プロセス化学を制御可能にする計量装置
多くの工業プロセスにおいて、プロセスの安定性を左右するのはポンプの吐出量ではなく、添加剤、化学薬品、あるいは抑制剤の正確な添加です。まさにこの目的のために、計量システムが導入されています。 これらは、計量ポンプ、計測・制御技術、媒体管理、および安全機能を統合したシステムとなっています。
そのため、Harton Anlagentechnik GmbHは、投与装置を単なるポンプステーションとしてではなく、投与精度、制御特性、および設備の安全性を総合的に考慮した、プロセスに統合された投与システムとして開発しています。
そのため、Harton Anlagentechnik GmbHは、投与装置を単なるポンプステーションとしてではなく、投与精度、制御特性、および設備の安全性を総合的に考慮した、プロセスに統合された投与システムとして開発しています。
なぜHARTON Anlagentechnik GmbHの計量装置なのか？
当社の計量システムは、お客様のプロセス要件に合わせて個別に設計されており、高精度な計量技術、インテリジェントな制御、そして高品質なコンポーネントを融合させ、信頼性の高いトータルソリューションを実現しています。
堅牢な材料、エネルギー効率に優れたコンポーネント、そして用途に合わせた設計により、過酷なプロセス条件下においても、経済的な稼働と長い耐用年数が確保されます。
メンテナンスしやすい構造と優れたアクセス性により、整備時間を短縮し、稼働停止時間を最小限に抑えることができます。
計量装置の技術的性能範囲
具体的なパラメータは、プロジェクトごとに絞り込まれます。
代表的な計画分野：
代表的な計画分野：
| ポンプヘッド1つあたりの吐出量 | 0.001～1027 l/h |
| 吐出圧力 | 1～25 bar（ピストンポンプの場合はこれより高い圧力も可能） |
| メディア温度 | -20 °C ～ +200 °C |
| 周囲温度 | -20 °C ～ +60 °C |
| 粘度 | 0.5 ～ 100,000 mPa·s |
| 投与精度 | ±0,5 - ±3 % |
| リフト周波数 | 10～300ストローク／分 |
| 供給媒体中のガス含有率 | 0～5体積％ |
| 固形分 | 0～0.05重量％ |
| 制御 | ローカル、またはDCS／PLCに完全に統合 |
上記の数値は、小規模な投与システム向けの設計範囲です。より大きな吐出量やより高い圧力範囲については、プロジェクトに応じたソリューションを設計することが可能です。
計量装置はどのような用途に使用されますか？
計量装置は、プロセス原料を制御された方法で再現性を持って添加する必要があるあらゆる場面で活用されています。
代表的な用途：
投与方法は以下の通りです：
代表的な用途：
- 上下水道施設におけるpH調整
- 水処理プロセスにおける凝集剤および凝集促進剤の添加
- エネルギー設備における腐食防止剤および抑制剤の添加
- 冷却回路における殺菌剤の注入
- 化学製造プロセスにおける添加剤の添加
- プロセス用化学薬品の注入システム
投与方法は以下の通りです：
- 連続投与
- バッチ式添加
- 流量に比例した注入
- 制御ループによる（pH／酸化還元電位／導電率）
材料の選定は、流体、圧力、温度によって決まります。
代表的なポンプヘッドおよび配管の材質：
ダイアフラムは、一般的に次のような構造で設計されます：
バルブシートおよびシールには、以下の材料が使用されます：
材料証明書は、プロジェクトごとにEN 10204（2.2または3.1）に基づき発行されます。
代表的なポンプヘッドおよび配管の材質：
- ステンレス鋼 AISI 316
- PVDF
- PP
- PTFE
ダイアフラムは、一般的に次のような構造で設計されます：
- 多層PTFE膜
- 化学的適合性のある特殊膜
- ピストンおよびプランジャー部品には、耐摩耗性コーティングが施されるか、または硬化処理が施されます。
バルブシートおよびシールには、以下の材料が使用されます：
- PVC
- PVDF
- EPDM
- FKM
- NBR
- PTFE
材料証明書は、プロジェクトごとにEN 10204（2.2または3.1）に基づき発行されます。
投与装置は、さまざまな自動化レベルで稼働させることができます。
ローカル制御
- HMIパネル
- ローカルPLC
- 簡易な投与制御
制御システムへの統合
多くの設備は、プロセス制御システムに直接統合されています。
代表的なインターフェース：
制御ループは以下を通じて制御可能です：
代表的なインターフェース：
- 4～20 mA
- パルス信号
- フィールドバスシステム
制御ループは以下を通じて制御可能です：
- pH測定
- 酸化還元電位測定
- 導電率
- 流量
- 投与は以下によって行われます：
- ストローク調整
- 回転数制御
- PID制御
計量装置の構造タイプとシステムバリエーション
投与装置は、プロジェクトごとに設計・構築されます。決定的な要素となるのは、媒体、圧力レベル、および求められる投与精度です。
ダイヤフラム式定量ポンプシステム
ダイヤフラム式計量ポンプは、計量媒体と駆動部を完全に分離しています。そのため、以下の用途に特に適しています：
