Leitfähigkeitsmessumformer Typ CST 1

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Gültigkeit der Betriebsanleitung Bestimmungsgemäße Verwendung Sicherheit Bedienungs- und Wartungspersonal Allgemeine Gefahren und Unfallverhütung Aufbau- und Funktionsbeschreibung bzw. Verfahrensbeschreibung Funktionsweise Übersichtsbild Technische Daten (Abmessungen, Gewicht, Betriebsbedingungen) Transport und Lagerung Allgemeine Hinweise zum Transport Zwischenlagerung Montage Besondere Sicherheitshinweise zur Montage Einbau Messumformer Ausbau Messumformer Elektrische Installation Inbetriebnahme Betrieb (Bedienung) Funktionsprüfung Statusanzeigen Maßnahmen bei außergewöhnlichen Beobachtungen und Betriebsstörungen Wartung und Pflege Ersatzteile Seite 1 von 12

2 1 Gültigkeit der Betriebsanleitung Diese Betriebsanleitung enthält grundlegende Informationen. Sie gilt in Verbindung mit den folgenden Betriebsanleitungen: A002 Grundlegende Sicherheitshinweise B002 Richtlinie Wasserbeschaffenheit Dampfkessel Für den Betrieb der Gesamtanlage sind, neben den einschlägigen gesetzlichen Bestimmungen und behördlichen Auflagen, auch die Betriebsanleitungen der einzelnen Komponenten verbindlich. 2 Bestimmungsgemäße Verwendung Der darf nur zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit von Kesselwasser, Kesselspeisewasser, Kondensat oder Zusatzwasser eingesetzt werden. 3 Sicherheit Lesen Sie dazu die Betriebsanleitung: A002 Grundlegende Sicherheitshinweise 4 Bedienungs- und Wartungspersonal Lesen Sie dazu die Betriebsanleitung: A002 Grundlegende Sicherheitshinweise 5 Allgemeine Gefahren und Unfallverhütung Lesen Sie dazu die Betriebsanleitung: A002 Grundlegende Sicherheitshinweise Seite 2 von 12

3 6 Aufbau- und Funktionsbeschreibung bzw. Verfahrensbeschreibung 6.1 Funktionsweise Der CST 1 ist ein Kompaktgerät und besteht aus einer Leitfähigkeits-Messelektrode, einem integrierten Temperatursensor für die Erfassung der Medientemperatur sowie einem Leitfähigkeitstransmitter. Das Gerät arbeitet nach dem konduktometrischen Zwei-Elektroden-Messverfahren und stellt einen leitfähigkeitsproportionalen Messstrom von 4-20 ma zur Verfügung. Mit dem kann in elektrisch leitenden flüssigen Medien die elektrische Leitfähigkeit gemessen werden. Wird der mit dem Industrieregler KS 90 (siehe Betriebsanleitung H008 Digitalregler KS 90) oder mit dem Automatisierungsgerät (siehe Betriebsanleitung H018 Automatisierungssystem C7-633, oder Betriebsanleitung H026 Zentralbaugruppe CPU 313C, oder Betriebsanleitung H027 Zentralbaugruppe CPU 314) zusammengeschaltet, so ist diese Gerätekombination als Leitfähigkeitsbegrenzer und Absalzregler in Verbindung mit dem Absalzregelventil (siehe Betriebsanleitung K006 Absalzregelventil) in Dampfkesseln einsetzbar. Durch das Medium fließt ein Messstrom mit einer variablen Frequenz. Zwischen Messelektrode und Messrohr entsteht ein Potentialgefälle, welches als Messspannung U U ausgewertet wird. Polarisationserscheinungen reduzieren den Messstrom. Um diese durch Anpassen der Messfrequenz zu kompensieren, wird der Messstrom erfasst und als Messspannung U I weiter gegeben. Die elektrische Leitfähigkeit ändert sich mit der Temperatur. Zum Bezug der Messwerte auf eine Referenztemperatur misst deshalb ein im Elektrodenteil integrierter Temperatursensor die Medientemperatur. Aus den Messspannungen UU und UI wird die elektrische Leitfähigkeit errechnet und abhängig vom eingestellten Temperaturkoeffizienten Tk linear auf die Referenztemperatur von 25 C bezogen. Nach Umformung in ein Stromsignal proportional zur Leitfähigkeit steht für die externe Weiterverarbeitung ein Strom von 4-20 ma zur Verfügung. Die Leitungen zur Messelektrode, zum Messrohr und zum Temperatursensor werden hinsichtlich Unterbrechung und Kurzschluss überwacht, außerdem ist der Elektronikeinsatz gegen zu hohe Temperaturen im Anschlussgehäuse abgesichert. Im Fehlerfall leuchten oder blinken die Leuchtdioden und das Stromsignal wird auf 0 oder 0,5 ma gesetzt. Der wird bei Erstinbetriebnahme über Kodierschalter parametriert, zusätzlich ist damit auch die Anpassung der Zellkonstanten und die Auslösung einer Funktionsprüfung möglich. Die elektrische Leitfähigkeit wird in µs/cm gemessen. In einigen Ländern wird jedoch auch ppm (parts per million) benutzt (Umrechnung 1 µs/cm = 0,5 ppm). Seite 3 von 12

