Anwendungsbeispiel: ACITEK AC58031404 SS316L 2-Elektroden-Leitfähigkeitssensor (3/4NPT, K=1cm⁻¹)

Fallbeispiel 1: Überwachung des Speisewassers und des Kondensats in einem Wärmekraftwerkskessel

Projekthintergrund

Ein 2×300-MW-Wärmekraftwerk in Ostchina benötigt eine umfassende Prozessüberwachung des Speisewassers am Entgaserausgang, des Kondensatorkondensats und des Kesselablaufwassers. Gemäß der nationalen Norm für die Energiewirtschaft DL/T 502.29-2019 können selbst kleinste Ionenverunreinigungen im Wasser Kesselsteinbildung und Turbinenschaufelkorrosion verursachen, was zu ungeplanten Stillständen und erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führen kann. Die bisherigen Leitfähigkeitssensoren wiesen zwei Schwächen auf:

1. Gewöhnliche Elektroden aus Edelstahl 304 korrodierten unter chloridhaltigem Kondensat schnell; innerhalb von 3 Monaten traten Messwertdrift auf.
2. Für nicht standardmäßige Gewindeverbindungen waren kundenspezifische Schweißbasen erforderlich, was hohe Installationskosten und spätere Demontage- und Wartungsarbeiten erschwerte.

ACITEK-Lösungsbereitstellung

1. Sensorauswahl: AC58031404 SS316L 2-Elektroden-Leitfähigkeitssensor (K=1cm⁻¹), 3/4NPT-Außengewinde, direkt passend zum Standard-3/4NPT-T-Stück der Rohrleitung, keine zusätzlichen Sonderarmaturen erforderlich;
2. Installationsablauf: Die Installation erfolgt über eine seitliche Rohrleitungseinführung an der Kondensatprobenahmeleitung, dem Kesselspeisewasserauslass und der Abschlammleitung; die Einführlänge von 44 mm gewährleistet, dass die Elektrode vollständig in eine stabile Flüssigkeit eingetaucht ist und somit Störungen durch Luftblasen vermieden werden;
3. Systemanpassung: In Kombination mit dem kompakten DIN-Schienentransmitter ACITEK G100, 4-20mA aktiver Signalzugang zum Anlagen-DCS-System, RS485 Modbus-Datenübertragung zur SCADA-Plattform; die eingebaute automatische Temperaturkompensation PT1000 eliminiert Temperaturdriftfehler bei Hochtemperaturwasserproben;
4. Anpassung an die Betriebsbedingungen: Das Material SS316L ist beständig gegen Korrosion durch Spuren von Chloridionen im Kondensat, hält einem Betriebsdruck von 17 bar und einer Probenwassertemperatur von 90℃ stand.

Auswirkungen des Betriebs vor Ort

1. Messstabilität: Nach 12 Monaten Dauerbetrieb liegt die Messabweichung stets innerhalb von ±1% (0,02~5000µS/cm) und ±3% (>5000µS/cm), es tritt kein regelmäßiges Kalibrierdriftphänomen auf;
2. Reduzierung der Wartungskosten: Der Austauschzyklus wurde von 3 Monaten auf 12 Monate verlängert, eine einfache Oberflächenreinigung ist nur noch vierteljährlich erforderlich, wodurch 70 % der jährlichen Arbeits- und Materialkosten für den Sensoraustausch eingespart werden;
3. Sicherheitsoptimierung: Eine Echtzeit-Warnung bei abnormaler Leitfähigkeit erinnert rechtzeitig an die Harzregeneration und das Risiko von Kondensatorleckagen; die Ausfallrate von Kesselsteinbildung wurde um 8 % gesenkt, das jährliche Risiko von Stromerzeugungsausfällen deutlich reduziert.

Fall 2: Überwachung der Reinstwasseraufbereitungslinie in einer Halbleiterfabrik

Projekthintergrund

Ein Waferhersteller in Shanghai errichtete eine Reinstwasserproduktionslinie mit einer Leitfähigkeit von 18,25 MΩ·cm. Diese erfordert die Echtzeitüberwachung des Umkehrosmose-Abwassers, des Reinstwassers am EDI-Terminal und des Reinigungskreislaufwassers. Die zentrale Anforderung besteht darin, selbst geringfügige Leitfähigkeitsanstiege, die durch Beschädigungen der Membranelemente oder den Ausfall des Ionenaustauscherharzes verursacht werden, zu erfassen, um Ätzkontaminationen der Wafer und massiven Produktausschuss zu vermeiden.