主な利点：
- 腐食性の化学物質
- 有毒な媒体
- 高い安全性が求められる用途
主な利点：
- 高い気密性
- 漏洩リスクが低い
- 安定した吐出性能
ピストン式計量ポンプシステム
ピストン式計量ポンプは、ピストンによる直接送液方式を採用しており、はるかに高い圧力を実現します。
以下の用途に使用されます：
構造上の違いはシールシステムにあり、ダイヤフラムポンプに比べてメンテナンスの手間がかかる場合があります。
以下の用途に使用されます：
- 高圧計量
- 注入プロセス
- 高粘度媒体
構造上の違いはシールシステムにあり、ダイヤフラムポンプに比べてメンテナンスの手間がかかる場合があります。
多成分計量装置
多くの産業用途では、複数の媒体の定量供給が必要とされます。
代表的なシステム：
代表的なシステム：
- 多系統投与スキッド
- バッチ式投与装置
- 複数の化学薬品用注入システム
- プロジェクトに応じて、投与ラインの数は1～約20ラインの範囲となります。
媒体およびプロセス用材料
計量装置は、化学的に扱いが難しい、あるいはプロセス上極めて重要な媒体を搬送しなければならない場合が多い。
化学的に腐食性の媒体
酸、アルカリ、または酸化剤は、以下の場合にのみ使用される：
が化学的に確認されている場合に限ります。
代表的なpH範囲：
- ポンプヘッドの材質
- ダイヤフラム材質
- バルブ材質
が化学的に確認されている場合に限ります。
代表的なpH範囲：
- pH 0～14（材質による）
溶剤およびVOCを含む媒体
溶剤については、さらに以下の点を評価する必要があります：
- シールシステム
- エラストマーとの適合性
- 防爆対策
高粘度の計量対象物質
高粘度は以下の点に影響を及ぼします：
このような場合、温度調整やストローク周波数の調整が必要になることがあります。
- バルブの開弁時間
- ストローク容積
- 吐出の安定性
このような場合、温度調整やストローク周波数の調整が必要になることがあります。
ガスまたは固形分を含む媒体
気泡や固形物が、計量精度に影響を与える可能性があります。
したがって、以下の項目について許容限界値が定義されています：
したがって、以下の項目について許容限界値が定義されています：
- ガス含有率
- 粒子径
- 固形分濃度
安全性とシール設計
計量装置は容積式原理に基づいて動作するため、過圧保護装置は必須の構成要素です。
代表的な安全部品：
ダイヤフラム式定量ポンプは、ポンプヘッド内でほぼ漏れのない移送を実現します。
以下のバルブは、扱いが難しい媒体に使用可能です：
プラント全体とのインターフェースには以下が含まれます：
代表的な安全部品：
- 安全弁
- オーバーフロー弁
- 逆止弁
- 注入弁
ダイヤフラム式定量ポンプは、ポンプヘッド内でほぼ漏れのない移送を実現します。
以下のバルブは、扱いが難しい媒体に使用可能です：
- 二重ダイヤフラム
- 漏れ監視
- 安全停止機能
プラント全体とのインターフェースには以下が含まれます：
- 機械的接続
- 電源供給
- 制御信号およびバス信号
統合および設備周辺機器
計量装置は、多くの場合、完全なプロセススキッドとして納入されます。
代表的な構成部品：
媒体タンクは、以下の基準に基づいて設計されます：
その他の周辺機器には以下が含まれる場合があります：
具体的な仕様は、常に設置場所や設備のレイアウトに合わせて調整されます。
代表的な構成部品：
- ベースフレームまたはスキッド
- 受け皿
- 計量ポンプ
- 媒体容器
- 配管継手
- 配管
媒体タンクは、以下の基準に基づいて設計されます：
- 容積
- 材質
- 脱気
- 液面監視
その他の周辺機器には以下が含まれる場合があります：
- 脈動抑制装置
- 安全弁
- 逆止弁
- 注入ランス
- 設置キット
具体的な仕様は、常に設置場所や設備のレイアウトに合わせて調整されます。
監視と運用安全性
安定した運用を実現するために、さまざまな監視システムを統合することができます。
代表的な監視機能：
アラームおよび停止ロジックは、プロジェクトごとに定義され、運用基準に合わせて調整されます。
代表的な監視機能：
- 圧力監視
- 流量測定
- 液面監視
- ダイヤフラム破損監視
- ストロークカウント
アラームおよび停止ロジックは、プロジェクトごとに定義され、運用基準に合わせて調整されます。
品質、検査、および文書化
計量装置は出荷前に検査されます。
代表的な検査項目：
文書化には以下が含まれる場合があります：
ドキュメントの言語は通常、ドイツ語と 英語です。
代表的な検査項目：
- 動作試験
- 計量精度試験
- 気密性試験
- 制御ループ試験（例：pH制御）
文書化には以下が含まれる場合があります：
- データシート
- R&Iフローチャート
- スキッド配置図
- 回路図
- I/Oリスト
- 取扱説明書
- 適合証明書
ドキュメントの言語は通常、ドイツ語と 英語です。
業界と代表的な用途
計量装置は、多くの産業分野で利用されています。
代表的な業界：
代表的な用途：
代表的な業界：
- 上下水道技術
- 化学工業
- エネルギー設備
- 石油・ガス産業
- 食品産業
- OEM機械製造
代表的な用途：
- pH中和
- 凝集剤の注入
- 阻害剤の添加