4 6.2 Übersichtsbild Anschlussgehäuse Kabelanschlussdose Dichtring Einschraubgehäuse G1 Sicherungsgewindestift Temperatursensor Ausgleichsbohrungen Mess- und Einbaulänge Elektrodenstab Messrohr Abstandhalter Messschraube Messfläche Detail: Messflächenvergrößerung (sofern vorhanden) Abbildung 1: bestehend aus Elektrodenteil und Anschlussgehäuse Seite 4 von 12

5 7 Technische Daten (Abmessungen, Gewicht, Betriebsbedingungen) Betriebsdruck: 32 bar bei 238 C Prüfdruck: 41,6 bar Mechanischer Anschluss: Gewinde G 1 DIN ISO 228 Werkstoffe: Einschraubgehäuse: Messelektrode, Messrohr, Messschraube: Elektrodenstabisolierung: PTFE Abstandhalter: PEEK Anschlussgehäuse: Aluminium Mess- und Einbaulänge A: 200 mm oder 400 mm Temperatursensor: Widerstandsthermometer Pt 1000 Zellkonstante C: 0,2 cm -1 Elektrischer Anschluss: 5-polige Kabelanschlussdose, Aderquerschnitt 0,75 mm 2 Schutzart: IP 65 nach DIN EN Zulässige Umgebungstemperatur: maximal 70 C Versorgungsspannung: Leistungsaufnahme: Absicherung: Messzyklus: Genauigkeit: Temperaturkompensation: Zeitkonstante T: 24 V DC (18-36 V DC) 4,5 Watt Elektronische Temperatursicherung T max 85 C, Hysterese 2 K 1 Sekunde 5 %, bezogen auf die ohne Temperaturkompensation gemessene Leitfähigkeit linear, Tk einstellbar über Kodierschalter, 0 %/K, 1,6-3,0 %/K in 0,1 %/K Schritten Temperatur: 11 Sekunden Leitfähigkeit: 19 Sekunden (gemessen nach Zweibandverfahren) Messflächenvergrößerung: notwendig bei Einsatz der Elektrode im Kondensatnetz (Messbereich 0,5-200 µs/cm) Gewicht: ca. 2,5 kg Seite 5 von 12

6 Leitfähigkeitsmessbereiche/Istwertausgang Messbereiche (µs/cm bei 25 C) Stromausgang (ma = µs/cm) Einstellbar über Kodierschalter durch Kesselhersteller-Service oder durch vom Kesselhersteller autorisiertes Fachpersonal. Maximale Bürde für den Istwertausgang: 750 Ohm: 4 ma entspricht 20 ma entspricht 0,5-20 0,5 20 0, , , , , , , , , , , , , , Transport und Lagerung 8.1 Allgemeine Hinweise zum Transport Mess-, Steuer- und Regelgeräte sind ab Werk ausreichend geschützt und transportgerecht verpackt. Beachten Sie folgende Hinweise: Setzen Sie die Geräte keinesfalls Temperaturen aus, die -40 C unter- oder +80 C überschreiten. Vermeiden Sie Erschütterungen, soweit möglich. Schützen Sie die Geräte stets vor Nässe und Feuchtigkeitseinwirkung. Werden beim Erhalt der Lieferung Schäden an der Verpackung festgestellt, ist der Transportführer über diese Schäden zu informieren. Bei Übergabe durch den Transportführer hat dieser die beschädigte Verpackung auf dem Empfangsschein schriftlich zu bestätigen. Soweit nach dem Auspacken Schäden festgestellt werden, setzen Sie sich unverzüglich mit dem Kesselhersteller in Verbindung. 8.2 Zwischenlagerung Lagern Sie alle Geräte in der Originalverpackung ein. Trocken (Feuchte < 60 %) und staubfrei lagern Temperaturänderung im Lagerraum < 10 K/h Setzen Sie die Geräte keinesfalls Temperaturen aus, die -40 C unter- oder +80 C überschreiten. Seite 6 von 12

