EuroFID Gesamtkohlenstoff-Analysator

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1 P r o d u k t i n f o r m at i o n EuroFID Gesamtkohlenstoff-Analysator Präzise Bestimmung des Gesamtkohlenwasserstoff- Gehaltes in Luft und korrosiven sowie kondensierenden Gasen Analyzers and Process Instrumentation

2 Bewährte Analysentechnik Bestimmung von Gesamtkohlen wasserstoff Der EuroFID misst den Gesamtkohlenwasserstoff in Luft, in korrosiven sowie in kondensierbaren Gasen bei Prozesstemperaturen bis zu 600 C 1). Und dies sowohl in Spuren als auch bis 100 Vol.%. EuroFID ist modular aufgebaut und kann als System mit den zugehörigen Komponenten (Analysenteil, Terminalbox, Bedieneinheit) zusammengestellt werden. typische Anwendungen 1) Die Temperatur beim Eintritt in das Sondenrohr des Inline-Gerätes darf 400 C nicht überschreiten und die Taupunkttemperatur darf nicht über 220 C liegen. Abgasmessungen von Kohlenwasserstoff-Emissionen im Roh- und Reingas Messung der Emissionen von Heizkraftwerken, Müllverbrennungsanlagen Emissionsmessungen nach thermischen, katalytischen, biologischen und Aktivkohle-Abluftreinigungsanlagen Überwachung der Rohgaskonzentration vor Abluftreinigungsanlagen UEG-Messung explosionsfähiger Gasgemische bei der Herstellung lösemittelhaltiger Produkte Reinheits- und Qualitätskontrolle lösemittelhaltiger beschichteter Produkte Arbeitsplatzüberwachung Überwachung von Kohlenwasserstoff in Umgebungsluft für die Leckerkennung lösemittelhaltiger Behälter Emissionsmessungen an Verbrennungsmotoren 2 SICk maihak EuroFID

3 messprinzip, Fakten für kundennutzen messprinzip Die Umwandlung der Gaskonzentrationen in ein elektrisches Signal erfolgt durch einen Flammen-Ionisations-Detektor (FID). Im Detektor wird an eine Flamme, die unter Zufuhr von kohlenwasserstofffreier Luft (Brennluft) und Brenngas brennt, ein elektrisches Feld angelegt. Wenn mit dem Messgas Kohlenwasserstoffe in das Flammeninnere gelangen, werden diese dort ge crackt und gestrippt, und es entstehen CH-Fragmente. Diese werden mit atomarem Sauerstoff oxidiert, so entstehen CHO+-Ionen. Der Ionenstrom ist messbar und proportional zum Kohlenstoffanteil der organischen Substanzen. Das Messgas wird mittels einer aus zwei Düsen bestehenden Vorrichtung durch den Messgasfi lter aus dem Prozess gesaugt. Hier wird es verdünnt, komprimiert und zum Bypass befördert. Alle mit Messgas in Berührung kommenden Teile sind im Sensorblock auf eine konstante Temperatur beheizt. Die Verdünnung ist ausschließlich von den Druckwerten in der Düsenvorrichtung abhängig. Diese werden kon tin uierlich mit den Drucksensoren P1, P2 und P3 gemessen. Der Treibdruck der Düsenvorrichtung ist auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Die Verdünnung wird aus den Druckverhältnissen mittels des Ejektorkennfeldes berechnet. Der FID erhält einen Teilstrom des verdünnten Messgases und misst kontinuierlich die Gaskonzentration. Bypass Messgas Filter FID Sekundärdüse Primärdüse Beheizter Sensorblock P1 P2 P3 key Features und Vorteile: Integrierte Verdünnung des messgases ermöglicht die Konzentrationsmessung von Gasgemischen, die unverdünnt zur Feststoffbildung führen, sowie die Messung hoher Konzentrationen an Gesamtkohlenwasserstoff. keine bewegten teile durch den Einsatz einer Ejektorpumpe zur Messgasförderung anstatt einer mechanisch arbeitenden Membranpumpe. Geringer Wartungsaufwand weil nur das leicht zugängliche Messgasfi lter gewechselt werden muss. optimale Detektorgeometrie durch die streng zylindersymmetrische Konstruktion, welche durch die günstigen Strömungsverhältnisse weitgehend Ab lagerungen vermeidet. Beheizung aller gasführenden Teile bis zur Analysenkammer, wodurch Kondensation im Inneren des Analysenteils verhindert wird. EG-Baumusterprüfung nach richtlinie 94/9/EG als ortsfestes Gaswarngerät zur Messung von Kohlenwasserstoffen und Derivaten im Gemisch mit Luft im Messbereich von % UEG. BVS 05 ATEX G 005 X. Druckregler Computer SICk maihak EuroFID 3