Anwendungsschema und Konfiguration

1. Sensoranpassungslogik: K=1cm⁻¹ Weitbereichselektrode eignet sich für die Überwachung der Wasserqualität im gesamten Prozess – niedrigleitfähiges Reinstwasser (0,05~2µS/cm) und mittelleitfähiges Kreislaufwasser (500~5000µS/cm) können mit einem Sensormodell gemessen werden, wodurch die Anzahl der Ersatzteile reduziert wird;
2. Installationsmethode: Installation über eine Durchflusszellenleitung, schnelle Verbindung der Durchflusszelle mit kleinem Durchmesser über ein 3/4-NPT-Gewinde, kompakte Bauweise für enge Räume in Reinstwasseranlagengestellen;
3. Signalübertragung: 5 m geschirmtes Kabel gegen elektromagnetische Störungen in Reinraumumgebung, passender G100-DIN-Schienentransmitter zentral in kleinem Schaltschrank installiert, einheitlicher Upload von Mehrpunkt-Leitfähigkeitsdaten an die SPS der Wasseraufbereitungsanlage;
4. Anpassungsunterstützung: Werkseitig kundenspezifisch gefertigtes 10 m langes Kabel für entfernte Probenahmestellen gemäß Werkstattlayout, wodurch ein einheitliches Sensormodell für alle Überwachungspositionen realisiert wird.

Tatsächlicher Nutzen

• Frühwarnfunktion: Schnelle Erfassung von Leitfähigkeitsschwankungen von 0,1µS/cm, Vorwegnahme von EDI-Harzfehlern um 3 bis 5 Tage, Vermeidung von Chargenverlusten durch Kontamination;
• Kostenoptimierung: Ein einziger Sensor deckt alle Wasserqualitätsabschnitte ab, es müssen keine mehreren Elektrodenkonstanten für verschiedene Prozessabschnitte vorbereitet werden, die Kosten für das Ersatzteillager werden um 45 % gesenkt;
• Stabiler Langzeitbetrieb: Die SS316L-Elektrode gibt keine Metallionen an Reinstwasser ab und erfüllt die Anforderungen der Halbleiterindustrie an die Reinstwasserüberwachung. Eine einjährige Garantie bietet eine stabile Kundendienstgarantie.

Fallbeispiel 3: Überwachung des Reaktionskessels und des Kühlkreislaufs einer Feinchemikalienanlage

Projektübersicht

Eine Feinchemikalienfabrik, die pharmazeutische Zwischenprodukte herstellt, verfügt über mehrere Reaktionskessel und Kühlwasserkreislaufsysteme. Zur Steuerung der Reaktionsumsätze und zur Vermeidung von Ablagerungen in den Rohrleitungen müssen die Elektrolytkonzentration in der Syntheseflüssigkeit und die Leitfähigkeit des Kühlwassers überwacht werden. Das Medium enthält schwache organische Säuren und Spuren von Chlorid, was hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit der Elektroden stellt.

ACITEK-Einsatzplan

1. Installation von Tank und Doppelrohrleitung: Seitenwand des Reaktionskessels mit 3/4-NPT-Gewindeanschluss für den Sensoreinbau; symmetrische Installation der Kühlwasserhauptleitung mit zwei Sensoren zur Überwachung der Leitfähigkeit am Ein- und Auslass;
2. Materialvorteil: Die SS316L-Elektrode ist gegenüber Korrosion durch schwache Säuren und Chloride wirksam und verformt sich im Vergleich zu Elektroden mit Kunststoffgehäuse auch bei längerem Einweichen in 80℃-zirkulierendem Wasser nicht so leicht und altert nicht.
3. Steuerverbindung: Ein 4-20mA-Signal wird an die Reaktions-SPS zurückgeführt und passt die Rohmaterialzufuhrmenge automatisch an die Leitfähigkeit der Lösung an; ein hoher Leitfähigkeitswert des Kühlwassers löst eine automatische Dosierungs- und Abschlämmsteuerung aus, um Ablagerungen zu reduzieren;
4. Wartungsfreundlichkeit: Das Standard-3/4NPT-Gewinde kann zur kurzfristigen Reinigung direkt herausgeschraubt werden, ohne die Produktion zu unterbrechen. Dies verbessert die Produktionskontinuität erheblich.

Feedback zur Website

1. Verbesserte Reaktionsausbeute: Stabile Echtzeit-Leitfähigkeitsdaten optimieren die Zufuhrkontrolle, die Ausbeute an Zwischenprodukten stieg um 12 %.
2. Verlängerung des Wartungszyklus für Rohrleitungen: Durch rechtzeitige Abschlämmung des Kühlwassers wird die Häufigkeit von Ablagerungen reduziert, der Reinigungszyklus für Rohrleitungen wurde von 1 Monat auf 4 Monate verlängert;
3. Breites Anwendungsspektrum: Ein Sensor misst kontinuierlich die Syntheseflüssigkeit (1000~20000µS/cm) und das Kühlwasser (50~800µS/cm), wodurch die Kosten für die Gerätebeschaffung reduziert werden.

Fall 4: Überwachung des Abwasserabflusses einer kleinen Fabrikkläranlage

Nachfragehintergrund

Mehrere kleinere Chemie- und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe errichteten dezentrale Kläranlagen, die eine Online-Leitfähigkeitsüberwachung des Ablaufs aus den aeroben Becken und des endgültig abgeleiteten Wassers benötigen, um die Anforderungen des Umweltschutzes hinsichtlich der Echtzeit-Datenübertragung zu erfüllen. Der Platz vor Ort ist begrenzt, und es stehen nur wenige Wartungskräfte zur Verfügung. Daher wird eine kostengünstige, einfach zu installierende und wartungsarme Lösung zur Leitfähigkeitsmessung benötigt.