7 9 Montage 9.1 Besondere Sicherheitshinweise zur Montage Der Messumformer ist aus einem Sicherheits-Netzteil entsprechend DIN VDE0570/EN61558 und EN60950 (sichere Trennung) mit 24 V/AC zu versorgen. Dabei ist das Netzteil durch eine Überstromschutzeinrichtung gemäß DIN EN /VDE0411 abzusichern. Einbau und Austausch von Mess-, Steuer- und Regelgeräten dürfen nur durch den Service vom Kesselhersteller oder durch Fachpersonal erfolgen, das vom Kesselhersteller für diese Arbeiten ausdrücklich autorisiert ist. 9.2 Einbau Messumformer Gefahr! Schwerste Verbrühungen sind möglich. Der Einbau des Messumformers ist nur zulässig, wenn der Kessel oder das System, in das der Messumformer eingebaut werden soll, garantiert drucklos und ausreichend abgekühlt sind. Wichtig! Die Messelektrode des s darf keinesfalls gekürzt werden. Die Messkammer ist so zu montieren, dass sie ständig in das Medium eintaucht. Zwischen Messfläche und Kessel- oder Behälterwand oder Rauchrohr ist ein Mindestabstand von 30 mm einzuhalten. Die Dichtflächen des Gewindestutzens oder Flanschdeckels müssen technisch einwandfrei bearbeitet sein. Das Anschlussgehäuse muss außerhalb der Wärmeisolierung liegen. Das Einschraubgewinde darf nur mit dem mitgelieferten Dichtring eingedichtet werden, keinesfalls mit Hanf oder PTFE-Band. Wichtig! Bei Einbau des s in ein Messgefäß sind die Einbauhinweise in der Betriebsanleitung E023 Messgefäß für zu beachten! Benötigte Werkzeuge: Gabelschlüssel SW 41 Dichtflächen auf Gewindestutzen oder Flanschdeckel prüfen, ggf. reinigen. Beiliegenden Dichtring auf den Dichtungssitz des s legen. Es ist der beiliegende Dichtring D 33 x 39 DIN 7603 zu verwenden. Einschraubgewinde mit einer geringen Menge Montagepaste bestreichen (z. B. HT Optimol). in Gewindestutzen oder Flanschdeckel einschrauben und mit Gabelschlüssel SW 41 festziehen. Das Anzugsmoment beträgt im kalten Zustand 150 Nm. Die Einschraubbohrung muss DIN 3852 Teil 2, G 1, DIN ISO 228, Form X oder Y, Regelausführung, entsprechen. 9.3 Ausbau Messumformer Gefahr! Beim Lösen des Messumformers kann Dampf oder heißes Wasser unter hohem Druck austreten. Schwerste Verbrühungen am ganzen Körper sind möglich! Messumformer nur demontieren, wenn Kessel oder System, in dem sich der Messumformer befindet, garantiert drucklos und ausreichend abgekühlt sind. Benötigte Werkzeuge: Gabelschlüssel SW 41 Energieversorgung abschalten. Kabelanschlussdose vom Steckerunterteil trennen. Messumformer mit Gabelschlüssel SW 41 lösen. Seite 7 von 12