4 Übersicht der Systemkomponenten Das modulare System des EuroFID Analyseneinheit Das EuroFID-System ist sowohl mechanisch als auch elektrisch modular aufgebaut und besteht aus der Analyseneinheit, der Terminalbox und der Bedieneinheit (optional: I/O-Klemmleiste). Inline-Ausführung Wandaufbaugehäuse Auswahl Analyseneinheit 42 V AC RS422 Terminalbox Energie versorgung 230/115 VAC Bedieneinheit 230/115 V AC RS422 I/o-module Energieversorgung 230/115 V AC Digitale und analoge Ein-/Ausgänge Prozessleitsystem (Host) Drucker RS232 RS232 Analoge Ein-/Ausgänge: 4 x 0 10 V; 2 x 0/4 20 ma Digitale Ein-/Ausgänge: 3 x 24 V DC/10 ma; 8 x 24 V AC/100 ma 4 SICk maihak EuroFID

5 Die Analyseneinheit des EuroFID H 2 Instrumentenluft Kalibrier gas Die Analyseneinheit enthält den beheizten Sensorblock, die pneumatische Versorgung und die Steuerelektronik. Die pneumatische Versorgung stellt die Betriebsgase zur Zündung, der konstanten Aufrechterhaltung der Detektorfl amme und der Verdünnung der Probe zur Verfügung und sorgt für die Aufschaltung von Kalibriergasen für Null- und Endpunkteinstellung. Die Steuerelektronik enthält ein galvanisch getrenntes Netzteil, das die benötigten Betriebsspannungen zur Verfügung stellt. Die analogen und digitalen Eingangs- und Ausgangssignale Pneumatische Steuerung innerhalb der Analysen einheit werden von einem Mikrocontroller verarbeitet und durch eine serielle RS422- Schnittstelle galvanisch getrennt zur Datenübertragung aufbereitet. In einem nichtfl üchtigen Speicher sind alle gerätespezifi schen Daten der Analysen einheit, wie z. B. die Kennlinie der zweistufi gen Düsenvorrichtung gespeichert. Über die serielle Schnittstelle ist die Analysen einheit mit der Bedieneinheit verbunden. Prozess FID Druck- und Magnetventilsteuerung FID-Verstärker Flammenkontrolle Zündung Druckmessung Heizung Netzteil 42 V AC Speicher Mikrocontroller RS422 Beheizter Sensorblock Steuerelektronik Analyseneinheit im Wandaufbaugehäuse Diese Ausführung wird gewöhnlich auf die Montageplatte des Messschrankes montiert. Das Messgas wird mittels einer beheizten Leitung herangeführt. Diese Lösung erlaubt den kostengünstigen Aufbau einer extraktiven Emissionsmesseinrichtung. Inline-Analyseneinheit im 19 -Einschub Die Inline-Version wird direkt an der Messstelle angefl anscht. Alle sonst erforderlichen Probennahmekomponenten wie beheizte Leitungen, Gasentnahmesonde und Filter entfallen. Die kurzen Gaswege ermöglichen eine Ansprechzeit von < 1,5 Sekunden. SICk maihak EuroFID 5

