BE1028628B1

BE1028628B1 - Method and high-pressure system for determining a controlled flow variable of a fluid stream flowing through a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump

Info

Publication number: BE1028628B1
Application number: BE20205652A
Authority: BE
Inventors: Waldemar Hiller; Andrzej Karpinski; Peter Nünnerich; Holger Werth
Original assignee: Thyssenkrupp Ag; Uhde High Pressure Tech Gmbh
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2022-04-26
Also published as: BE1028628A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Hochdruckanlange zur Ermittlung einer Durchflussregelgröße eines durch einen hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes, wobei ein Ultraschallmessgerät, insbesondere ein von außen angeordnetes Ultraschallmessgerätes, außenseitig an dem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass zur Messung einer Durchflussgeschwindigkeit eines durch ein Rohr des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass strömenden Fluidstromes angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Ultraschallmessgerätes zur Ermittlung eines zu erzielenden Durchflusswertes eines durch ein dickwandiges Rohr eines hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes, wobei das Ultraschallmessgerät derart außenseitig auf dem dickwandigen Rohr des Hochdruckpumpenauslasses, welches Rohr ein Verhältnis des Innendurchmessers zum Außendurchmessers von 1:1,5 bis 1:5 aufweist, angeordnet ist, dass dieses Ultraschallmessgerät die Durchflussgeschwindigkeit des Fluidstromes dynamisch misst und diese gemessene Durchflussgeschwindigkeit als Messergebnis an eine Auswerteeinheit zur Berechnung eines aktuellen Durchflusswertes sowie der Durchflussregelgröße aus dem Messergebnis überträgt.The present invention relates to a method and a high-pressure system for determining a controlled flow variable of a fluid flow flowing through a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, with an ultrasonic measuring device, in particular an ultrasonic measuring device arranged from the outside, on the outside of the high-pressure-side high-pressure pump outlet for measuring a flow rate of a through a tube of the high-pressure-side high-pressure pump outlet flowing fluid stream is arranged. Furthermore, the invention relates to the use of an ultrasonic measuring device for determining a flow value to be achieved for a fluid flow flowing through a thick-walled pipe of a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, the ultrasonic measuring device being placed on the outside of the thick-walled pipe of the high-pressure pump outlet in such a way that the pipe has a ratio of the inside diameter to the outside diameter of 1: 1.5 to 1:5, is arranged that this ultrasonic measuring device dynamically measures the flow rate of the fluid stream and transmits this measured flow rate as a measurement result to an evaluation unit for calculating a current flow value and the flow control variable from the measurement result.

Description

Beschreibung Verfahren und Hochdruckanlage zur Ermittlung einer Durchflussregelgröße eines durch einen hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass einer Hochdruckpumpe strömen- den Fluidstromes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Hochdruckanlange zur Ermittlung einer Durchflussregelgröße eines durch einen hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes, insbesondere eines durch eine mit dem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass einer Hochdruckpumpe verbundene Hoch- druckverrohrung (Hochdruckrohr) strömenden Fluidstromes. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Ultraschallmessgerätes zur Ermittlung einer Durchflussregelgröße eines durch ein dickwandiges Rohr eines hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes.The present invention relates to a method and a high-pressure system for determining a controlled flow variable of a fluid stream flowing through a high-pressure side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, in particular a fluid stream flowing through a high-pressure-side high-pressure pump outlet high-pressure piping (high-pressure pipe) connected to a high-pressure pump. Furthermore, the invention relates to the use of an ultrasonic measuring device for determining a flow control variable of a fluid stream flowing through a thick-walled pipe of a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump.

STAND DER TECHNIK Anlagen, wie beispielsweise Chemieanlagen, weisen ein komplexes Zusammenspiel von Stoff- und Energieströmen auf, welche, insbesondere zur Sicherstellung der Produktqualität, der Be- triebssicherheit sowie auch des störungsfreien Betriebes der Anlage permanent überwacht werden müssen. Es ist grundlegend bekannt, dass insbesondere an die Messeinrichtungen in Hochdruckanlagen, aufgrund der vorherrschenden Betriebsbedingungen, hohe Anforderun- gen gestellt werden. Die häufig eingesetzten und hinsichtlich deren Temperatur, Druck und/oder Durchflussgeschwindigkeit zu überwachenden organischen und anorganischen, to- xischen und korrosiven Medien, welche in den Anlagen zum Einsatz gelangen, können zum VerschleiBen der Messgeräte und folglich zu deren Messungenauigkeit führen. Konventionell eingesetzte Instrumente, wie Blenden und andere Differenzdruckmesser, magnetisch-indukti- ve Durchflussmesser, Wirbelzähler und Coriolismesser erfordern eine häufige Wartung, die mit Produktionsunterbrechungen einhergehen. Darüber hinaus bewirken sie einen Druckver- lustin der Leitung. Beides vermindert die Verfügbarkeit der Anlage und ihre Profitabilität. Insbesondere bei Hochdruckanlagen z. B. Hochdruckanlagen zur Polymerisation von Ethylen (Ethen) oder Propylen (Propen) taucht aktuell immer wieder die Schwierigkeit auf genaue und aussagekräftige Messergebnisse zu erhalten. Dies begründet sich zum einen darin, dass ins- besondere bei Hochdruckanlagen zur Polymerisation oder bei der Herstellung von Ethylen-Co- polymeren die zu messenden Stoffe selbst die Schwierigkeit darstellen, da deren Durchfluss-PRIOR ART Plants, such as chemical plants, have a complex interaction of material and energy flows, which must be constantly monitored, particularly to ensure product quality, operational safety and trouble-free operation of the plant. It is fundamentally known that high demands are placed on the measuring devices in high-pressure systems in particular due to the prevailing operating conditions. The organic and inorganic, toxic and corrosive media that are frequently used and whose temperature, pressure and/or flow rate are to be monitored and which are used in the systems can lead to the wear and tear of the measuring devices and consequently to their measuring inaccuracy. Conventionally used instruments such as orifices and other differential pressure gauges, electromagnetic flow meters, vortex counters and Coriolis meters require frequent maintenance, which is associated with production interruptions. In addition, they cause a pressure drop in the line. Both reduce the availability of the plant and its profitability. Especially in high-pressure systems z. B. high-pressure systems for the polymerization of ethylene (ethene) or propylene (propene), the difficulty of obtaining accurate and meaningful measurement results is currently appearing again and again. On the one hand, this is due to the fact that the substances to be measured themselves represent the difficulty, particularly in high-pressure systems for polymerisation or in the production of ethylene copolymers, since their flow rate

menge (Volumenstrom bzw. Massenstrom) sehr gering ist und lediglich nur wenige Liter pro Stunde beträgt. Zudem bedingen Hochdruckanlangen auch eine Stoffdichteänderung auf- grund des vorherrschenden hohen Druckes, durch welche die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls im Medium beträchtlich geändert wird. Die in den Hochdruckanlagen zu überwa- chenden Fluide werden bekannter Weise in sogenannten Hochdruckpumpen (z. B. Hoch- druckübersetzern, Phased-Fow-Pumpen, Kurbeltriebpumpen) auf den erforderlichen Druck komprimiert, wodurch als Nachfolgeeffekt eine Druckpulsation entsteht. Dieses pulsierende Signal des gepumpten Mediums (Fluides) führt zu unerwünschten Ungenauigkeiten im Mess- ergebnis. Zudem verursachen diese Druckänderungen ebenfalls Änderungen in der Geometrie der Hochdruck-Leitungen der Hochdruckanlage. Insbesondere die zu verwendeten Hoch- druckrohre, welche einen geringen Innendurchmesser und eine entsprechend große Wanddi- cke aufweisen, erschweren die Messung der Durchflussmenge beispielsweise an Initiator (Peroxide) und Comonomeren erheblich. Weiterhin ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls auch von den Spannungszuständen im Rohrwerkstoff abhängig, d. h. diese ändert sich mit der Druckbeaufschlagung. Grundsätzlich ist es bekannt, eingriffsfreie Messmittel, wie beispielsweise ein Clamp-on Ultra- schallmessgerät, insbesondere bei Niederdruckanlagen zu verwenden, um wie oben genannt, eine Messung mittels eines wartungsarmen und verschleiBarmen Messmittels zu ermöglichen.amount (volume flow or mass flow) is very small and is only a few liters per hour. In addition, high-pressure systems also cause a change in substance density due to the prevailing high pressure, which considerably changes the propagation speed of the sound in the medium. As is known, the fluids to be monitored in the high-pressure systems are compressed to the required pressure in so-called high-pressure pumps (e.g. high-pressure intensifiers, phased-flow pumps, crank-drive pumps), which results in a pressure pulsation as a follow-up effect. This pulsating signal of the pumped medium (fluids) leads to undesired inaccuracies in the measurement result. In addition, these pressure changes also cause changes in the geometry of the high-pressure lines of the high-pressure system. In particular, the high-pressure pipes to be used, which have a small inside diameter and a correspondingly large wall thickness, make measuring the flow rate, for example of initiator (peroxides) and comonomers, considerably more difficult. Furthermore, the propagation speed of the sound also depends on the stress conditions in the pipe material, i. H. this changes with the pressurization. In principle, it is known to use non-invasive measuring devices, such as a clamp-on ultrasonic measuring device, in particular in low-pressure systems, in order, as mentioned above, to enable measurement using a low-maintenance and low-wear measuring device.

Das Clamp-on Ultraschallmessgerät wird von außen auf einen Teil der Anlage, wie einem Rohrstück eines Rohrleitungssystems, angeordnet und misst die Geschwindigkeit von strô- menden Flüssigkeiten oder Gasen (Fluid) mittels des allgemein bekannten Ultraschall-Lauf- zeitdifferenzverfahrens. Das Ultraschall-Laufzeitdifferenzverfahren ist ein technisches Verfah- ren und dient zur Bestimmung von Laufzeitdifferenzen zwischen Ultraschallwellen, die ein Fluid gegenläufig durchlaufen. Laufzeitdifferenzen entstehen dabei aufgrund der Ablenkung der mechanisch gekoppelten Ultraschallwellen, die durch eine Bewegung des Fluides entstehen. Folglich dienen die Laufzeitdifferenzen als Basis zur Ermittlung der Fluidgeschwindigkeit, mit deren Hilfe eine Aussage über den Volumenfluss und Massenfluss erst ermôglicht wird (Quel- le: Flexim GmbH).The clamp-on ultrasonic measuring device is placed externally on a part of the system, such as a piece of pipe in a pipeline system, and measures the speed of flowing liquids or gases (fluid) using the well-known ultrasonic transit time difference method. The ultrasonic transit time difference method is a technical method and is used to determine transit time differences between ultrasonic waves that run through a fluid in opposite directions. Transit time differences arise due to the deflection of the mechanically coupled ultrasonic waves, which are caused by the movement of the fluid. Consequently, the transit time differences serve as a basis for determining the fluid velocity, with the help of which a statement about the volume flow and mass flow is only possible (source: Flexim GmbH).

Diese Ultraschallmesssysteme kommen in aktuell laufenden Hochdruckanlagen lediglich der- artzur Anwendung, dass insbesondere in Hochdruckanlagen zur Polymerisation oder bei der Herstellung von Ethylen- Copolymeren der in den Reaktor einzubringende Initiator bzw. das Comonomer auf der Niederdruckseite, insbesondere der Saugseite der Hochdruckpumpe ge- messen wird. Oftmals findet auch nur lediglich eine Überwachung der Hubzahl der Hoch-These ultrasonic measuring systems are only used in currently running high-pressure systems in such a way that, particularly in high-pressure systems for polymerisation or in the production of ethylene copolymers, the initiator or comonomer to be introduced into the reactor is measured on the low-pressure side, in particular the suction side of the high-pressure pump . Often there is only a monitoring of the number of strokes of the

druckpumpe statt, um ein Messergebnis zu erhalten. Dieses Messergebnis kann jedoch nur vage bzw. annähernd den wahren Volumenstrom des in den Reaktor fließenden Fluides auf- zeigen. Auch wird oftmals lediglich das Endprodukt selbst geprüft, um feststellen zu können, ob die in den Reaktor dosierte Menge an Fluid (Initiator oder Comonomer) optimal war. Wird dann eine nicht gewollte Abweichung zum SOLL-Zustand festgestellt, ist im schlechtesten Fall eine Vernichtung der gesamten Produktcharge erforderlich, was wiederum mit hohen Produk- tionskosten verbunden ist. Im Anwendungsfall von beispielsweise Wasserstrahl-Schneidanlagen oder Hochdruck-Pastori- sierungsanlagen, bei welchen Hochdruckpumpen zum Einsatz gelangen, die einen Wasser- druck bis zu 6000bar erzeugen können, erfolgt die Messung des strömenden Fluides in be- kannter Weise durch das hochdruckseitige Auslitern der Hochdruckpumpen mit den in den Hochdruck-Leitungen fest installierten Turbinen-Durchflussmessern bis jedoch lediglich 4000bar.pressure pump to obtain a measurement result. However, this measurement result can only show vaguely or approximately the true volume flow of the fluid flowing into the reactor. Also, often only the end product itself is tested in order to be able to determine whether the amount of fluid (initiator or comonomer) metered into the reactor was optimal. If an unintended deviation from the TARGET state is then determined, in the worst case the entire product batch has to be destroyed, which in turn is associated with high production costs. In the application of, for example, water jet cutting systems or high-pressure pastorization systems, in which high-pressure pumps are used that can generate a water pressure of up to 6000 bar, the measurement of the flowing fluid is carried out in a known manner by measuring the high-pressure side of the high-pressure pumps the turbine flow meters permanently installed in the high-pressure lines, however, up to only 4000 bar.

