Staubemissionen messen - geht das auch einfach?

Um Staub- und Partikelkonzentrationen zuverlässig und genau messen zu können, sind folgende Kriterien zu betrachten:

Je nach den Randbedingungen eignet sich Streulicht- oder Transmissionsmessung besser zur Erfassung von Staubkonzentrationen. Beim Transmissionsmessprinzip erfolgt die Messung anhand der Schwächung eines Lichtstrahls durch die Lichtabsorption der Partikel. Bei der Streulichtmessung wird das eingestrahlte Licht von den Partikeln im Gasgemisch gestreut und von einem empfindlichen Empfänger erfasst.

Transmissionsmesstechnik: Zuverlässige Messung bei hohen Staubkonzentrationen und inhomogenen Medien

Transmissionsmesstechnik erfasst die Lichtschwächung durch Staubpartikel. Transmissions-Staubmessgeräte eignen sich für mittlere bis hohe Staubkonzentrationen und große Gaskanaldurchmesser. Einsatzgebiete sind die Emissions- und Prozessüberwachung sowie die Raumluftüberwachung. Die Messgeräte messen über den gesamten Gaskanaldurchmesser, sodass sich Inhomogenitäten in der Partikelverteilung teilweise kompensieren. Daraus resultiert ein sehr repräsentatives Messergebnis. Die Geräte ragen nicht in den Gaskanal und haben so keinen direkten Kontakt zu aggressiven Prozessgasen.

Streulichtmesstechnik: Die richtige Wahl bei kleinen Staubkonzentrationen

Das Streulichtprinzip eignet sich aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit besonders für niedrige Staubkonzentrationen – auch unter 1 mg/m³. Je nach anlagenspezifischen Erfordernissen und Partikeleigenschaften kommt dabei Vorwärts- oder Rückwärtsstreuung zum Einsatz.

In manchen Prozessen werden Abgase in Wäschern gereinigt, bevor sie freigesetzt werden. In feuchten Stäuben ist eine zuverlässige Staubkonzentrationsmessung besonders schwierig. Herkömmliche Staubmessgeräte können zwischen Staubkörnern und Wassertropfen nicht unterscheiden, was die Messergebnisse verfälscht. Es ist notwendig das Medium aus dem Schornstein abzusaugen, die Feuchtigkeit zu entfernen und dann zu messen. So funktioniert das extraktive Streulicht-Staubmessgerät FWE200DH. Permanent entnimmt es dem Schornstein Abgas, trocknet es in wenigen Sekunden mit einem Thermozyklon und erfasst die in aller Regel besonders niedrigen Staubkonzentrationen hochgenau mittels Vorwärtsstreuung.

In manchen Anwendungsbereichen wie der Düngemittelindustrie ist das im Messgas ausfallende Kondensat häufig stark kalk- oder salzhaltig und würde nach einiger Betriebszeit die Schläuche und Messgassonde verstopfen. Varianten des FWE200DH mit Rückspülungseinrichtungen reinigen in regelmäßigen Abständen mit Luft oder Wasser den Kreislauf und bieten so eine hohe Verfügbarkeit unter schwierigen Messbedingungen.

Neben der Auswahl der besten verfügbaren Techniken sind für eine erfolgreiche Realisierung einer Messaufgabe eine ganze Reihe an Einflüssen und Anforderungen zu berücksichtigen:

Emissionsmessungen in trockenen und feuchten Abgasen

Verbrennungsanlagen spielen in vielen industriellen Prozessen eine wichtige Rolle. In Entstaubungsanlagen kommen kontinuierliche Messgeräte zum Einsatz. Diese Anwendungen stellen sehr hohe Anforderungen an die Messgeräte, beispielsweise in Bezug auf die Zusammensetzung, Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt der Abgase. Je nach Medium und Betriebsart der Anlage kann es zu einer Unterschreitung des Wasser- oder Säuretaupunktes kommen, was zu Korrosion an den Teilen des Messgeräts führt, die mit dem Abgas in Kontakt kommen. Daher müssen sowohl trockene als auch feuchte Abgase hochgenau gemessen werden – bei maximaler Verfügbarkeit und geringem Wartungsaufwand.

Sichere Filterüberwachung

Zur effizienten Steuerung der Filterleistung und Funktionsüberwachung wird die Staubkonzentration kontinuierlich direkt hinter dem Filter gemessen. Je empfindlicher und schneller ein Messgerät auf eine Änderung der Staubkonzentration reagieren kann, desto besser ist die Anlage für einen Betrieb ohne Staubeintritt gerüstet. Der DUSTHUNTER SP100 ist ideal für diese Art von Anwendung, da er sehr einfach von einer Seite aus installiert werden kann. Das Design der Sonde macht eine mechanische Einstellung und Ausrichtung mit einem Partikel-Messabstand überflüssig.

Filterüberwachung synchronisiert mit Entstaubung

Es ist wichtig, einen Filterdefekt frühzeitig zu erkennen, damit die zulässigen Emissionsgrenzwerte nicht überschritten werden. Wenn nur der defekte Beutel oder die defekte Beutelgruppe ausgetauscht werden soll, muss die genaue Stelle des Defekts lokalisiert werden. Dazu muss die Staubkonzentration synchron mit der Entstaubung der Beutel gemessen werden, damit Filterdefekte durch das Auftreten von Emissionsspitzen erkannt werden können. Der DUSTHUNTER SP30 hat sich bei dieser besonderen Herausforderung bewährt.

In verarbeitenden Produktionsbereichen nehmen die Aufgaben in puncto Effizienzsteigerung zu und somit sind Staubmessgeräte über die klassische Emissionsmessung hinaus vermehrt in geschlossenen Systemen, Behältern, Tanks und Räumen installiert. Späne, Flusen, Pulver oder Staubpartikel können eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, sei es in der Nahrungsmittelindustrie, bei der Herstellung von Arzneimitteln, in der Farbstoffindustrie sowie bei der Verarbeitung von Holz oder Metallen.

Damit bei der Messung von Prozessgasen keine Zündquelle hinzukommt, dürfen nur Messgeräte in Ex-Ausführung im Einsatz sein. So ist der DUSTHUNTER SP100 in Varianten auch zugelassen für die Ex-Zone 2/22 oder 1/21.