Passende Lösung

1. Kostengünstiges integriertes System: Leitfähigkeitssensor AC58031404 + ultraschmaler DIN-Schienen-Transmitter G100 (12,5 mm Breite), mehrere Sätze nebeneinander in einem kleinen Schaltschrank ohne Umbau des Schaltschranks installiert;
2. Einbau durch Eintauchen: 3/4NPT-Gewinde passend zur Montagehülse aus Edelstahl, direkt in den Abwasserauslaufwehrbehälter eingesetzt, 44 mm Einstecklänge verhindern Schlammablagerungen am Behälterboden;
3. Signalausgang im Dualmodus: 4-20mA analoges Signal, Zugriff auf Umweltschutzdatensammler, RS485-Fernübertragung der Daten auf die Werks-Cloud-Plattform, Realisierung einer unbeaufsichtigten Überwachung;
4. Anpassung an das Abwassermedium: Die korrosionsbeständige Elektrode aus SS316L ist beständig gegen schwach saure und alkalische Abwässer und wird durch organische Abwässer nicht leicht korrodiert.

Operationsergebnisse

• Einhaltung der Umweltauflagen: Kontinuierliche 24-Stunden-Online-Leitfähigkeitsdaten erfüllen die Upload-Standards der lokalen Umweltbehörde, kein Strafrisiko aufgrund fehlender Überwachungsdaten;
• Arbeitsersparnis: Nur vierteljährliche einfache Reinigung der Elektrodenoberfläche, keine häufige Kalibrierung, geeignet für unbemannte kleine Kläranlagen;
• Platzsparender Vorteil: Ultradünner Transmitter + kompakter Sensor lösen das Problem des unzureichenden Installationsraums kleiner Steuereinheiten; die Gesamtinvestitionskosten für die Ausrüstung werden im Vergleich zu Leitfähigkeitsmessgeräten mit geteiltem großem Display um 30 % reduziert.

Die wichtigsten Produktvorteile spiegeln sich in allen Fällen wider

1. Universelles 3/4NPT-Standardgewinde: Kompatibel mit allen gängigen Schnittstellen von industriellen Rohrleitungen, Tanks und Durchflusszellen, keine kundenspezifischen Armaturen erforderlich, niedrige Installationskosten und schnelle Montage;
2. SS316L alle medienberührten Werkstoffe: Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Chloriden, schwachen Säuren und schwachen Laugen, lange Lebensdauer in der Energie-, Chemie-, Halbleiter- und Abwasserindustrie;
3. K=1cm⁻¹ ultraweiter Messbereich (0,02~50000µS/cm): Deckt Reinstwasser, Zwischenprozesswasser, hochsalzhaltiges Abwasser ab, ein Modell für verschiedene Anwendungsbereiche, reduziert den Ersatzteilbedarf;
4. Eingebauter PT1000-Temperatursensor: Automatische Temperaturkompensation, Eliminierung von Messfehlern durch Mediumtemperaturänderungen, stabile Daten auch bei hohen/niedrigen Betriebstemperaturen;
5. Flexible Kabelanpassung: Standardmäßig 5 m Kabel, Unterstützung von OEM/ODM-kundenspezifischen Längen zur Anpassung an weit entfernte Messpunkte;
6. Perfekt passende ACITEK G100 DIN-Schienentransmitter: Kompaktes, kostengünstiges Online-Leitfähigkeitsüberwachungssystem, 4-20mA + RS485 Dual-Signalausgang, kompatibel mit allen gängigen industriellen SPS/DCS-Steuerungssystemen;
7. Druck- und Temperaturbeständigkeit: Maximaler Druck 17 bar (250 psig), mittlere Temperatur 93 °C, geeignet für industrielle Wasserprobenahmeleitungen bei hohen Temperaturen und hohem Druck.

Zusammenfassung

Der ACITEK AC58031404 SS316L 2-Elektroden-Leitfähigkeitssensor überwindet die Einschränkungen von Sensoren mit nur einer Elektrode. Mit seinem standardmäßigen 3/4-NPT-Gewinde, dem breiten Messbereich und dem zuverlässigen, korrosionsbeständigen Material hat er sich in ausgereiften, kostengünstigen und stabilen Überwachungssystemen für die Energie-, Halbleiter-, Feinchemie- und Abwasserbehandlungsindustrie etabliert. Ob es um die präzise Überwachung von Reinstwasser, die Probenahme von Hochtemperatur-Hochdruck-Kraftwerkswasser, die Kontrolle korrosiver Prozessflüssigkeiten oder die dezentrale Abwasserüberwachung geht – dieser Sensor erfüllt die Anforderungen an Messungen vor Ort. In Kombination mit den kompakten Messumformern der ACITEK G100-Serie bietet er Anwendern platzsparende, wartungsfreundliche und individuell anpassbare Komplettlösungen für die industrielle Wasserleitfähigkeitsmessung.