Es sind eine Vielzahl von Anwendungen eines Ultraschallmessgerätes, insbesondere bei Nie- derdruckanlagen oder auch Modifikationen von Ultraschallmessgeräten, wie nachfolgend auf- geführt, bekannt. In der DE10 2017 002 297 A1 ist ein Kreiselpumpenaggregat mit einem Volumenstromsensor beschrieben. Das elektromotorisch angetriebene Kreiselpumpenaggre- gat weist ein Pumpengehäuse und einen Volumenstromsensor zur Bereitstellung eines Volu- menstromwerts, der in oder an dem Pumpengehäuse montiert ist auf, und ist mit einer Pum- penelektronik zur Regelung des Kreiselpumpenaggregats in Abhängigkeit des Volumenstrom- werts verbunden. In der WO2018/072926A1 ist die Verwendung eines Clamp-On-Ultraschall- sensor für ein Ultraschall-Durchflussmessgerät beschrieben. Der Clamp-On-Ultraschallsensor ist dazu eingerichtet, in einer Messrohrwandung eines Messrohrs des Ultraschall-Durchfluss- messgeräts mindestens eine Lamb-Wellen-Mode zu erzeugen. Um einen Einsatz des Clamp- On-Ultraschallsensors an verschiedenen Messrohrtypen zu gewährleisten, weist der Clamp- On-Ultraschallsensor ein austauschbares Koppelelement auf, welches an einen jeweiligen Messrohrtyp angepasst ist. In der US7,624651B2 ist eine Vorrichtung zur Dämpfung einer unerwünschten Komponente eines Ultraschallsignals beschrieben. Die Vorrichtung weist einen an einem Rohr befestigten Sensor auf, welcher einen Transmitter und einen Empfänger umfasst. Das gesendete Ultraschallsignal enthält eine strukturelle Komponente, die sich durch das Rohr ausbreitet und eine Flüssigkeitskomponente, die sich durch eine Strömung in der Leitung ausbreitet. Die Vorrichtung enthält eine Dämpfungsstruktur, welche die strukturelle Komponente des Ultraschallsignals dämpft und aus einem am Rohr befestigten Gehäuse be-A large number of applications of an ultrasonic measuring device are known, in particular in low-pressure systems or also modifications of ultrasonic measuring devices, as listed below. DE10 2017 002 297 A1 describes a centrifugal pump unit with a volume flow sensor. The centrifugal pump unit driven by an electric motor has a pump housing and a volume flow sensor for providing a volume flow value, which is mounted in or on the pump housing, and is connected to pump electronics for controlling the centrifugal pump unit depending on the volume flow value. WO2018/072926A1 describes the use of a clamp-on ultrasonic sensor for an ultrasonic flow meter. The clamp-on ultrasonic sensor is set up to generate at least one Lamb wave mode in a measuring tube wall of a measuring tube of the ultrasonic flowmeter. In order to ensure that the clamp-on ultrasonic sensor can be used on different types of measuring tube, the clamp-on ultrasonic sensor has an exchangeable coupling element which is adapted to a particular type of measuring tube. US7,624651B2 describes a device for damping an unwanted component of an ultrasonic signal. The device has a sensor attached to a tube, which includes a transmitter and a receiver. The transmitted ultrasonic signal contains a structural component that propagates through the pipe and a fluid component that propagates through a flow in the conduit. The device includes an attenuation structure which attenuates the structural component of the ultrasonic signal and consists of a housing attached to the tube.

steht, um die Ultraschall-Schwingungseigenschaften zu modifizieren. In der CN100578191C ist eine Messung einer rheologischen Eigenschaft eines Hochpolymersystems beschrieben, wobei ein Tester zur Prüfung der rheologischen Eigenschaften von überkritischen Fluiden und der Ultraschallbestrahlung auf hochpolymere Systeme und den Einfluss der Eigenschaften auf das Formprodukt verwendet wird. In der CN 101074885B ist ein Durchflussmesser zum Sen- den/Empfangen beschrieben, welcher die Zustandsänderungen eines Fluides zur Messung der Ausbreitungszeit verwendet.stands to modify the ultrasonic vibration characteristics. CN100578191C describes a measurement of a rheological property of a high polymer system using a tester for examining the rheological properties of supercritical fluids and ultrasonic irradiation on high polymer systems and the influence of the properties on the molded product. CN 101074885B describes a flow meter for sending/receiving which uses the state changes of a fluid to measure the propagation time.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nach- teile bei der Messung einer Durchflussgeschwindigkeit eines strömenden Fluides einer Hoch- druckanlage zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegen- den Erfindung ein Verfahren und eine Hochdruckanlage zur Ermittlung einer Durchflussregel- gröBe zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise zum einen ein ge- naues Messergebnis des Volumenstromes (und/oder Massenstromes) des gemessenen Flui- des, unabhängig von den oben genannten Schwierigkeiten beim Messverfahren zur Messung eines Fluidstromes in Hochdruckanlagen sowie die Ermittlung eines Wertes einer Durchfluss- regelgrôBe zur Regelung des durchflieBenden Fluidstromes ermöglichen.DISCLOSURE OF THE INVENTION It is therefore the object of the present invention to at least partially eliminate the disadvantages described above when measuring a flow rate of a flowing fluid in a high-pressure system. In particular, the object of the present invention is to create a method and a high-pressure system for determining a flow control variable that, in a simple and cost-effective manner, on the one hand provides an exact measurement result for the volume flow (and/or mass flow) of the measured Fluides, regardless of the above-mentioned difficulties in the measuring method for measuring a fluid flow in high-pressure systems and the determination of a value of a flow control variable for controlling the fluid flow flowing through.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Durchflussre- gelgröBe eines durch einen hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass einer Hochdruck- pumpe strömenden Fluidstromes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Hochdruckanlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5. Ferner wird die voranstehende Auf- gabe gelöst durch die Verwendung eines Ultraschallmessgerätes zur Ermittlung einer Durch- flussregelgröBe eines durch ein dickwandiges Rohr eines hochdruckseitigen Hochdruckpum- penauslasses einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes mit den Merkmalen des An- spruches 15. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü- chen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zu- sammenhang mit dem erfindungsgemäBen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäBen Hochdruckanlage, insbesondre in Zu- sammenhang mit der Verwendung des Ultraschallmessgerâtes und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Be- zug genommen wird beziehungsweise werden kann. AuBerdem kann das erfindungsgemäBe Verfahren mit der erfindungsgemäBen Hochdruckanlage durchgeführt werden.The above object is achieved by a method for determining a flow control variable of a fluid flow flowing through a high-pressure side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, having the features of claim 1 and by a high-pressure system having the features of claim 5. The above object is also achieved by using an ultrasonic measuring device to determine a flow control variable of a fluid stream flowing through a thick-walled pipe of a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump with the features of claim 15. Further features and details of the invention result from the subclaims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the method according to the invention also apply, of course, in connection with the high-pressure system according to the invention, in particular in connection with the use of the ultrasonic measuring device and vice versa, so that with regard to the disclosure of the individual aspects of the invention mutual reference is or can always be made. In addition, the method according to the invention can be carried out with the high-pressure system according to the invention.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermitt- lung einer Durchflussregelgröße eines durch einen hochdruckseitigen Hochdruckpumpenaus- lass einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: 5 - Messung der Durchflussgeschwindigkeit des durch ein Rohr (Hochdruckrohr, Hoch- druckverrohrung) des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses strömenden Fluidstromes mittels wenigstens einem Ultraschallmessgerät, insbesondere eines von außen angeordneten Ultraschallmessgerätes, zum Erhalt eines Messergebnisses der Durchflussgeschwindigkeit, - Übertragung des Messergebnisses der Durchflussgeschwindigkeit an eine Auswerte- einheit, und - Berechnung eines aktuellen Durchflusswertes sowie der Durchflussregelgröße aus dem Messergebnis der Durchflussgeschwindigkeit mittels der Auswerteeinheit.According to a first aspect of the invention, the method according to the invention is used to determine a flow control variable of a fluid flow flowing through a high-pressure side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, having at least the following steps: of the high-pressure side high-pressure pump outlet by means of at least one ultrasonic measuring device, in particular an ultrasonic measuring device arranged externally, to obtain a measurement result of the flow velocity, - transmission of the measurement result of the flow velocity to an evaluation unit, and - calculation of a current flow value and the flow control variable from the measurement result of the flow velocity using the evaluation unit.

Bei dem verwendeten Ultraschallmessgerät kann es sich beispielsweise um ein Clamp-on UI- traschallmessgerät handeln.The ultrasonic measuring device used can be, for example, a clamp-on ultrasonic measuring device.

Dieses Ultraschallmessgerät, welches beispielsweise mittels ei- nes Ultraschall-Laufzeitdifferenzverfahrens arbeitet, bietet vorteilhaft eine einfache und schnelle sowie eingriffsfreie Montagemöglichkeit, da dieses Ultraschallmessgerät außen an dem Hochdruckpumpenauslass der verwendeten Hochdruckpumpe angeordnet wird/ist.This ultrasonic measuring device, which works for example by means of an ultrasonic transit time difference method, advantageously offers a simple, quick and non-intrusive installation option, since this ultrasonic measuring device is/is arranged on the outside of the high-pressure pump outlet of the high-pressure pump used.

Es ist auch denkbar, dass eine hybride Messmethodik bestehend aus dem Laufzeitdifferenzverfah- ren und einem Noise Trek Verfahren mittels des verwendeten Ultraschallmessgerätes zur An- wendung gelangt.It is also conceivable that a hybrid measurement method consisting of the transit time difference method and a noise trek method using the ultrasonic measuring device used is used.

Folglich ist das Ultraschallmessgerät als hybrides Messgerät auch zum Aussenden von entsprechenden Noise Trek Signalen fähig.As a result, the ultrasonic measuring device as a hybrid measuring device is also capable of emitting corresponding Noise Trek signals.

In diesem Fall kann eine stabile Messung auch bei hohem Gas-und Feststoffanteil im Fluidstrom prozesssicher erfolgen.In this case, a stable measurement can be carried out reliably even with a high proportion of gas and solids in the fluid flow.

Eine konstruktive Modifikation des bestehenden Systems der Hochdruckanlage ist durch die Ver- wendung bzw. die Anbringung des Ultraschallmessgerâtes nicht zwingend erforderlich.A structural modification of the existing system of the high-pressure system is not absolutely necessary due to the use or attachment of the ultrasonic measuring device.

Vor- teilhaft wäre es denkbar zumindest eine Einlaufstrecke vor der Messtrecke und/oder eine Aus- laufstrecke nach der Messtrecke derart zu gestalten, dass sich der gemessene Fluidstrom ver- gleichmäBigt.It would be advantageous to design at least one inlet section before the measurement section and/or one outlet section after the measurement section in such a way that the measured fluid flow becomes more uniform.

Als Messtrecke wird dabei vorteilhaft der Abschnitt des Rohres, insbesondere des Hochdruckrohres am hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass bezeichnet, an wel- cher das wenigstens eine Ultraschallmessgerät angeordnet ist.The section of the pipe, in particular the high-pressure pipe on the high-pressure side of the high-pressure pump outlet, on which the at least one ultrasonic measuring device is arranged, is advantageously referred to as the measuring section.

Es ist auch denkbar, dass zu- mindest zwei oder mehr Ultraschalimessgeräte, insbesondere eine Vielzahl an Ultraschall- messgeräten im Bereich der Messstrecke angeordnet und messtechnisch optimiert zueinan- der ausgerichtet sind.It is also conceivable that at least two or more ultrasonic measuring devices, in particular a large number of ultrasonic measuring devices, are arranged in the area of the measuring section and aligned with one another in a metrologically optimized manner.