6 Bedieneinheit und Analyseneinheit in 19"-Ausführung Bedieneinheit Die Bedieneinheit ist nach den Empfehlungen des Normenausschusses der deutschen chemischen Industrie (NAMUR) konzipiert worden. Sie vereint alle erforderlichen Eigenschaften wie eine selbsterklärende menügesteuerte Bedienung, zu der stets zusätzliche Informationen im Klartext mit der Hilfe-Taste abrufbar sind. Die große, hintergrund beleuchtete LC-Anzeige und die vier Leuchtdioden (Alarm, Störung, Wartung, OK) liefern dem Bediener eine schnelle Gesamt übersicht über Messwerte und Geräte status. Die Bedieneinheit enthält zusätzlich zu der Schnittstelle zur Analyseneinheit drei weitere serielle Schnittstellen, an die die I/O-Klemmleiste, ein Drucker und ein Laptop, ein Modem oder ein anderer beliebiger Rechner oder eben eine weitere Bedieneinheit angeschlossen werden kann. Es sind für die Gerätefunktionen folgende Betriebsarten vorhanden: Manueller Betrieb Vollautomatischer Betrieb Externe Steuerung durch I/O-Klemmleiste Die Bedieneinheit ist in einem 19"-Einschub mit 3 Höheneinheiten (133,5 mm) oder wahlweise ½ 19"-Einschub mit 4HE untergebracht. 19"-Einschub (3HE) ½ 19"-Einschub (4HE) Analyseneinheit im 19"-Einschub: Beispiel: Standard-Systemschrank Die Analyseneinheit ist in einem 19"-Einschub integriert, was einen Einbau in Standard - Systembauschränke erlaubt. Durch die in die Bedien einheit integrierte Terminalbox ergibt sich eine Gesamthöhe von 7HE für den kompletten Analysator. Industriegehäuse für Ex-Zone 1 Der Inline-EuroFID im Edelstahl-Industriegehäuse ist für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 1 (II 2 G EEx p IIB+H2 XXX C mit XXX = C) zugelassen. Terminalbox, Heizung (optional) und/oder Prozessgassperre (optional) sind in dem überdruck gekapselten Gehäuse integriert. SICk maihak EuroFID

7 Technische Daten im Überblick Technische Daten EuroFID Messdaten Inline Wandaufbau 19"-Einschub Industriegehäuse Ex-Zone 1 Messungen UEG, Prozess, Emission Prozess Emission Prozess Emission Prozess UEG Messwertanzeige 4 ½-stellig digital, und analog als Bargraph Messbereich: kleinster Messbereich größter Messbereich 6 Messbereiche nach Wahl 10 ppm bezogen auf C 3 H Vol.% Lineare Reichweite je nach Messbereich, innerhalb einer Dekade ±1 %, über den gesamten Messbereich ±5 %. 1) 3) Nachweisgrenze <3 % vom Messbereichs-Endwert Einstellzeit (T 90 ) < 1,5 s (UEG); < 2,5 s (Emission) Nullpunktdrift <0,5 % vom Messbereichs-Endwert/Monat 1) Empfindlichkeitsdrift <3% vom Messbereichs-Endwert/Monat 1) Durchfluss 2) min. 0,5 l/min., max. 6,2 l/min. < 2,5 s < 2,5 s < 1,5 s Anschluss Edelstahlrohr, AD 6 mm, ID 5 mm Druckbereich atmosphärisch, ± 50 hpa Schutzart IP 54 (Übergehäuse) IP 20 IP 20 IP 65 Zulassungen Gaswarngerät BVS 05 ATEX G005 X 17. BImSchV 17. BImSchV (EN2000/76/EC) 17. BImSchV (EN2000/76/EC) Gaswarngerät BVS 05 ATEX G005 X Ex-Zulassungen II 2 G EEx p IIB+H2 XXX C mit XXX = C Einflussgrößen Umgebungsdruck Messgasdruck Nullpunkt Empfindlichkeit Anlaufzeit Analoge Ausgänge Hilfsgase Kalibriergas Instrumentenluft Brenngas Anschlüsse der Hilfsgase Energieversorgung <0,5 % vom Messbereichs-Endwert 1) /10 hpa <1,0 % vom Messbereichs-Endwert 1) /10 hpa <2 % vom Messbereichs-Endwert 1) /10 K <1 % vom Messbereichs-Endwert 1) /10 K <1,5 Stunden 2 Ausgänge: 0/ ma potenzialfrei, Lastwiderstand: max. 500 Ω je nach Messaufgabe ca. 80 % Kohlenwasserstoffkonzentration des benutzten Messbereiches bezogen auf das Propan-Äquivalent in synthetischer Luft Druck: hpa, Verbrauch: ca. 3 l/min (nur während des Kalibriervorganges) aus Pressluftleitung mit einem Restkohlenwasserstoffgehalt < 1 % Messbereich, max. 4 ppm, nicht schwankend, kondensatfrei. (Taupunkt mindestens 10 C unter der geringst möglichen Außentemperatur, um Kondensation in den Leitungen zu vermeiden.) Druck: min hpa ±500 hpa, Verbrauch 2) : min 6 l/min., max. 17 l/min reiner Wasserstoff H 2 oder H 2 /He 5.0 oder besser; Restkohlenwasserstoffgehalt < 0,5 ppm Druck: hpa; Verbrauch: kontinuierlich ca. 1,8 l/h H 2 oder 3,5 l/h H 2 /He Klemmringverschraubung für 6 mm-rohre 230 V AC/ Hz oder 115 V AC/ Hz; Leistungsaufnahmen: während der Anlaufzeit ca. 330 VA, im Dauerbetrieb 280 VA 1) Messbereichsendwert = 10 ppm C 3 2) ausstattungsabhängig 3) unter Feldbedingungen SICK MAIHAK EurOFID