8 10 Elektrische Installation Hinweis! Das Anschlussgehäuse ist durch eine selbstsichernde Befestigungsmutter mit dem Elektrodenteil verschraubt. Vor dem elektrischen Anschluss kann daher das Anschlussgehäuse um max. +/- 180 in die gewünschte Richtung (Kabelabgang) gedreht werden. Der wird über die beiliegende fünfpolige Kabelanschlussdose elektrisch angeschlossen. Die Belegung der Kabelanschlussdose erfolgt gemäß Anschlussplan. Als Anschlussleitung ist eine flexible, abgeschirmte Steuerleitung mit einem Mindestquerschnitt von 0,75 mm 2 zu verwenden. 1 1 I Messelektrode Temperaturfühler Pt 1000 U U I Steckfahnen Gehäusetransmitterkopf Masse Anschlusspunkt für Funktionserde Steckerunterteil Erdungsschraube im Gehäuse Abschirmung 4 20 ma max. 750 Ohm 24 V DC Kabelanschlussdose Abbildung 2: Pinbelegung der Kabelanschlussdose 11 Inbetriebnahme Die erstmalige Inbetriebnahme oder Wiederinbetriebnahme nach Austausch des Anschlussgehäuses des Messumformers darf nur durch den Service vom Kesselhersteller oder durch Fachpersonal erfolgen, das vom Kesselhersteller für diese Arbeiten ausdrücklich autorisiert ist. 12 Betrieb (Bedienung) Für den Normalbetrieb sind neben den unter dem Kapitel "Wartung und Pflege" aufgeführten Prüfungen regelmäßig (alle 3 Tage) Vergleichsmessungen mit Hilfe der Probenentnahme am Absalzregelarmatur (siehe Betriebsanleitung K006 Absalzregelarmatur) durchzuführen. Treten Abweichungen auf, lesen Sie Kapitel "Maßnahmen bei außergewöhnlichen Beobachtungen und Betriebsstörungen". Seite 8 von 12

9 12.1 Funktionsprüfung Zur Funktionsprüfung lesen Sie die Betriebsanleitung des angeschlossenen Auswertegerätes: Betriebsanleitung H008 Digitalregler KS 90 oder Betriebsanleitung H018 Automatisierungsgerät C Statusanzeigen Für Status- und Fehleranzeige befinden sich in der Mitte des Elektronikeinsatzes im Anschlussgehäuse eine grüne und eine rote LED. Damit diese LEDs eingesehen werden können, ist ein Gehäusedeckel (Kreuzschlitzschrauben M4) abzunehmen. Auf diesen Deckel weist der Pfeil auf dem Typenschild. Die LEDs haben folgende Bedeutung: Normalbetrieb grüne LED rote LED Stromausgang [ma] Leitfähigkeit 0 bis +10 % vom Messbereich leuchtet proportional zum Messwert Leitfähigkeit 10 bis 90 % vom Messbereich leuchtet leuchtet proportional zum Messwert Leitfähigkeit 90 bis 100 % vom Messbereich leuchtet proportional zum Messwert Für alle anderen LED-Anzeigen siehe Kapitel "Maßnahmen bei außergewöhnlichen Beobachtungen oder Betriebsstörungen". 13 Maßnahmen bei außergewöhnlichen Beobachtungen und Betriebsstörungen Werden außergewöhnliche Beobachtungen gemacht und/oder Betriebsstörungen angezeigt, sind in der folgenden Tabelle erste Hinweise zur Beseitigung zu finden: Beobachtung/Störung: arbeitet nicht Versorgungsspannung ausgefallen Spannungsversorgung prüfen Keine Funktion Alle elektrischen Anschlüsse prüfen Anschlussverbindungen im Anschlussgehäuse prüfen Elektronikeinsatz defekt austauschen Seite 9 von 12

10 Beobachtung/Störung: Rote LED blinkt, Stromausgang 0 ma verschmutzt ausbauen und reinigen nicht eingetaucht Wasserstand und Einbau überprüfen Leitungen zur Messelektrode/zum Messrohr unterbrochen oder kurzgeschlossen Anschlüsse der Elektrodenleitungen (Elektronikeinsatz, Steckfahnen 1-4) überprüfen, sonst austauschen Beobachtung/Störung: Rote und grüne LED blinken, Stromausgang 0 ma Temperatur im Anschlussgehäuse größer 85 C Umgebungstemperatur überprüfen, sie darf nicht größer als 70 C sein Beobachtung/Störung: Rote und grüne LED blinken wechselweise, Stromausgang ca. 0,5 ma Kurzschluss oder Leitungsbruch an den Leitungen zum Temperatursensor Anschlüsse der Temperatursensorleitungen (Elektronikeinsatz, Steckfahnen 5+6) überprüfen, sonst auswechseln Beobachtung/Störung: Rote LED blinkt, Stromausgang 4 ma Einstellwert 0 % unterschritten Zu geringe Leitfähigeit im zu messenden Medium. Bei frisch gefüllten Dampferzeugern ggf. etwas Dosiermittel (Natriumsulfit) dem Kesselwasser zugeben) Beobachtung/Störung: Grüne LED blinkt, Stromausgang 20 ma Einstellwert 100 % überschritten Größeren Messbereich an der und dem angeschlossenen Auswertegerät einstellen. Seite 10 von 12