Der in der Hochdruckanlage erfolgende Prozess, wie beispielsweise die Polymerisation, wird von der Montage des Ultraschallmessgerätes sowie dessen Verwendung nicht beeinflusst.The process taking place in the high-pressure system, such as polymerisation, is not affected by the installation of the ultrasonic measuring device or its use.

Des Weiteren bietet das verwendete Ultraschallmessgerät eine im Wesentli-Furthermore, the ultrasonic measuring device used offers an essentially

chen verschleißfreie Anwendung, da das Ultraschallmessgerät nicht mit den zu messenden und zu überwachenden Fluiden, welche teilweise auch toxisch sein können, in Kontakt kommt. Ebenfalls wird durch die Anwendung eines Ultraschallmessgerätes ein mögliches auftretendes Leckagerisiko minimiert, vorteilhaft sogar gänzlich vermieden. Dies ist insbesondere bei Hoch- druckanlagen in explosionsgefährdeter Umgebung erforderlich, bei der die gesamte Messvor- richtung die Vorgaben zum Explosionsschutz erfüllen muss. Ebenfalls als vorteilhaft ist zu nen- nen, dass auch während des Einsatzes des Ultraschallmessgerätes kein zusätzlicher Druck- verlust im Hochdruck-Leitungssystem zu verzeichnen ist.A wear-free application, as the ultrasonic measuring device does not come into contact with the fluids to be measured and monitored, some of which can also be toxic. The use of an ultrasonic measuring device also minimizes a possible risk of leakage, and advantageously even avoids it entirely. This is particularly necessary in high-pressure systems in potentially explosive environments, where the entire measuring device must meet the explosion protection specifications. Another advantage is that there is no additional pressure loss in the high-pressure line system while the ultrasonic measuring device is being used.

Es ist zudem denkbar eine mehrpfadige Anordnung und/oder eine Reinenanordnung von Ul- traschallmessgeräten zu ermöglichen, wodurch vorteilhaft die Messgenauigkeit weiter erhöht und eine Beeinflussung durch ein asymmetrisches Durchflussprofil minimiert werden kann. Genauer bedeutet dies, dass beispielsweise zwei oder mehr Ultraschallmessgeräte (innerhalb der Messstrecke) in Strömungsrichtung nacheinander an gleicher Umfangsposition des Roh- res (Hochdruckrohres), insbesondere auf derselben Seite des Rohres angeordnet sind. Hier- bei kann das von einem ersten Ultraschallmessgerät ausgesandte Signal an einer Innenwan- dung des Rohres reflektiert und von dem anderen benachbart angeordneten Ultraschallmess- gerät empfangen werden, und vice versa. In diesem Fall spricht man von einem Reflexmodus, bei welchem die Anzahl der Schallwege gerade ist bzw. einer geraden Zahl entspricht. Der erste Schallweg ist folglich der Weg zwischen dem aussendenden Ultraschallmessgerät und der Innenwandung des Rohres, während der zweite Schallweg der Weg zwischen der Innen- wandung des Rohres und dem empfangenen Ultraschallmessgerät ist. Alternativ oder zusätz- lich ist es denkbar, dass zu jedem Ultraschallmessgerät ein auf der gegenüberliegenden Seite des Rohres (Hochdruckrohres) angeordnetes Ultraschallmessgerät ausgerichtet ist, um Si- gnale zu empfangen bzw. Signale zu senden. Hierbei handelt es sich um einen Durchstrah- lungsmodus, bei welchem die Anzahl der Schallwege ungerade ist bzw. einer ungeraden Zahl entspricht. Sendet das eine Ultraschallmessgerät folglich ein Signal durch das Rohr hindurch zu dessen im Wesentlichen gegenüberliegenden Ultraschallgerät handelt es sich hierbei um einen einzigen Schallweg. Wenn die Anzahl der Schallwege erhöht wird, nimmt auch die Ge- nauigkeit der Messung zu, wobei jedoch gleichzeitig die Signaldämpfung steigt.It is also conceivable to enable a multi-path arrangement and/or a single arrangement of ultrasonic measuring devices, as a result of which the measuring accuracy can advantageously be further increased and the influence of an asymmetrical flow profile can be minimized. More precisely, this means that, for example, two or more ultrasonic measuring devices (within the measuring section) are arranged one after the other in the direction of flow at the same circumferential position of the pipe (high-pressure pipe), in particular on the same side of the pipe. In this case, the signal emitted by a first ultrasonic measuring device can be reflected on an inner wall of the pipe and received by the other adjacent ultrasonic measuring device, and vice versa. In this case one speaks of a reflex mode in which the number of sound paths is even or corresponds to an even number. Consequently, the first sound path is the path between the transmitting ultrasonic measuring device and the inner wall of the pipe, while the second sound path is the path between the inner wall of the pipe and the receiving ultrasonic measuring device. Alternatively or additionally, it is conceivable that an ultrasonic measuring device arranged on the opposite side of the pipe (high-pressure pipe) is aligned with each ultrasonic measuring device in order to receive signals or to transmit signals. This is a transmission mode in which the number of sound paths is odd or corresponds to an odd number. If one ultrasonic measuring device consequently sends a signal through the pipe to its essentially opposite ultrasonic device, this is a single sound path. When the number of sound paths is increased, the accuracy of the measurement also increases, but at the same time the signal attenuation increases.

Die Durchflussregelgröße, welche im Rahmen der Erfindung auch als Durchflussregelwert be- zeichnet werden kann, stellt einen Wert „x“ dar. Dieser Wert ist „x“ definiert die Abweichung zwischen einem IST-Wert, genauer dem gemessenen Durchflusswert, insbesondere der ge- messenen Durchflussgeschwindigkeit und dem SOLL-Wert, genauer dem festgelegten erfor-The flow control variable, which can also be referred to as flow control value within the scope of the invention, represents a value “x”. This value is “x” defines the deviation between an ACTUAL value, more precisely the measured flow value, in particular the measured one Flow rate and the TARGET value, more precisely the specified required

derlichen Durchflusswert, insbesondere der erforderlichen Durchflussgeschwindigkeit über die Zeit „t“. Dementsprechend ist „IST *x = SOLL“. Genauer gesagt, wird mit der Ermittlung des Wertes „x“, also der Durchflussregelgröße ein Wert ermittelt, der die Differenz zwischen dem gemessenen IST-Wert und dem erforderlichen SOLL-Wert ausgleicht.relevant flow value, in particular the required flow rate over time "t". Accordingly, "ACTUAL *x = TARGET". More precisely, by determining the value "x", i.e. the flow control variable, a value is determined that compensates for the difference between the measured ACTUAL value and the required TARGET value.

Der erforderliche SOLL- Wert, genauer der definierte bzw. festgelegte Durchflusswert ist vorteilhaft eine variierende Größe, welche je nach Anforderungen und Bedingungen der Hochdruckanlage verändert und angepasst werden kann.The required TARGET value, more precisely the defined or specified flow rate value, is advantageously a variable variable that can be changed and adapted depending on the requirements and conditions of the high-pressure system.

Die SOLL-Wert Vorgaben werden beispielsweise vom Hochdruckan- lagenbetreiber festgelegt.The TARGET values are specified, for example, by the high-pressure system operator.

Vorteilhaft sind die SOLL-Werte in einer Speichereinheit einer Aus- werteeinheit hinterlegt und können für einzelne Betriebsmodi der Hochdruckanlage abgefragt bzw. abgerufen werden.The SET values are advantageously stored in a storage unit of an evaluation unit and can be queried or retrieved for individual operating modes of the high-pressure system.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zur Messung von verwendeten Fluiden im Bereich der nachfolgend vorgestellten Hochdruck-Anwendungsgebiete, wobei die Erfin- dung nicht auf diese Anwendungsgebiete beschränkt ist.The method according to the invention serves in particular to measure the fluids used in the high-pressure application areas presented below, the invention not being restricted to these application areas.

Vielmehr sollen diese vorgestellten Anwendungsgebiete als beispielhaft verstanden werden.Rather, these presented areas of application should be understood as examples.

Ein erstes Anwendungsgebiet ist die in einer Hochdruckanlage durchgeführte Polymerisation von Polyethylen.A first area of application is the polymerization of polyethylene carried out in a high-pressure system.

Bei diesem Prozess werden Drücke im Bereich von 1000 — 3500 bar erzeugt, bei welchen Initiatoren, wie Peroxide, in den Reaktor eingebracht werden.In this process, pressures in the range of 1000 - 3500 bar are generated, at which initiators such as peroxides are introduced into the reactor.

Hierbei ist es unter anderem ein Ziel die Menge des eingebrachten Initiators im Prozess in Hinblick auf die Pro- duktionsmenge und die Anlagensicherheit stetig, insbesondere kontinuierlich, zu optimieren.One of the aims here is to constantly, in particular continuously, optimize the quantity of initiator introduced in the process with regard to the production quantity and plant safety.

Insbesondere erhöht eine unbeabsichtigte zu hohe Menge an Initiator das Risiko einer unge- wollten schlagartigen Zersetzung des Ethylens, was wiederum zu einer starken exothermen Reaktion und folglich zu einem Abschalten der gesamten Hochdruckanlage führt.In particular, an unintentionally excessive amount of initiator increases the risk of an unwanted sudden decomposition of the ethylene, which in turn leads to a strong exothermic reaction and consequently to the entire high-pressure system being shut down.

Daraus er- gibt sich die Notwendigkeit einer genauen Messung des Initiatorstromes vor dem Reaktor, al- so direkt vor dem Einbringen des Initiatorstromes in den Reaktor.This results in the need for a precise measurement of the initiator stream upstream of the reactor, ie directly before the initiator stream is introduced into the reactor.

Mittels der vorliegenden Er- findung kann die eindosierte Initiator-Menge, insbesondere die eindosierte Peroxid-Menge sowie entsprechend auch die Initiator-Verluste hochdruckseitig, also an dem hochdruckseiti- gen Hochdruckpumpenauslass der Hochdruckpumpe gemessen werden.Using the present invention, the dosed initiator quantity, in particular the dosed peroxide quantity and correspondingly also the initiator losses can be measured on the high-pressure side, ie at the high-pressure side high-pressure pump outlet of the high-pressure pump.

Initiator-Verluste entstehen beispielsweise durch Leckagen an verschlissenen Hochdruckdichtungen.Initiator losses arise, for example, from leaks in worn high-pressure seals.

Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Herstellung der Ethylen-Copolymere.Another area of application is the production of ethylene copolymers.

Bei diesem Pro- zess werden Comonomere, wie Vinyl Acetate, Methyl-Acrylate oder Butyl-Acrylate mittels Hochdruckpumpen in den Reaktor dosiert.In this process, comonomers such as vinyl acetate, methyl acrylate or butyl acrylate are metered into the reactor using high-pressure pumps.

Das Einspritzen von Comonomeren zum Ethylen findet vor oder direkt im Reaktor statt.The injection of comonomers to the ethylene takes place before or directly in the reactor.

Da es sich bei Ethylen-Copolymeren um moderne,Since ethylene copolymers are modern,

hochqualitative Kunststoffprodukte handelt, ist eine genaue Messung des Comonomerstro- mes vor dem Reaktor und auch dessen manuelle, halbautomatische, vorzugsweise vollauto- matische dynamische Regulierung von immenser Bedeutung.When it comes to high-quality plastic products, precise measurement of the comonomer flow upstream of the reactor and its manual, semi-automatic, preferably fully automatic, dynamic regulation is of immense importance.