8 A n A LY S E n - u n D P r o Z E S S m E S S t E C H n I k I n D E r I n D u S t r I E Z u H A u S E B E I u n S H A B E n S I E D I E WA H L F Ü r S I E D A W E Lt W E I t D I E S I C k - G r u P P E Aufgrund langjähriger Erfahrung in der Analysen- und Prozessmesstechnik ist SICK MAIHAK in Kraft- und Zement werken ebenso zuhause wie in der Chemie oder Petrochemie. Ob für die Emis sionsüber wach ung bei der Abfallbehandlung oder für die Pro zess opti mie rung in Eisenund Stahlwerken wir liefern maß geschneiderte Lösungen. Wir von SICK MAIHAK bieten Ihnen eine Vielzahl an messtechnischen Möglichkeiten von der kontinuierlichen Gasanalyse, der Staubmesstechnik bis hin zu Spezialapplikationen für die Flüssigkeits- und Wasseranalyse. In der Prozessmesstechnik bestimmen unsere Produkte den Volumenstrom von Gasen oder den Füllstand von Schüttgütern. Mit unseren weltweiten Tochterunter nehmen und Ver tretungen stehen wir Ihnen mit qualifiziertem Support da zur Verfügung, wo Sie ihn brauchen. Wir liefern die Produkte für Ihre Mess aufgabe und sorgen für Doku ment a - tion und Schulung. Unser Service unterstützt Sie bei der Inbetriebnahme, bei Wartung und Instandhaltungs maßnahmen. SICK MAIHAK ist das Segment Prozessautomation der SICK- Gruppe, einer der weltweit führenden Hersteller von intelligenten Sensoren und Sensor - lösungen. Mit 4000 Mitarbeitern liefert SICK ein umfangreiches Portfolio von Produkten und Dienstleistungen für die Fabrikund Prozess automation / DIV03/KE Printed in Germany ( ) Änderungen vorbehalten Angegebene Produkteigenschaften und technische Daten stellen keine Garantieerklärungen dar. SICK MAIHAK GmbH Analysen- und Prozessmesstechnik Nimburger Str Reute Deutschland Tel Fax info.sick-maihak@sick.de Analyzers and Process Instrumentation