temperaturverläufe in der Trockentrommel nicht nur dem
Mischmeister in der Steuerkabine angezeigt, sondern werden auch einer automatische Regelung des
Brennerstellgrades zugeführt (hier realisiert als eigenständige Brennerregler SPS/PLC).
Alternativ ist es es auch möglich, die Messdaten in die vorhandene Prozesssteuerung gemeinsam mit
dem Hersteller der Mischanlage bzw. Steuerungsbauer einzubinden und erforderlichen Regelalgorithmen
mit in diese Steuerung zu implementieren.
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Bedienpult Brennerregler bei der Firma ZNAC (Realsierung hier als eigenständige Brenner-Regelungs-Steuerung) Beispielsituation: Abgastemperatur:82 °C Trommelinnentemperatur: 118 °C Brennerstellgrad: 44 % Sollwert Mineralauslauf: 195 °C Istwert Mineralauslauf: 194 °C |
 Betriebsleiter Jan van Til (Firma ZNAC Breda) |
Ergebnisse: sehr genaue und gleichmäßige Mineralauslauf-Temperaturen erhebliche Energieeinsparung einfache Bedienbarkeit |
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Fachartikel "neue Brennerregler" (deutsche Fassung Druckvorlage) |
Fachartikel "nieuwe branderregeling" Druckversion Fachzeitung des VBW-Asfalt N) Ausgabe 2000-04-12 |
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PDF-Format (Adobe-Acrobat) 3 Seiten - 498 kB
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PDF-Format (Adobe-Acrobat) 3 Seiten - 376 kB
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Infoblatt - MAT-TR30 - PDF-Format (Adobe-Acrobat) 186 kB