Ein weiteres Anwendungsgebiet sind die Wasserstrahl-Schneidanlagen oder Hochdruck-Pas- torisierungsanlagen (HPP), bei welchen Hochdruckpumpen zum Einsatz gelangen, die Was- serdrücke bis 6000bar erzeugen können. Für diese Hochdruckanlagen ist eine eingriffsfreie Messung des Wasservolumens mit Drücken bis 6000bar für Abnahme- und Testzwecke sowie für die vorteilhaft automatische Wasserleckage- oder Düsenverstopfungserkennung während des Betriebes hochgradig relevant. Die mittels des Ultraschallmessgerätes ermittelte bzw. gemessene Durchflussgeschwindigkeit des eingesetzten Fluides, welches insbesondere als mittlere Durchflussgeschwindigkeit ver- standen wird und auch als Strömungsgeschwindigkeit bezeichnet werden kann, wird von dem Ultraschallmessgerät als Messergebnis an eine Auswerteeinheit übertragen. Diese Auswerte- einheit dient dazu einen aktuellen Durchflusswert, wie einen Volumenstrom (dV/dt bzw. V) zu berechnen. Vorteilhaft kann dieser Volumenstrom mittels der Fluiddichte in einen Massen- strom (dm/dt bzw. m) umgerechnet werden. Der aktuelle Durchflusswert (Volumenstrom, Massenstrom) zeigt dem Bediener der Hochdruckanlage folglich den aktuell gemessenen IST- Zustand an. Das bedeutet, dass bei einer Abfrage der Auswerteeinheit bezüglich des aktuellen Durchflusswertes an einer Messstelle, wie hier dem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenaus- lass, der Bediener den aktuell vorherrschenden Volumenstrom oder auch Massenstrom mit- geteilt bekommt. Dieser Wert kann sich kontinuierlich ändern, da die Messung der Durchfluss- geschwindigkeit auch kontinuierlich, insbesondere dynamisch erfolgt. Zur Anzeige zumindest des aktuellen Durchfiusswertes und auch der DurchflussregelgröBe weist die Auswerteeinheit ein Anzeigeelement, wie einen Bildschirm, eine Anzeigetafel etc. auf. In Berücksichtigung des aktuellen/augenblicklichen Durchflusswertes erfolgt mittels der Auswerteeinheit die Ermittlung der DurchflussregelgrôBe. Die DurchflussregelgrôBe ist insbesondere ein Wert, der erforder- lich ist, um einen zu erzielen/zu erreichen Durchflusswert zu erhalten. Das bedeutet, die DurchflussregelgröBe bzw. der Durchflussregelwert ist ein Faktor, den es bedarf, um einen zu erzielender Volumenstrom oder Massenstrom, letztlich eine zu erzielende Durchflussgeschwin- digkeit bzw. Strömungsgeschwindigkeit des Fluides, welches in den Reaktor eingebracht wer- den soll/muss, um das zu erwartende Ergebnis zu erhalten, zu ermöglichen. Der Durchflussre- gelwert bzw. die DurchflussregelgröBe ist dementsprechend ein Regel- und Steuerwert, mit welchem angegeben (rückgerechnet) wird, inwieweit die Durchflussgeschwindigkeit des durch den hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass strömenden Fluides erhöht bzw. reduziert werden muss, damit der aktuelle Durchflusswert innerhalb vorgegebener Grenzwerte ver- bleibt.Another area of application is water jet cutting systems or high-pressure pastoring systems (HPP), in which high-pressure pumps are used that can generate water pressures of up to 6000 bar. Non-invasive measurement of the water volume with pressures of up to 6000 bar for acceptance and test purposes as well as for the advantageous automatic water leakage or nozzle blockage detection during operation is highly relevant for these high-pressure systems. The flow rate of the fluid used determined or measured by means of the ultrasonic measuring device, which is understood in particular as the mean flow rate and can also be referred to as the flow rate, is transmitted from the ultrasonic measuring device as a measurement result to an evaluation unit. This evaluation unit is used to calculate a current flow value, such as a volume flow (dV/dt or V). This volume flow can advantageously be converted into a mass flow (dm/dt or m) using the fluid density. The current flow value (volume flow, mass flow) consequently shows the operator of the high-pressure system the currently measured ACTUAL state. This means that when the evaluation unit queries the current flow value at a measuring point, such as the high-pressure side high-pressure pump outlet here, the operator is informed of the currently prevailing volume flow or mass flow. This value can change continuously since the flow rate is also measured continuously, in particular dynamically. The evaluation unit has a display element, such as a screen, a display panel, etc., for displaying at least the current flow value and also the flow control variable. Taking into account the current/instantaneous flow rate value, the evaluation unit is used to determine the flow rate control variable. In particular, the flow rate control variable is a value required to obtain a target/achieve flow rate value. This means that the flow control variable or the flow control value is a factor that is required in order to achieve a volume flow or mass flow, ultimately a flow rate or flow rate of the fluid that is to be/must be introduced into the reactor. to obtain the expected result. The flow rate control value or the flow rate control variable is accordingly a regulation and control value with which it is specified (recalculated) to what extent the flow rate of the fluid flowing through the high-pressure side high-pressure pump outlet must be increased or reduced in order for the current flow value to fall within specified limit values. remain.

Die vorgegebenen Grenzwerte werden in Hinblick auf das zu erzielende Endproduckt festgelegt und ermöglichen das Einbringen einer vorgegebenen und bedarfsgerechten Fluid- menge in den Reaktor.The specified limit values are specified with regard to the end product to be achieved and enable the introduction of a specified and needs-based amount of fluid into the reactor.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Messung der Durchflussgeschwindigkeit sowie die Übertragung des Messergebnisses und die Berechnung des aktuellen Durchflusswertes sowie der Durchflussregelgröße dynamisch.According to one embodiment, the flow velocity is measured, the measurement result is transmitted, and the current flow value and the flow control variable are calculated dynamically.

Das bedeutet, dass das Ultraschallmessgerät kontinu- ierlich die Durchflussgeschwindigkeit erfasst/misst und diese folglich auch kontinuierlich an die Auswerteeinheit als Messergebnis überträgt.This means that the ultrasonic measuring device continuously records/measures the flow rate and consequently transmits this continuously to the evaluation unit as a measurement result.

Diese Auswerteeinheit ermittelt dann wieder- um kontinuierlich aus diesem Messergebnis den aktuellen Durchflusswert, insbesondere den aktuellen Volumenstrom oder Massenstrom sowie eine Durchflussregelgröße, insbesondere einen Durchflussregewert.This evaluation unit then in turn continuously determines the current flow value from this measurement result, in particular the current volume flow or mass flow and a flow control variable, in particular a flow control value.

Auch die daraufhin erfolgende Steuerung/Regelung der Hoch- druckpumpe erfolgt dynamisch.The subsequent control/regulation of the high-pressure pump is also dynamic.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform berechnet die Auswerteeinheit den aktuellen Durch- flusswert mittels eines Gleichungsverfahrens, das bedeutet mittels eines mathematisches Be- rechnungsverfahren unter Verwendung einer Gleichung bzw.According to a further embodiment, the evaluation unit calculates the current flow value using an equation method, which means using a mathematical calculation method using an equation or

Formel und/oder die Durchfluss- regelgröße mittels eines Vergleich-Verfahrens.Formula and/or the controlled flow variable using a comparison method.

Als aktueller Durchflusswert wird beispielswei- se der Volumenstrom als Produkt aus dem Rohrquerschnitt, auf welchem das Ultraschall- messgerät angeordnet ist, und der gemessenen Durchflussgeschwindigkeit (Strömungsge- schwindigkeit) berechnet.For example, the volume flow is calculated as the current flow value as the product of the pipe cross-section on which the ultrasonic measuring device is arranged and the measured flow rate (flow rate).

Einen aktuellen Massenstrom errechnet die Auswerteeinheit, insbe- sondere deren Recheneinheit, welche ein Bestandteil der Auswerteeinheit ist, vorteilhaft als Produkt aus dem zuvor berechneten/ermittelten Volumenstrom und einer Fluiddichte.The evaluation unit, in particular its computing unit, which is part of the evaluation unit, calculates a current mass flow, advantageously as the product of the previously calculated/determined volume flow and a fluid density.

Der er- haltene aktuelle Durchflusswert, welcher auch als IST-Durchflusswert (IST-WERT) bezeichnet werden kann, wird dann vorteilhaft in einem Vergleichsverfahren einem SOLL-Durchflusswert (SOLL-WERT), insbesondere einem minimalen SOLL-Durchflusswert und einem maximalen SOLL-Durchflusswert gegenübergestellt.The current flow value obtained, which can also be referred to as the ACTUAL flow value (ACTUAL VALUE), then advantageously becomes a SET flow value (SET VALUE), in particular a minimum SET flow value and a maximum SET flow value, in a comparison method contrasted.

Hierzu weist die Auswerteeinheit beispielsweise eine Vergleichseinheit auf, welche ein Bestandteil der Auswerteeinheit, insbesondere ein Bestand- teil der Recheneinheit ist.For this purpose, the evaluation unit has a comparison unit, for example, which is a component part of the evaluation unit, in particular a component part of the computing unit.

Ist der IST-Durchflusswert größer oder gleich des minimalen SOLL- Durchflusswertes und kleiner oder gleich des maximalen SOLL-Durchflusswertes erfolgt keine Regelung des Prozesses, insbesondere keine Regelung der Hochdruckpumpe.If the ACTUAL flow value is greater than or equal to the minimum SET flow value and smaller than or equal to the maximum SET flow value, the process is not controlled, in particular the high-pressure pump is not controlled.

Ist der IST- Durchflusswert jedoch kleiner als der minimale SOLL-Durchflusswert oder größer als der ma- ximale SOLL-Durchflusswert, ist eine Regelung des Prozesses erforderlich.However, if the ACTUAL flow rate is less than the minimum SET flow rate or greater than the maximum SET flow rate, the process needs to be controlled.

Die Auswerteein-The evaluation

heit bestimmt hierzu den Abweichungsgrad, insbesondere die Durchflussregelgröße bzw. den Durchflussregelwert des IST-Durchflusswertes zum minimalen oder maximalen Soll-Durch- flusswert, vorzugsweise über eine Gleichung.For this purpose, unit determines the degree of deviation, in particular the flow control variable or the flow control value of the ACTUAL flow value for the minimum or maximum target flow value, preferably using an equation.

Dazu dient wiederum die Recheneinheit, insbe- sondere eine Abweichungsermittlungseinheit der Auswerteeinheit.The arithmetic unit, in particular a deviation determination unit of the evaluation unit, is used for this purpose.

Der Abweichungsgrad, ins- besondere die Durchflussregelgröße bzw. der Durchflussregelwert gibt an, wieviel zusätlichesThe degree of deviation, in particular the flow control variable or the flow control value, indicates how much additional

Fluid in den Reaktor eingebracht werden muss oder wieviel weniger Fluid in den Reaktor ein- gebracht werden muss.Fluid has to be introduced into the reactor or how much less fluid has to be introduced into the reactor.

Über diese Durchflussregelgröße wird daher bestimmt, ob die Durch- flussgeschwindigkeit der Hochdruckpumpe erhöht oder verringert werden muss.This controlled flow variable is therefore used to determine whether the flow rate of the high-pressure pump needs to be increased or decreased.

Die Hoch- druckpumpe wird dann entweder manuell (durch einen Bediener), halbautomatisch, vorteil-The high-pressure pump is then operated either manually (by an operator), semi-automatically,

haft (voll)automatisch durch Stellglieder angesteuert, um entsprechend des Ergebnisses der Durchflussregelgröße die Hochdruckpumpe zu regeln und zu steuern.haft (fully) automatically controlled by actuators in order to regulate and control the high-pressure pump according to the result of the flow control variable.

Hierfür ist die Auswerte- einheit vorteilhaft mit dem wenigstens einem Stellglied an der Hochdruckpumpe kabelgebun- den oder kabellos datenübertragungstechnisch verbunden.For this purpose, the evaluation unit is advantageously connected to the at least one actuator on the high-pressure pump by cable or wirelessly for data transmission.

Der Prozess des Messens, Rech- nens und Steuerns/Regelns ist ein dynamischer Prozess, der folglich kontinuierlich während des Betriebes der Hochdruckanlage ausgeführt wird, sodass auch die Hochdruckpumpe vor- teilhaft bedarfsgerecht kontinuierlich geregelt werden kann.The process of measuring, calculating and controlling/regulating is a dynamic process which is consequently carried out continuously during the operation of the high-pressure system, so that the high-pressure pump can advantageously also be continuously regulated as required.

In einer weiteren Ausführungsform wird die mittels des Ultraschallmessgerätes gemessene Durchflussgeschwindigkeit unter Berücksichtigung weiterer vorliegender oder ermittelter Infor-In a further embodiment, the flow rate measured by means of the ultrasonic measuring device, taking into account other available or determined information

_ mationsdaten wie beispielsweise einer Temperatur des Fluidstromes und/oder einem Druck des Fluidstromes korrigiert, wobei die dazu notwendigen mathematischen Zusammenhänge und gegebenenfalls notwendigen Faktoren theoretisch bestimmt oder empirisch ermittelt wer- den._ mation data such as a temperature of the fluid flow and/or a pressure of the fluid flow is corrected, with the necessary mathematical relationships and possibly necessary factors being determined theoretically or determined empirically.

Dienlich können hierbei beispielsweise weitere vorteilhaft an der Messstrecke angeordne- te Sensoren, wie Temperatursensoren und/oder Drucksensoren etc. sein.Additional sensors, such as temperature sensors and/or pressure sensors, etc., which are advantageously arranged on the measuring section, can be useful here.

Diese Sensoren sind vorteilhaft ebenfalls mit der Auswerteeinheit verbunden, um dieser die ermittelten Daten zu übertragen.These sensors are advantageously also connected to the evaluation unit in order to transmit the determined data to it.

Als weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Hochdruckanlage beansprucht, welche eine Hoch- druckpumpe mit einem Hochdruckpumpeneinlass und einem hochdruckseitigen Hochdruck-As a further aspect of the invention, a high-pressure system is claimed which has a high-pressure pump with a high-pressure pump inlet and a high-pressure side high-pressure

pumpenauslass aufweist.has pump outlet.