- 殺菌剤の添加
- プロセス用添加剤の添加
- 注入システム
当社の計量装置の種類とバリエーション
産業用アプリケーション向け技術システム概要
計量装置は 、工業プロセスにおいて液体を正確かつ再現性高く、制御可能な形で添加するための、プロセスに統合されたシステムです 。単なる計量ポンプとは異なり、ポンプ技術、タンク、配管、センサー、制御装置からなる、相互に連携した総合システムを構成しています。
これらは、化学、上下水道技術、エネルギー、プロセス工学、ならびに機械・プラント製造の分野において、投与精度、プロセスの安定性、および記録可能な運用管理が求められる場合に採用されています。 エンジニアや技術系購買担当者にとって重要なのは、システムの性能がポンプ単体だけでなく、すべてのコンポーネントの相互作用に依存しているという点です。
そのため、Harton Anlagentechnik GmbHは、個々のコンポーネントではなく、実際のプロセスを起点として投与システムを開発しています。
これらは、化学、上下水道技術、エネルギー、プロセス工学、ならびに機械・プラント製造の分野において、投与精度、プロセスの安定性、および記録可能な運用管理が求められる場合に採用されています。 エンジニアや技術系購買担当者にとって重要なのは、システムの性能がポンプ単体だけでなく、すべてのコンポーネントの相互作用に依存しているという点です。
そのため、Harton Anlagentechnik GmbHは、個々のコンポーネントではなく、実際のプロセスを起点として投与システムを開発しています。
これらの投与装置は、無菌プロセスや衛生面が特に重要なプロセス向けに設計されています。これらはFDAおよびEHEDGの要件を満たしています。
| 吐出能力 | 0,1 - 2.000 l/h |
| 精度 | ±0,5 - 1 % |
| 圧力 | 16 barまで |
| メディア | 食品、医薬品 |
| 温度 | 0～150 °C |
| お手入れ | CIP/SIP |
| 材料 | ステンレス鋼 1.4404 |
| 表面 | ＜ 0,8 µm |
| ATEX | 任意 |
連続式投与装置は、恒常的な搬送流で動作し、プロセス配管に直接組み込まれます。 投与は主流と同期して行われ、濃度を一定に制御することが可能です。Harton Anlagentechnik GmbHのプロジェクトにおいては、プロセスの安定性と均一な物質投入が求められる場合、この構造が優先的に採用されています。
| 制御 | SPS / Durchflussregelung |
| 材料 | ステンレス鋼、プラスチック |
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 10.000 l/h |
| 印刷範囲 | bis 40 bar |
| 精度 | ±0,5 - 2 % |
| メディア | 液体、低～高粘度 |
| 粘度 | 1 - 100.000 mPa·s |
| 温度 | -20 ～ +150 °C |
| 規定 | kontinuierlich |
| Schnittstellen | 4-20 mA, Profibus |
これらのシステムはあらかじめ組み立てられており、柔軟に活用できます。一時的な工程やパイロットプラントで頻繁に利用されています。
| 圧力 | 25 barまで |
| メディア | 可変 |
| 制御 | integriert |
| モビリティ | hoch |
| 材料 | 可変 |
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 3.000 l/h |
容積式計量装置は、所定の体積流量に基づいて動作し、重量式システムよりも構造が単純です。設計は、特に粘度や搬送特性といった媒体の特性に応じて行われます。
| 材料 | ステンレス鋼、プラスチック |
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 10.000 l/h |
| 精度 | ±1 - 5 % |
| 圧力 | 40 barまで |
| メディア | 流動性のある |
| 粘度 | 1 - 200.000 mPa·s |
| 温度 | -20 ～ +150 °C |
| 制御 | Durchflussmessung |
| Automatisierung | mittel |
エンジニアおよび技術系購買担当者にとっての重要性
投与装置の設計は、投与能力、作動圧力、媒体の特性、粘度、制御戦略、ならびに投与精度、自動化、および耐薬品性に関する要件に基づいて行われます。
技術的な調達においては、特に吐出範囲、最大使用圧力、材質、制御およびインターフェースの構成、吐出精度、ドキュメントの範囲、ならびに保守および交換部品の計画が重要となる。
用途に応じて、投与装置は、材料証明書に関するEN 10204、爆発危険区域に関するATEX、および用途固有の衛生基準や圧力機器に関する規制など、関連する規格やガイドラインを考慮した上で、プロジェクトごとに設計・文書化されます。
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