11 Beobachtung/Störung: arbeitet ungenau Angezeigte Leitfähigkeit ist größer als der Vergleichsmesswert Bei Inbetriebnahme: Temperaturkoeffizient Tk verringern. Während des Betriebes: Zellkonstante verringern Angezeigte Leitfähigkeit ist kleiner als der Vergleichsmesswert Bei Inbetriebnahme: Temperaturkoeffizient Tk vergrößern. Während des Betriebes: Zellkonstante vergrößern Unterschiedlich eingestellte Messbereiche am und angeschlossenem Auswertegerät Anpassen des Messergebnisses durch Ändern der Zellkonstante nicht mehr möglich Gleichen Messbereich an und Auswertegerät einstellen Gerät ausbauen und Messfläche reinigen 14 Wartung und Pflege Der Elektrodenstab ist einmal jährlich bei drucklosem Kessel auszubauen, auf Verunreinigungen und Ablagerungen zu prüfen und gegebenenfalls zu reinigen. Beim Reinigen der Elektrode ist wie folgt vorzugehen (siehe auch Abbildung 1): 1. Sicherungsgewindestift am Messrohr mit Innensechskant-Schraubendreher Größe 1,3 lösen. 2. CST 1 unterhalb des Einschraubgehäuses am Messrohr in Schraubstock einspannen und Oberteil des CST 1 am Einschraubgehäuse mit Gabelschlüssel SW 41 vom Messrohr abschrauben. 3. Elektrodenstab im Bereich der Teflon-Beschichtung mit feuchtem Tuch reinigen. 4. Meßrohr und Meßfläche mit feinem Sandpapier (Körnung ca. 400) von Belägen befreien (metallisch blank). 5. Meßrohr mit Drehmomentschlüssel SW 41 mit einem Anzugsmoment von 50 Nm anschrauben und Sicherungsgewindestift anziehen. Wichtig! Elektrodenstab beim Reinigen nicht verbiegen und harte Stöße gegen den Stab vermeiden. Ist das Messmedium im Normalbetrieb stärker verunreinigt oder liegen die chemischen Messwerte bei zwei aufeinander folgenden Messungen außerhalb der Grenzen, die in der Betriebsanleitung B002/B004 Richtlinie Wasserbeschaffenheit genannt sind, ist diese Prüfung oder Reinigung mindestens alle drei Monate erforderlich. Der Ein- und Ausbau des Messumformers ist im Kapitel "Montage" beschrieben. Seite 11 von 12

12 15 Ersatzteile Für Ersatzteilbestellungen oder Ersatzteilanfragen befindet sich im Register L (Formblätter) das spezielle Bestell- und Anfrageformblatt L006 After Sales Services. Bei Ersatzteilbestellungen verwenden Sie bitte folgende Materialnummern: Wichtig! Der kann nur komplett ausgetauscht werden. Ein Austausch nur des Anschlussgehäuses mit Transmitter bei Defekt der Elektronik ist nicht möglich. Messlänge 200 mm, Messbereich: 200 µs/cm Materialnummer: Messlänge 200 mm, Messbereich: 2000 µs/cm Materialnummer: Messlänge 200 mm, Messbereich: 6000 µs/cm Materialnummer: Messlänge 400 mm, Messbereich: 200 µs/cm Materialnummer: Messlänge 400 mm, Messbereich: 2000 µs/cm Materialnummer: Messlänge 400 mm, Messbereich: 6000 µs/cm Materialnummer: Dichtring D33 x 41 DIN 7603: Materialnummer: Montagepaste HT Optimol (Packungseinheit 100 g) Materialnummer: Seite 12 von 12