Wenigstens ein Ultraschallmessgerät, insbesondere ein von außen angeordnetes Ultraschallmessgerätes, ist an dem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenaus- lass zur Messung einer Durchflussgeschwindigkeit eines durch ein Rohr des hochdruckseiti- gen Hochdruckpumpenauslasses strömenden Fluidstromes angeordnet.At least one ultrasonic measuring device, in particular an ultrasonic measuring device arranged externally, is arranged on the high-pressure side high-pressure pump outlet for measuring a flow rate of a fluid flow flowing through a tube of the high-pressure side high-pressure pump outlet.

Insbesondere ist das wenigsten eine Ultraschallmessgerät außenseitig auf dem Rohr (Hochruckrohr) des hoch-In particular, at least one ultrasonic measuring device is on the outside of the tube (high-pressure tube) of the high-

druckseitigen Hochdruckpumpenauslasses angeordnet.pressure-side high-pressure pump outlet arranged.

Besonders vorteilhaft ist das wenigs-It is particularly advantageous that

tens eine Ultraschallmessgerät innerhalb einer Messstrecke auf dem Rohr (Hochdruckrohr) des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses angeordnet.At least one ultrasonic measuring device is arranged within a measuring section on the pipe (high-pressure pipe) of the high-pressure side high-pressure pump outlet.

Das Rohr (Hochruckrohr) kann ein Bestandteil des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses sein oder mit die- sem verbunden, insbesondere wirkverbunden sein.The tube (high-pressure tube) can be a component of the high-pressure-side high-pressure pump outlet or connected to it, in particular operatively connected.

Vorteilhaft ist es dadurch möglich den die Hochdruckpumpe verlassenden und folglich den in den Reaktor einströmenden Volumen- strom oder auch Massenstrom des strômenden Fluides zu ermitteln, um diesen, insbesondere die Durchflussgeschwindigkeit des durch den Hochdruckpumpenauslass strömenden Fluides zu regeln.This advantageously makes it possible to determine the volume flow or mass flow of the flowing fluid leaving the high-pressure pump and consequently flowing into the reactor, in order to control this, in particular the flow rate of the fluid flowing through the high-pressure pump outlet.

Die Hochdruckanlage kann dabei eine Hochdruckanlage, wie oben aufgeführt, zur Polymerisation von Ethylen und Propylen oder Ethylen und Comonomeren, oder eine Wasser- strahlschneidanlage oder auch eine Hochdruck- Pastorisierungsanlage sein.The high-pressure system can be a high-pressure system, as mentioned above, for the polymerization of ethylene and propylene or ethylene and comonomers, or a water-jet cutting system or else a high-pressure pastorization system.

Gemäß einer Ausführungsform weist der hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass ein dickwandiges Rohr mit einem Verhältnis des Rohrinnendurchmessers zu dem RohrauBen- durchmesser von 1:1,5 bis 1:5 auf, wobei das Ultraschallmessgerät auBenseitig an diesem dickwandigen Rohr angeordnet ist.According to one embodiment, the high-pressure side of the high-pressure pump outlet has a thick-walled tube with a ratio of the inside diameter of the tube to the outside diameter of the tube of 1:1.5 to 1:5, with the ultrasonic measuring device being arranged on the outside of this thick-walled tube.

Dieses dickwandige Rohr ist insbesondere für die Anwen- dung in Hochdruckanlagen konzipiert und weist einen verhältnismäßig kleinen Rohrinnen- durchmesser zu dem verhältnismäßig großen RohrauBendurchmesser auf, sodass dessen Wandstärke weitaus dicker/gröBer ist als bei handelsüblichen Rohren in konventionellen Anla- gen.This thick-walled tube is designed especially for use in high-pressure systems and has a relatively small inside diameter compared to the relatively large outside diameter of the tube, so that its wall thickness is far thicker/greater than that of commercially available tubes in conventional systems.

Dieses Rohr kann an der Innen- und/ oder AuBenoberflâche besonders sorgfältig bear- beitet sein, so dass eine sehr feine Oberfläche erhalten wird und/oder die Geometrie beson- ders eng toleriert ist.The inner and/or outer surface of this tube can be processed particularly carefully, so that a very fine surface is obtained and/or the geometry has particularly tight tolerances.

Es ist denkbar, dass die Anlage eine Reaktorkammer (Reaktor) zur Ausführung einer chemi- schen, thermischen, thermodynamischen oder mechanischen Reaktion aufweist und das dickwandige Rohr unmittelbar oder mittelbar zwischen der Reaktorkammer und der Hoch- druckpumpe angeordnet ist.It is conceivable that the system has a reactor chamber (reactor) for carrying out a chemical, thermal, thermodynamic or mechanical reaction and the thick-walled pipe is arranged directly or indirectly between the reactor chamber and the high-pressure pump.

Das bedeutet, dass das dickwandige Rohr entweder direkt (un- mittelbar) ohne Zwischenschaltung eines anderen Elementes oder Bauteils oder indirekt (mit- telbar), also über ein Zwischenelement oder Zwischenbauteil mit der Hochdruckpumpe ver- bunden bzw. an dieser angeordnet ist.This means that the thick-walled pipe is connected to the high-pressure pump or arranged on it either directly (directly) without the interposition of another element or component or indirectly (indirectly), ie via an intermediate element or intermediate component.

Das dickwandige Rohr kann an dem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass angeordnet sein oder ein Bestandteil des hochdruckseitigen Hoch- druckpumpenauslasses sein.The thick-walled pipe can be arranged at the high-side high-pressure pump outlet or can be a part of the high-side high-pressure pump outlet.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Hochdruckanlage eine Anlage zur Poly- merisation von Monomeren, insbesondere von Ethen (Ethylen) und Propen (Propylen).According to one embodiment of the invention, the high-pressure plant is a plant for the polymerization of monomers, in particular of ethene (ethylene) and propene (propylene).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das dickwandige Rohr ein Material aus der Gruppe der Metalllegierungen, wie hochlegierte oder niedriglegierte Stähle, Titanlegierungen, Kupferlegierungen, Nickellegierungen, Tantallegierungen, Chromlegierungen oder Kobaltle- gierungen auf. Das dickwandige Rohr ist damit vorteilhaft resistent gegenüber korrosiven Me- dien und hochdruckbeständig. Eine Deformierung des dickwandigen Rohres wird aufgrund der verwendeten Materialien weitgehend vermieden, vorteilhaft verhindert. Es ist auch denk- bar, dass das dickwandige Rohr eine Mischung der oben genannten Metalllegierungen auf- weist. Zudem ist das dickwandige Rohr nicht auf diese Metalllegierungen begrenzt.According to a further embodiment, the thick-walled tube has a material from the group of metal alloys, such as high-alloy or low-alloy steels, titanium alloys, copper alloys, nickel alloys, tantalum alloys, chromium alloys or cobalt alloys. The thick-walled tube is therefore advantageously resistant to corrosive media and high pressure. A deformation of the thick-walled tube is largely avoided due to the materials used, advantageously prevented. It is also conceivable that the thick-walled tube has a mixture of the metal alloys mentioned above. In addition, the thick-walled tube is not limited to these metal alloys.

Es ist des Weiteren denkbar, dass das dickwandige Rohr (Hochdruckrohr) mittels eines Flan- sches an der Hochdruckpumpe fixiert ist, welcher Flansch einen Durchflusskanal mit einem sich - in Strömungsrichtung - zumindest abschnittsweise kontinuierlich konisch vergrößernden Abschnitt aufweist, wobei dieser konische Abschnitt sich zumindest über ein Drittel, insbeson- dere über die Hälfte der gesamten Länge des Durchflusskanals erstreckt. Durch die zuvor be- schriebene Geometrie des Durchflusskanals des Flansches wird vorteilhaft ein weicher Über- gang von dem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass zu dem dickwandigen Rohr er- möglicht. Dies ermöglicht vorteilhaft optimierte Strömungsverhältnisse des von der Hoch- druckpumpe kommenden, durch den Flansch und das dickwandige Rohr strömenden Fluides.It is also conceivable that the thick-walled pipe (high-pressure pipe) is fixed to the high-pressure pump by means of a flange, which flange has a flow channel with a section that continuously widens conically at least in sections in the direction of flow, with this conical section extending at least over one third, in particular over half, of the entire length of the flow channel. The previously described geometry of the flow channel of the flange advantageously enables a soft transition from the high-pressure side high-pressure pump outlet to the thick-walled tube. This enables advantageously optimized flow conditions of the fluid coming from the high-pressure pump and flowing through the flange and the thick-walled pipe.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Innendurchmesser des dickwandigen Rohrs einen sich zumindest abschnittsweise kontinuierlich vergrößernden Abschnitt, einen zylindri- schen Abschnitt und einen sich zumindest abschnittsweise kontinuierlich verjüngenden Ab- schnitt aufweist. Vorteilhaft sind alle drei Abschnitte derart nacheinander angeordnet, dass in Strömungsrichtung zuerst der sich zumindest abschnittsweise kontinuierlich vergröBernden Abschnitt, dann der zylindrische Abschnitt und nachfolgend der sich zumindest abschnittswei- se kontinuierlich verjüngende Abschnitt ausgebildet sind. Vorteilhaft münden die Abschnitte derart ineinander, dass der erste Abschnitt in den nächsten (zweiten) Abschnitt und der nächste (zweite) Abschnitt in den nachfolgenden (dritte) Abschnitt mündet. Vorteilhaft werden hierdurch die Strömungsverhältnisse des durchströmenden Fluidstromes derart vergleichmä- Bigt, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige, zumeist turbulente Fluidströmung entsteht. Vorteilhaft ist hierdurch das Messsignal insgesamt konstanter und rauschärmer.According to a further embodiment, the inside diameter of the thick-walled tube has a section that increases continuously at least in sections, a cylindrical section and a section that tapers continuously at least in sections. Advantageously, all three sections are arranged one after the other in such a way that, in the flow direction, first the section that is continuously increasing at least in sections, then the cylindrical section and then the section that is continuously narrowing at least in sections are formed. The sections advantageously flow into one another in such a way that the first section flows into the next (second) section and the next (second) section flows into the subsequent (third) section. As a result, the flow conditions of the fluid flow flowing through are advantageously equalized in such a way that an essentially uniform, mostly turbulent fluid flow is produced. The advantage of this is that the measurement signal is more constant overall and has less noise.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind in Strömungsrichtung vor dem Ultraschallmess- gerät eine gerade, insbesondere krümmungsfreie Beruhigungsstrecke mit einer Länge, wel- che mindestens dem fünffachen des Innendurchmessers (Rohrinnendurchmessers) des dick-According to a further embodiment, in the direction of flow in front of the ultrasonic measuring device, there is a straight, in particular non-curved, calming section with a length which is at least five times the inside diameter (pipe inside diameter) of the thick

wandigen Rohres entspricht, und in Strömungsrichtung nach dem Ultraschallmessgerät eine gerade, insbesondere krümmungsfreie Beruhigungsstrecke mit einer Länge, welche mindes- tens dem dreifachen des Innendurchmessers (Rohrinnendurchmessers) des dickwandigen Rohres entspricht, ausgebildet. Die Beruhigungstrecken sind vorteilhaft Rohrstücke, insbeson- dere geradlinig ausgebildete Rohrstücke bzw. Rohre. Diese Rohre (Beruhigungsrohre/Beruhi- gungsrohrstücke) sind vorteilhaft vor und nach dem dickwandigen Rohr (Hochdruckrohr) des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses angeordnet und mit diesem verbunden/wirk- verbunden. Alternativ sind die Beruhigungsstrecken Abschnitte des dickwandigen Rohres (Hochdruckrohres) des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses. Vorteilhaft sind dann die Beruhigungsstrecken vor und nach der Messstrecke, die ebenfalls ein Abschnitt des dick- wandigen Rohres ist, ausgebildet. Die Beruhigungsstrecken (als eigenständige Rohrstücke oder als Abschnitte eines gemeinsamen dickwandigen Hochdruckrohres) können dabei je- weils einen gleichmäßig verlaufenden Innendurchmesser oder auch sich in Strömungsrich- tung betrachtet verjüngende oder sich erweiternde Innendurchmesser aufweisen. Auch ist es denkbar, dass die eine Beruhigungsstrecke einen kleineren/gröBeren Innendurchmesser auf- weist, als die andere Beruhigungstrecke. Die Beruhigungsstrecken dienen vornehmlich dazu den Fluidstrom zu vergleichmäBigen und eine prozesssichere und genaue Messung zu ermög- lichen.corresponds to the walled tube, and in the direction of flow after the ultrasonic measuring device a straight, in particular curve-free, calming section with a length which corresponds to at least three times the inside diameter (tube inside diameter) of the thick-walled tube. The calming sections are advantageously pipe sections, in particular straight pipe sections or pipes. These pipes (calming pipes/calming pipe sections) are advantageously arranged before and after the thick-walled pipe (high-pressure pipe) of the high-pressure-side high-pressure pump outlet and are connected/operatively connected to it. Alternatively, the calming sections are sections of the thick-walled pipe (high-pressure pipe) of the high-pressure-side high-pressure pump outlet. The calming sections are then advantageously formed before and after the measuring section, which is also a section of the thick-walled tube. The calming sections (as independent pipe pieces or as sections of a common thick-walled high-pressure pipe) can each have a uniform inner diameter or also an inner diameter that narrows or widens, viewed in the direction of flow. It is also conceivable that one calming section has a smaller/larger inside diameter than the other calming section. The calming sections are primarily used to make the fluid flow more uniform and to enable a process-reliable and precise measurement.

Es ist des Weiteren möglich, dass der Fluidstrom aus einem Fluid aufweisend einen chemi- schen Initiator, insbesondere Peroxid, oder ein Comonomer, insbesondere Vinyl Acetat, Me- thyl-Acetat oder Butyl-Acetat, oder eine andere Flüssigkeit besteht. Diese Aufzählung ist je- doch nicht abschlieBend zu betrachten. Auch andere Fluide können hier Bestandteil des Fluid- stromes sein.It is also possible for the fluid flow to consist of a fluid containing a chemical initiator, in particular peroxide, or a comonomer, in particular vinyl acetate, methyl acetate or butyl acetate, or another liquid. However, this list should not be regarded as conclusive. Other fluids can also be part of the fluid flow here.

Es ist ebenfalls denkbar, dass die Hochdruckpumpe zur Erzeugung eines Druckes zwischen 1000 bis 6000bar ausgelegt ist. Dadurch werden vorteilhaft eine Vielzahl an Anwendungsfel- der in Hochdruckanlagen realisierbar.It is also conceivable that the high-pressure pump is designed to generate a pressure of between 1000 and 6000 bar. As a result, a large number of fields of application in high-pressure systems can be implemented.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ultraschallmessgerät mit einer Auswerteein- heit signalübertragungstechnisch bzw. datenübertragungstechnisch verbunden, um das Mes- sergebnis der Durchflussgeschwindigkeit des Fluidstromes an die Auswerteeinheit zu übertra- gen. Die Übertragung von Daten und Signalen kann dabei kabellos oder kabelgebunden statt- finden. Die Auswerteeinheit selbst weist eine Vielzahl von weiteren Einheiten, wie eine Anzei- geeinheit zur Anzeige der ermittelten/gemessenen, berechneten und gesteuerten/geregeltenAccording to a further embodiment, the ultrasonic measuring device is connected to an evaluation unit for signal transmission or data transmission in order to transmit the measurement result of the flow rate of the fluid flow to the evaluation unit. The transmission of data and signals can be wireless or wired. The evaluation unit itself has a number of other units, such as a display unit for displaying the determined/measured, calculated and controlled/regulated

Daten und/oder eine etwaige Eingabeeinheit zur Eingabe oder zur Änderungen von Daten und Parametern auf. Auch eine Recheneinheit, eine Abweichungsermittlungseinheit und/oder eine Vergleichseinheit sind denkbare Einheiten, wobei die Recheneinheit zu ermittelnde Durchfluss- werte aus Messergebnisses berechnet, die Vergleichseinheit die berechneten Werte mit SOLL- Vorgaben vergleicht und die Abweichungsermittlungseinheit das Ergebnis in Bezug auf die Soll-Vorgaben auswertet (Abweichungen/Abweichungsgrad/Durchflussregelgröße ermittelt). Auch Sende- und Empfangseinheiten zur Übermittelung von Daten sind hilfreich und sind vor- teilhaft ein Bestandteil der Auswerteeinheit. Vorteilhaft kann mit der Auswerteeinheit ein vor- zugsweise (voll)automatisches Erfassen und Berechnen von Daten sowie eine (voll)automati- sche Steuerung der Hochdruckpumpe hinsichtlich zumindest deren Parameter der Durchfluss- geschwindigkeit dynamisch erfolgen.Data and / or any input unit for entering or changing data and parameters. A computing unit, a deviation determination unit and/or a comparison unit are also conceivable units, with the computing unit calculating flow values to be determined from the measurement result, the comparison unit comparing the calculated values with TARGET specifications and the deviation determination unit evaluating the result in relation to the target specifications (Deviations/degree of deviation/flow controlled variable determined). Transmitting and receiving units for transmitting data are also helpful and are advantageously part of the evaluation unit. Advantageously, the evaluation unit can be used to (fully) automatically record and calculate data and (fully) automatically control the high-pressure pump dynamically with regard to at least its flow rate parameters.

Demzufolge weist die Hochdruckanlage auch vorteilhaft Steuer- und Regeleinrichtungen auf, welche dazu dienen den Volumenstrom / Massenstrom des Fluides bedarfsgerecht zu steuern bzw. zu regeln. Diese Steuer- und Regeleinrichtungen sind vorteilhaft - in Strömungsrichtung betrachtet — vor dem Ultraschallmessgerät, insbesondere vor der Beruhigungsstrecke ange- ordnet.Consequently, the high-pressure system also advantageously has control and regulating devices, which are used to control or regulate the volume flow/mass flow of the fluid as required. These control and regulating devices are advantageously arranged in front of the ultrasonic measuring device, in particular in front of the calming zone, viewed in the direction of flow.

Bei der beschriebenen Hochdruckanlage ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zur Ermittlung eine Durchflussregelgröße gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.All the advantages that have already been described for a method for determining a controlled flow variable according to the first aspect of the invention result from the described high-pressure system.

Als weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Verwendung eines Ultraschallmessgerätes zur Er- mittlung eines (aktuellen/momentanen) Durchflusswertes eines durch ein dickwandiges Rohr eines hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes beansprucht. Dabei ist das Ultraschallmessgerät außenseitig auf dem dickwan- digen Rohr des Hochdruckpumpenauslasses, welches Rohr ein Verhältnis des Innendurch- messers (Rohrinnendurchmesser) zum Außendurchmessers (Rohraußendurchmesser) von 1:1,5 bis 1:5 aufweist, angeordnet. Dieses Ultraschallmessgerät misst dabei die (aktuelle) Durchflussgeschwindigkeit des Fluidstromes dynamisch und diese gemessene Durchflussge- schwindigkeit wird dann als Messergebnis an einer Auswerteeinheit zur Berechnung eines ak- tuellen Durchflusswertes sowie einer Durchflussregelgröße bzw. eines Durchflussregelwertes aus dem Messergebnis übertragen (ebenfalls dynamisch).As a further aspect of the invention, the use of an ultrasonic measuring device for determining a (current/instantaneous) flow value of a fluid flow flowing through a thick-walled pipe of a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump is claimed. The ultrasonic measuring device is arranged on the outside of the thick-walled pipe of the high-pressure pump outlet, which pipe has a ratio of the inner diameter (pipe inner diameter) to the outer diameter (pipe outer diameter) of 1:1.5 to 1:5. This ultrasonic measuring device dynamically measures the (current) flow rate of the fluid flow and this measured flow rate is then transmitted as a measurement result to an evaluation unit for calculating a current flow value and a flow control variable or a flow control value from the measurement result (also dynamic).

Bei der beschriebenen Verwendung ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Ver- fahren zur Ermittlung einer DurchflussregelgröBe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung so- wie zu der Hochdruckanlage gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.All the advantages that have already been described for a method for determining a flow control variable according to the first aspect of the invention and for the high-pressure system according to the second aspect of the invention result from the use described.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kom- binationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfin- dung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Eine erfindungsgemäße Verwendung eines Ultraschallmessgerätes zur Ermittlung eines (aktu- ellen/momentanen) Durchflusswertes eines durch ein dickwandiges Rohr eines hochdrucksei- tigen Hochdruckpumpenauslasses einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes, sowie eine Ausführungsform einer Auswerteeinheit und einer Hochdruckanlage werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: Figur 1A in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt eines dickwandigen Rohres mit daran angeordneten Ultraschallmessgeräten in Reihenschaltung, Figur 1B in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt eines dickwandigen Rohres mit daran angeordneten Ultraschallmessgeräten in Parallelschaltung, Figur 2 in einer schematischen Darstellung eine Ausführungsform einer Auswerteein- heit, Figur 3 in einer Schnittdarstellung eine Ausführungsform eines dickwandigen Rohres mit Flansch zur Anordnung an einem hochdruckseitigen Hochdruckpumpen- auslass, und Figur 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Hochdruckanlage. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 bis 4 jeweils mit densel- ben Bezugszeichen versehen.A use according to the invention of an ultrasonic measuring device for determining a (current/instantaneous) flow value of a fluid stream flowing through a thick-walled pipe of a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, as well as an embodiment of an evaluation unit and a high-pressure system are explained in more detail below with reference to drawings. They show in each case schematically: Figure 1A in a perspective view of a section of a thick-walled pipe with ultrasonic measuring devices arranged on it in series connection, Figure 1B in a perspective view of a section of a thick-walled pipe with ultrasonic measuring devices arranged on it in parallel connection, Figure 2 in a schematic representation of an embodiment of a Evaluation unit, FIG. 3 shows a sectional view of an embodiment of a thick-walled pipe with a flange for arrangement on a high-pressure-side high-pressure pump outlet, and FIG. 4 shows a circuit diagram of an embodiment of a high-pressure system. Elements with the same function and mode of operation are each provided with the same reference symbols in FIGS.

In den Figuren 1A und 1B sind jeweils schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Aus- schnitt eines dickwandigen Rohres 1 mit daran angeordneten Ultraschallmessgeräten 10, 11 gezeigt.FIGS. 1A and 1B each show a schematic, perspective view of a section of a thick-walled tube 1 with ultrasonic measuring devices 10, 11 arranged thereon.

In der in der Figur 1A gezeigten Ausführungsform sind die Ultraschallmessgeräte 10, 11 in Reihenschaltung angeordnet.In the embodiment shown in FIG. 1A, the ultrasonic measuring devices 10, 11 are arranged in series.

Das bedeutet, dass beide Ultraschallmessgeräte 10, 11 auf der gleichen Seite des Rohres 1 befestigt sind.This means that both ultrasonic measuring devices 10, 11 are attached to the same side of the pipe 1.

Diese Anordnung der Ultraschallmessgerä- te 10, 11 eignet sich insbesondere für die Verwendung eines Reflexmodus und zur Erzeugung von einer geraden Anzahl an Schallwegen 2, 3. Wie in der Figur 1A schematisch gezeigt, wer- den zwei Schallwege 2, 3 (gepunktete Linie), nämlich ein erster Schallweg 2 zwischen dem einen (ersten) Ultraschallmessgerät 10 und der Innenwandung des Rohres 1 und ein dazuge- höriger, insbesondere mit dem ersten Schallweg 2 verbundener (zweiter) Schallweg 3 zwi- schen der Innenwandung des Rohres 1 und dem weiteren (zweiten) Ultraschallmessgerät 11, erzeugt.This arrangement of the ultrasonic measuring devices 10, 11 is particularly suitable for using a reflex mode and for generating an even number of sound paths 2, 3. As shown schematically in FIG. 1A, two sound paths 2, 3 (dotted line) , namely a first sound path 2 between the one (first) ultrasonic measuring device 10 and the inner wall of the pipe 1 and an associated (second) sound path 3, in particular connected to the first sound path 2, between the inner wall of the pipe 1 and the further ( second) ultrasonic measuring device 11 generated.

Da auch das weitere Ultraschallmessgerät 11 Signale, insbesondere Ultraschallwel- len, aussendet, werden folglich von diesem ebenfalls die zwei Schallwege 2, 3 verwendet, wo- bei folglich jedoch die Signale/Schallwellen den ersten Signalen, Schallwellen, entgegenlau- fen.Since the further ultrasonic measuring device 11 also emits signals, in particular ultrasonic waves, it consequently also uses the two sound paths 2, 3, with the signals/sound waves running in the opposite direction to the first signals, sound waves.

In der Ausführungsform gemäß der Figur 1B sind die Ultraschallmessgeräte 10, 11 im Wesentlichen in Parallelschaltung angeordnet.In the embodiment according to FIG. 1B, the ultrasonic measuring devices 10, 11 are essentially arranged in parallel.

Das bedeutet, dass die Ultraschallmessgeräte 10, 11 an gegenüberliegenden Seiten des Rohres 1 angeordnet sind.This means that the ultrasonic measuring devices 10, 11 are arranged on opposite sides of the pipe 1.

Dabei weisen die Ultra- schallmessgeräte 10, 11 in Strömungsrichtung betrachtet einen zueinander versetzten Ab- stand auf, liegen folglich nicht direkt übereinandern.In this case, the ultrasonic measuring devices 10, 11, viewed in the direction of flow, are offset from one another and are therefore not directly one above the other.

Vielmehr sind die Ultraschallmessgeräte 10, 11 in Strômungsrichtung betrachtet zueinander beabstandet angeordnet.Rather, the ultrasonic measuring devices 10, 11 are arranged at a distance from one another, viewed in the direction of flow.

Diese Anord- nung der Ultraschallmessgeräte 10, 11 eignet sich vorteilhaft für die Verwendung des Durch- strahlungsmodus, bei welchem eine ungerade Anzahl an Schallwegen 2 erzeugt wird.This arrangement of the ultrasonic measuring devices 10, 11 is advantageously suitable for using the transmission mode, in which an odd number of sound paths 2 is generated.

Wie in der Figur 1B ersichtlich ist ein Schallweg 2 zwischen dem einen (ersten) Ultraschallmessgerät 10 und dem anderen (zweiten) Ultraschallmessgerät 11 erzeugt.As can be seen in FIG. 1B, a sound path 2 is created between the one (first) ultrasonic measuring device 10 and the other (second) ultrasonic measuring device 11 .

Die von den Ultraschallmess- geräten 10, 11 ausgehenden Schallwellen werden daher nicht an der Innenoberfläche des Rohres 1 reflektiert, sondern durchdringen das Rohr 1 von einer Seite zur anderen Seite.The sound waves emanating from the ultrasonic measuring devices 10, 11 are therefore not reflected on the inner surface of the pipe 1, but penetrate the pipe 1 from one side to the other.

Wie in den Figuren 1A und 1B gezeigt, sind die Ultraschallmessgeräte 10, 11 auBen/auBen- seitig auf dem dickwandigen Rohr 1 angeordnet und jeweils mittels eines Befestigungsele- mentes 12, hier beispielsweise als Befestigungsgurt ausgeführt, fixiert.As shown in FIGS. 1A and 1B, the ultrasonic measuring devices 10, 11 are arranged on the outside/outside of the thick-walled pipe 1 and are each fixed by means of a fastening element 12, designed here, for example, as a fastening belt.

Das dickwandige Rohr 1 weist einen Innendurchmesser Di und einen AuBendurchmesser Da auf.The thick-walled tube 1 has an inside diameter Di and an outside diameter Da.

Beide Ultraschall- messgeräte 10, 11 messen dynamisch die Durchflussgeschwindigkeit des strömenden Flui- des und übermitteln die Messergebnisse kontinuierlich an eine Auswerteeinheit 50, wie in der Figur 2 schematisch dargestellt.Both ultrasonic measuring devices 10, 11 dynamically measure the flow rate of the flowing fluid and continuously transmit the measurement results to an evaluation unit 50, as shown schematically in FIG.

Die in der Figur 2 schematisch dargestellte Auswerteeinheit 50 weist vorteilhaft eine Vielzahl an Einheiten auf.The evaluation unit 50 shown schematically in FIG. 2 advantageously has a large number of units.

Mittels der Empfangseinheit 55 empfängt die Auswerteeinheit 50 folglich die von den Ultraschallmessgeräten 10, 11 gesandten Messwerte (Pfeil 60) hinsichtlich der Durchflussgeschwindigkeit bzw.By means of the receiving unit 55, the evaluation unit 50 consequently receives the measured values (arrow 60) sent by the ultrasonic measuring devices 10, 11 with regard to the flow rate or

Strömungsgeschwindigkeit des durch das dickwandige Rohr 1 (vgl.Flow rate of the through the thick-walled pipe 1 (cf.

Figur 1) strömenden Fluides.Figure 1) flowing fluid.

Die empfangenen Daten/Werte werden dann entweder unmittelbar, also direkt an eine Recheneinheit 51 weitergegeben (Pfeil 61) oder mittelbar, also indirekt erst zu einer Speichereinheit 54 (Pfeil 62) und dann über diese Speichereinheit 54, welche unter anderem zur Zwischenspeicherung der Daten dient, an die Recheneinheit 51 übertragen (Pfeil 63). Die Recheneinheit 51 ermittelt aus den aktuell zugesandten Daten einen aktuellen Durchflusswert, wie einen Volumenstrom und/oder einen Massenstrom.The received data/values are then passed on either immediately, i.e. directly to a computing unit 51 (arrow 61) or indirectly, i.e. indirectly first to a memory unit 54 (arrow 62) and then via this memory unit 54, which is used, among other things, for temporary storage of the data , transferred to the processing unit 51 (arrow 63). The computing unit 51 determines a current flow value, such as a volume flow and/or a mass flow, from the data currently being sent.

Dieser er- mittelte aktuelle Durchflusswert wird dann an die Vergleichseinheit 52, welche ein Bestandteil der Recheneinheit 51 sein kann, weitergegeben.This determined current flow value is then forwarded to the comparison unit 52, which can be a component of the computing unit 51.

Die Vergleichseinheit 52 vergleicht den er- haltenen Durchflusswert mit vorgegebenen minimalen SOLL-Durchflusswerten und maxima- len SOLL-Durchflusswerten.The comparison unit 52 compares the flow rate value obtained with specified minimum SET flow values and maximum SET flow values.

Das Ergebnis wird dann einer Abweichungsermittlungseinheit 53 übertragen, welche ebenfalls vorteilhaft ein Bestandteil der Recheneinheit 51 ist.The result is then transmitted to a discrepancy determination unit 53, which is also advantageously part of the arithmetic unit 51.

Die Abwei- chungsermittlungseinheit 53 ermittelt die StellgröBe, insbesondere die Durchflussregelgröße, bzw. den Durchflussregelwert, die/den es bedarf, um die Hochdruckpumpe derart zu regeln, dass die gemessene Durchflussgeschwindigkeit und der daraus zu ermittelnde Durchflusswert innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen.Deviation determination unit 53 determines the manipulated variable, in particular the flow control variable or the flow control value, which is required to control the high-pressure pump in such a way that the measured flow rate and the flow value to be determined therefrom are within specified limit values.

Diese Werte/Daten werden dann entweder direkt (unmittelbar) in Form von Befehlsdaten an eine Sendeeinheit 56 (Pfeil 64) übertragen oder mittelbar (indirekt) über die bereits benannte Speichereinheit 54 (Pfeil 65 und Pfeil 66). Die Sendeeinheit 56 sendet die Daten bzw.These values/data are then either transmitted directly (immediately) in the form of command data to a transmission unit 56 (arrow 64) or indirectly (indirectly) via the memory unit 54 already mentioned (arrow 65 and arrow 66). The transmission unit 56 transmits the data or

Stellgrößen, insbesondere die Durchflussregelgröße, bzw. den Durchflussregelwert dann an hier nicht gezeigte Stellglieder (Regel- und Steuerein- richtungen) der Hochdruckpumpe weiter (Pfeil 67). Diese Stellglieder sorgen dann für eine bedarfsgesteuerte Regelung der Hochdruckpumpe.Manipulated variables, in particular the flow rate control variable, or the flow rate control value, are then passed on (arrow 67) to actuators (regulating and control devices) of the high-pressure pump, which are not shown here. These actuators then ensure demand-controlled regulation of the high-pressure pump.

In der Figur 3 ist in einer Schnittdarstellung eine Ausführungsform eines dickwandigen Rohres 1 mit Flansch 20 zur Anordnung an einem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass (hier nicht gezeigt) dargestellt.FIG. 3 shows a sectional view of an embodiment of a thick-walled pipe 1 with a flange 20 for arrangement on a high-pressure-side high-pressure pump outlet (not shown here).

Das dickwandige Rohr 1 wurde mit geeigneten Dichtungselementen 21 leckagedicht an dem Flansch 20 angeordnet und weist einen Innendurchmesser Di sowie einen Außendurchmesser Da auf.The thick-walled tube 1 was arranged leak-tight on the flange 20 with suitable sealing elements 21 and has an inside diameter Di and an outside diameter Da.

Der Flansch 20 weist einen Durchflusskanal 22 auf, welcher sich ausgehend von dem hier nicht gezeigten hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass bis zum dickwandigen Rohr 1 erstreckt.The flange 20 has a flow channel 22 which, starting from the high-pressure side high-pressure pump outlet (not shown here), extends to the thick-walled tube 1 .

Der Durchflusskanal 22 weist einen konischen, insbe- sondere einen sich in Strömungsrichtung S kontinuierlich konisch vergrößernden Abschnitt 23 auf.The through-flow channel 22 has a conical section 23, in particular a section 23 that continuously widens conically in the direction of flow S.

Das distale Ende 24 des Durchflusskanals 22, welcher zum dickwandigen Rohr 1 ausge-The distal end 24 of the flow channel 22, which is designed for the thick-walled tube 1

richtet ist, weist vorteilhaft einen Innendurchmesser di auf, welcher wenigstens zwei Drittel des Innendurchmessers Di bzw. des Rohrinnendurchmessers Di des dickwandigen Rohres 1 entspricht. Vorteilhaft ist der Innendurchmesser di des Durchflusskanals 22 genauso groß, wie der Innendurchmesser Di des dickwandigen Rohres 1.is directed, advantageously has an inner diameter di which corresponds to at least two thirds of the inner diameter Di or the inner diameter of the pipe Di of the thick-walled pipe 1 . Advantageously, the inside diameter di of the flow channel 22 is just as large as the inside diameter Di of the thick-walled tube 1.

In der Figur 4 ist schematisch ein Schaltbild einer Hochdruckanlage 30 gezeigt. Hierbei han- delt es sich vornehmlich um eine Hochdruckanlage zur Herstellung der Ethylen-Copolymeren im Reaktor 31, welcher vorteilhaft als Rührreaktor ausgebildet sein kann. Alternativ ist es denkbar, dass die in der Figur 4 gezeigte Hochdruckanlage 30 einen Rohrreaktor aufweist.A circuit diagram of a high-pressure system 30 is shown schematically in FIG. This is primarily a high-pressure plant for producing the ethylene copolymers in reactor 31, which can advantageously be designed as a stirred reactor. Alternatively, it is conceivable that the high-pressure system 30 shown in FIG. 4 has a tubular reactor.

Ethylen und / oder Propylen wird bzw. werden über die Kompressoren (Primary Compressor, Hyper Compressor) komprimiert und in den Reaktor 31 gepumpt. Dabei ergibt sich die Strö- mungsrichtung S. Vor dem Reaktor 31, also entgegen der Strömungsrichtung S betrachtet, sind die möglichen Hochdruckpumpen 32 angeordnet, welche insbesondere über deren hoch- druckseitigen Hochdruckpumpenauslass mit dem Reaktor 31 verbunden sind. Diese Hoch- druckpumpen 32 werden vorteilhaft zum Einpumpen von Initiatoren (teils auch als Katalysato- ren bezeichnet, Peroxiden), Modifizierern und/ oder Comonomeren eingesetzt. Darüber hinaus werden die Hochdruckpumpen 32 vorteilhaft als Regelorgane, (Regel- und Steuereinrichtun- gen) in der Hochdruckanlage 30 eingesetzt, da die Menge an eingepumpten Fluid den Poly- merisationsprozess beeinflusst, teils auch erst initiiert. Durch eine präzise Dosierung der Flui- de zum Hochdruckmedium werden u. a. die Temperatur und der Polymerisationsgrad regu- liert und damit die Qualität des produzierten Kunststoffs entscheidend beeinflusst.Ethylene and/or propylene is/are compressed via the compressors (primary compressor, hyper compressor) and pumped into the reactor 31 . This results in the flow direction S. The possible high-pressure pumps 32 are arranged upstream of the reactor 31, ie viewed against the flow direction S, and are connected to the reactor 31 in particular via their high-pressure-side high-pressure pump outlet. These high-pressure pumps 32 are advantageously used for pumping in initiators (sometimes also referred to as catalysts, peroxides), modifiers and/or comonomers. In addition, the high-pressure pumps 32 are advantageously used as regulating elements (regulating and control devices) in the high-pressure system 30, since the quantity of fluid pumped in influences the polymerization process, sometimes even initiating it in the first place. Precise dosing of the fluids to the high-pressure medium, among other things, regulates the temperature and the degree of polymerisation and thus has a decisive influence on the quality of the plastic produced.

Bezugszeichenliste 1 dickwandige Rohr 2 (erster) Schallweg 3 (zweiter) Schallweg 10,11 Ultraschallmessgerät 20 Flansch 21 Dichtungselement 22 Durchflusskanal 25 kontinuierlich konisch vergrôBernder Abschnitt 24 distales Ende 30 Hochdruckanlage 31a, b Reaktor/Reaktorkammer 32 Hochdruckpumpe 50 Auswerteeinheit 51 Recheneinheit 52 Vergleichseinheit 53 Abweichungsermittlungseinheit 54 Speichereinheit 55 Empfangseinheit 56 Sendeeinheit 60 Eingang der Messwerte 61 Übertrag der Messwerte an Recheneinheit 62 Übertrag der Messwerte an Speichereinheit 65 Übertrag der Messwerte an Recheneinheit 64 Übertrag der Befehlsdaten an Sendeeinheit 65 Übertrag der Befehlsdaten an Speichereinheit 66 Übertrag der Befehlsdaten an Sendeeinheit 67 Senden der Befehlsdaten an StellgliederLIST OF REFERENCE NUMERALS 1 thick-walled pipe 2 (first) sound path 3 (second) sound path 10,11 ultrasonic measuring device 20 flange 21 sealing element 22 flow channel 25 continuously conically enlarging section 24 distal end 30 high-pressure system 31a, b reactor/reactor chamber 32 high-pressure pump 50 evaluation unit 51 computing unit 52 comparison unit 53 deviation determination unit 54 memory unit 55 receiver unit 56 transmitter unit 60 input of measured values 61 transmission of measured values to processor unit 62 transmission of measured values to memory unit 65 transmission of measured values to processor unit 64 transmission of command data to transmitter unit 65 transmission of command data to memory unit 66 transmission of command data to transmitter unit 67 transmission of command data to actuators

Da Außendurchmesser dickwandiges Rohr/Rohraußendurchmesser Di Innendurchmesser dickwandiges Rohr/Rohrinnendurchmesser di Innendurchmesser Durchflusskanal S StrömungsrichtungDa outside diameter of thick-walled pipe/pipe outside diameter Di inside diameter of thick-walled pipe/pipe inside diameter di inside diameter of flow channel S direction of flow

Claims

Patentansprüchepatent claims

1. Verfahren zur Ermittlung einer Durchflussregelgröße eines durch einen hochdruckseiti- gen Hochdruckpumpenauslass einer Hochdruckpumpe (32) strömenden Fluidstromes, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: - Messung der Durchflussgeschwindigkeit des durch ein Rohr (1) des hochdruck- seitigen Hochdruckpumpenauslasses strömenden Fluidstromes mittels we- nigstens einem Ultraschallmessgerät (10, 11), insbesondere eines von außen angeordneten Ultraschallmessgerätes (10, 11), zum Erhalt eines Messergeb- nisses der Durchflussgeschwindigkeit, - Übertragung des Messergebnisses der Durchflussgeschwindigkeit an eine Aus- werteeinheit (50), und - Berechnung eines aktuellen Durchflusswertes sowie der Durchflussregelgröße aus dem Messergebnis der Durchflussgeschwindigkeit mittels der Auswerte- einheit (50).1. Method for determining a controlled flow variable of a fluid flow flowing through a high-pressure-side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump (32), having at least the following steps: - measuring the flow rate of the fluid flow flowing through a pipe (1) of the high-pressure-side high-pressure pump outlet by means of at least an ultrasonic measuring device (10, 11), in particular an externally arranged ultrasonic measuring device (10, 11), for obtaining a measurement result of the flow rate, - transmission of the measurement result of the flow rate to an evaluation unit (50), and - calculation of a current flow rate value and the flow control variable from the measurement result of the flow rate using the evaluation unit (50).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Durchflussgeschwindigkeit sowie die Übertragung des Messergebnis- ses und die Berechnung des aktuellen Durchflusswertes sowie der zu erzielenden Durchflussregelgröße dynamisch erfolgt.2. The method as claimed in claim 1, characterized in that the measurement of the flow rate and the transmission of the measurement result and the calculation of the current flow value and the flow control variable to be achieved take place dynamically.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) den aktuellen Durchflusswert mittels eines Gleichungsverfah- rens und/oder die Durchflussregelgröße mittels eines Vergleich-Verfahrens berechnet.3. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (50) calculates the current flow value using an equation method and/or the flow control variable using a comparison method.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Ultraschallmessgerätes (10, 11) gemessene Durchflussgeschwindigkeit unter Berücksichtigung weiterer vorliegender oder ermittelter Informationsdaten wie beispielsweise einer Temperatur des Fluidstromes und/oder einem Druck des Fluid- stromes korrigiert wird, wobei die dazu notwendigen mathematischen Zusammenhän- ge und gegebenenfalls notwendigen Faktoren theoretisch bestimmt oder empirisch er-4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow rate measured by means of the ultrasonic measuring device (10, 11) is corrected taking into account other available or determined information data such as a temperature of the fluid flow and/or a pressure of the fluid flow, wherein the necessary mathematical relationships and any necessary factors are determined theoretically or empirically

mittelt werden.be averaged.

5. Hochdruckanlage (30) aufweisend eine Hochdruckpumpe (32) mit einem Hochdruck- pumpeneinlass und einem hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass, wobei we- nigstens ein Ultraschallmessgerät (10, 11), insbesondere ein von außen angeordnetes Ultraschallmessgerät (10, 11), außenseitig an dem hochdruckseitigen Hochdruckpum- penauslass zur Messung einer Durchflussgeschwindigkeit eines durch ein Rohr (1) des hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslasses strömenden Fluidstromes angeordnet ist.5. High-pressure system (30) having a high-pressure pump (32) with a high-pressure pump inlet and a high-pressure-side high-pressure pump outlet, with at least one ultrasonic measuring device (10, 11), in particular an ultrasonic measuring device (10, 11) arranged from the outside, on the outside of the high-pressure side High-pressure pump outlet for measuring a flow rate of a fluid flow flowing through a tube (1) of the high-pressure-side high-pressure pump outlet.

6. Hochdruckanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der hochdruckseitigen Hochdruckpumpenauslass ein dickwandiges Rohr (1) mit einem Verhältnis des Rohrinnendurchmessers (Di) zu dem Rohraußendurchmesser (Da) von 1:1,5 bis 1:5 aufweist und das Ultraschallmessgerät (10, 11) außenseitig an diesem dickwandigen Rohr (1) angeordnet ist.6. High-pressure system according to Claim 5, characterized in that the high-pressure-side high-pressure pump outlet has a thick-walled pipe (1) with a ratio of the inner pipe diameter (Di) to the outer pipe diameter (Da) of 1:1.5 to 1:5 and the ultrasonic measuring device (10 , 11) is arranged on the outside of this thick-walled tube (1).

7. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckanlage (30) eine Reaktorkammer (31) zur Ausführung einer chemi- schen, thermischen, thermodynamischen oder mechanischen Reaktion aufweist und das dickwandige Rohr (1) unmittelbar oder mittelbar zwischen der Reaktorkammer (31) und der Hochdruckpumpe (32) angeordnet ist.7. High-pressure system according to one of claims 5 or 6, characterized in that the high-pressure system (30) has a reactor chamber (31) for carrying out a chemical, thermal, thermodynamic or mechanical reaction and the thick-walled tube (1) directly or indirectly between the reactor chamber (31) and the high-pressure pump (32) is arranged.

8. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckanlage (30) eine Anlage zur Polymerisation von Monomeren, insbeson- dere von Ethen (Ethylen) und Propen (Propylen) ist.8. High-pressure system according to one of claims 5 to 7, characterized in that the high-pressure system (30) is a system for the polymerisation of monomers, in particular of ethene (ethylene) and propene (propylene).

9. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dickwandige Rohr (1) ein Material aus der Gruppe der Metalllegierungen, wie hochlegierte oder niedriglegierte Stähle, Titanlegierungen, Kupferlegierungen, Nickel- legierungen, Tantallegierungen, Chromlegierungen oder Kobaltlegierungen aufweist.9. High-pressure system according to one of claims 5 to 8, characterized in that the thick-walled tube (1) has a material from the group of metal alloys, such as high-alloy or low-alloy steels, titanium alloys, copper alloys, nickel alloys, tantalum alloys, chromium alloys or cobalt alloys.

10. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das dickwandige Rohr (1) mittels eines Flansches (20) an der Hochdruckpumpe (32) fixiert ist, welcher Flansch (20) einen Durchflusskanal (22) mit einem sich - in Strô- mungsrichtung - zumindest abschnittsweise kontinuierlich konisch vergröBernden Ab- schnitt (23) aufweist, wobei dieser konische Abschnitt (23) sich zumindest über ein Drittel, insbesondere über die Hälfte der gesamten Länge des Durchflusskanals (22) erstreckt.10. High-pressure system according to one of claims 5 to 9, characterized in that the thick-walled pipe (1) is fixed to the high-pressure pump (32) by means of a flange (20), which flange (20) has a flow channel (22) with a in the direction of flow - has a section (23) that continuously widens conically at least in sections, this conical section (23) extending at least over a third, in particular over half, of the entire length of the flow channel (22).

11. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (Di) des dickwandigen Rohrs (1) einen sich zumindest ab- schnittsweise kontinuierlich vergrößernden Abschnitt, einen zylindrischen Abschnitt und einen sich zumindest abschnittsweise kontinuierlich verjüngenden Abschnitt auf- weist.11. High-pressure system according to one of claims 5 to 10, characterized in that the inside diameter (Di) of the thick-walled pipe (1) has a section that is continuously increasing at least in sections, a cylindrical section and a section that is continuously tapering at least in sections .

12. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung vor dem Ultraschallmessgerät (10, 11) eine gerade, insbeson- dere krümmungsfreie Beruhigungsstrecke mit einer Länge, welche mindestens dem fünffachen des Innendurchmessers des dickwandigen Rohres (1) entspricht, und in Strömungsrichtung nach dem Ultraschallmessgerät (10, 11) eine gerade, insbesonde- re krümmungsfreie Beruhigungsstrecke mit einer Länge, welche mindestens dem drei- fachen des Innendurchmessers (Di) des dickwandigen Rohres (1) entspricht, ausgebil- det sind.12. High-pressure system according to one of claims 5 to 11, characterized in that in the direction of flow in front of the ultrasonic measuring device (10, 11) there is a straight, in particular non-curved, calming section with a length which corresponds to at least five times the inner diameter of the thick-walled pipe (1). , and downstream of the ultrasonic measuring device (10, 11) a straight, in particular non-curved calming section with a length which corresponds to at least three times the inside diameter (Di) of the thick-walled pipe (1).

13. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (32) zur Erzeugung eines Druckes zwischen 1000 bis 6000bar ausgelegt ist.13. High-pressure system according to one of claims 5 to 12, characterized in that the high-pressure pump (32) is designed to generate a pressure between 1000 and 6000 bar.

14. Hochdruckanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ultraschallmessgerät (10, 11) mit einer Auswerteeinheit (50) signalübertragungs- technisch verbunden ist, um das Messergebnis der Durchflussgeschwindigkeit des14. High-pressure system according to one of claims 4 to 13, characterized in that the ultrasonic measuring device (10, 11) with an evaluation unit (50) is technically connected to the measurement result of the flow rate of the

Fluidstromes an die Auswerteeinheit (50) zu übertragen.To transmit fluid flow to the evaluation unit (50).

15. Verwendung eines Ultraschallmessgerätes (10, 11) zur Ermittlung eines Durchfluss- wertes eines durch ein dickwandiges Rohr (1) eines hochdruckseitigen Hochdruck- pumpenauslasses einer Hochdruckpumpe strömenden Fluidstromes, wobei das Ultra- schallmessgerät (10, 11) derart außenseitig auf dem dickwandigen Rohr (1) des Hoch- druckpumpenauslasses, welches Rohr (1) ein Verhältnis des Innendurchmessers (Di) zum Außendurchmessers (Da) von 1:1,5 bis 1:5 aufweist, angeordnet ist, dass dieses Ultraschallmessgerät (10, 11) die Durchflussgeschwindigkeit des Fluidstromes dyna- misch misst und diese gemessene Durchflussgeschwindigkeit als Messergebnis an ei- ne Auswerteeinheit (50) zur Berechnung eines aktuellen Durchflusswertes sowie einer zu erzielenden Durchflussregelgröße aus dem Messergebnis überträgt.15. Use of an ultrasonic measuring device (10, 11) to determine a flow rate value of a fluid stream flowing through a thick-walled pipe (1) of a high-pressure side high-pressure pump outlet of a high-pressure pump, the ultrasonic measuring device (10, 11) being placed on the outside of the thick-walled pipe in this way (1) of the high-pressure pump outlet, which tube (1) has a ratio of the inside diameter (Di) to the outside diameter (Da) of 1:1.5 to 1:5, is arranged such that this ultrasonic measuring device (10, 11) measures the flow rate of the fluid flow dynamically and transmits this measured flow rate as a measurement result to an evaluation unit (50) for calculating a current flow value and a flow control variable to be achieved from the measurement result.