GESTRA. GESTRA Steam Systems NRG Betriebsanleitung Niveauelektrode NRG

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1 GESTRA GESTRA Steam Systems NRG Betriebsanleitung Niveauelektrode NRG

2 Inhalt Wichtige Hinweise Seite Bestimmungsgemäßer Gebrauch... 4 Sicherheitshinweis... 4 Gefahrenhinweis... 4 Einstufung gemäß Artikel 1 Druckgeräte-Richtlinie... 4 Erläuterungen Verpackungsinhalt... 4 Systembeschreibung... 5 Funktion... 5 Systemkomponenten... 5 Bauform... 5 Technische Daten NRG Korrosionsbeständigkeit... 7 Auslegung... 7 Typenschild / Kennzeichnung... 7 Maße... 8 Aufbau NRG Legende Funktionselemente NRG Legende Einbau NRG , Schritt NRG , Schritt Werkzeug Einbaubeispiele Legende Elektrischer Anschluss NRG Anschlussplan Spannungstabelle Werkzeug

3 Inhalt Fortsetzung Inbetriebnahme Seite Elektrischen Anschluss prüfen Netzspannung einschalten Betrieb Wasserstandbegrenzer Funktionsstörungen Betrieb Fehler-Checkliste Funktionsstörungen Betrieb Anhang Konformitätserklärung

4 Wichtige Hinweise Bestimmungsgemäßer Gebrauch Die Niveauelektrode NRG nur in Verbindung mit dem Niveauschalter NRS 1-7 als Wasserstandbegrenzer (NW-Begrenzer) einsetzen. Das Gerät darf nicht in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Sicherheitshinweis Das Gerät darf nur von geeigneten und unterwiesenen Personen montiert und in Betrieb genommen werden. Wartungs- und Umrüstarbeiten dürfen nur von beauftragten Beschäftigten vorgenommen werden, die eine spezielle Unterweisung erhalten haben. Gefahr Beim Lösen der Elektrode kann Dampf oder heißes Wasser austreten! Schwere Verbrühungen am ganzen Körper sind möglich! Niveauelektrode nur bei 0 bar Kesseldruck demontieren! Die Elektrode ist während des Betriebs heiß! Schwere Verbrennungen an Händen und Armen sind möglich. Montage- oder Wartungsarbeiten nur in kaltem Zustand durchführen! Bei Bruch der inneren Keramikisolatoren kann heißer Dampf aus der seitlichen Entlastungsbohrung am Elektrodenschaft austreten! Schwere Verbrühungen am ganzen Körper sind möglich! Während des Betriebs nicht in der Nähe der Elektrode aufhalten! Einstufung gemäß Artikel 1 Druckgeräte-Richtlinie Kategorie IV Bezeichnung Ausrüstungsteil mit Sicherheitsfunktion CE-Kennzeichnung CE 0525 Erläuterungen 4 Verpackungsinhalt NRG Niveauelektrode NRG Dichtring D 33 x 39 DIN Dichtbolzen für M20-Verschraubung 1 Scheibe mit Madenschraube (Messflächenvergrößerung) 1 Sicherungsscheibe 1 Betriebsanleitung

5 Erläuterungen Fortsetzung Systembeschreibung Die Niveauelektrode NRG erkennt den minimalen Füllstand (Wassermangel) in einem Dampferzeuger nach dem konduktiven Messverfahren. Mit NRG kann in elektrisch leitendem Medium maximal ein Füllstand signalisiert werden: Wassermangel-Alarm (NW-Alarm) NRG arbeitet in Verbindung mit dem Niveauschalter NRS 1-7 als Wasserstandbegrenzer Besondere Bauart mit periodischem Selbsttest. Einsatz in Dampf- und Heißwasseranlagen nach TRD 604, Blatt 1 und Blatt 2 (24h/72h Betrieb) sowie EN und Die elektrische Einrichtung entspricht den Regeln der Technik für Sicherheitsstromkreise DIN VDE 0116 (pren ). Funktion Der Wasserstandbegrenzer ist eine Gerätekombination, bestehend aus Niveauelektrode NRG und GESTRA Niveauschalter NRS 1-7. Die Niveauelektrode NRG besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Elektroden (Mess- und Kompensationselektrode). Beide Elektroden sind mit besonderen Dichtscheiben gegeneinander isoliert. Der Wasserstandbegrenzer arbeitet nach dem konduktiven Messprinzip. Voraussetzung für die Funktion ist die elektrische Leitfähigkeit des Wassers. Im störungsfreien Normalbetrieb ist die Niveauelektrode in das Kesselwasser eingetaucht, es wird kein NW-Alarm signalisiert. NW-Alarm wird signalisiert, wenn der Elektrodenstab länger als 3 Sekunden aus dem Kesselwasser ausgetaucht ist. NW-Alarm wird signalisiert, wenn die Niveauelektrode undicht ist und Wasser in das Gehäuseinnere dringt. Bei jedem NW-Alarm sollte zunächst der Wasserstand im Schauglas am Dampferzeuger kontrolliert werden. Die Gerätekombination NRG und NRS 1-7 ist gemäß TRD 604 erstfehlersicher. Bei einem Bruch der inneren Keramikisolatoren werden Dampf und Heißwasser durch eine seitliche Entlastungsbohrung am Elektrodenschaft nach außen abgeführt. Systemkomponenten NRS 1-7 Niveauschalter NRS 1-7, 0,5µ S-Version. Zweifach redundanter Begrenzer mit periodischem Selbsttest nach DIN VDE 0116 (pren ). Bauform NRG : Ausführung mit Gewinde G1, ISO Fig. 2 5

6 Technische Daten NRG Prüfkennzeichen TÜV WB EG B Betriebsdruck NRG : 183 bar bei 357 C Mechanischer Anschluss Gewinde G 1, ISO Flansch PN 320, DN 50, DIN (optional) Flansch PN 250, DN 80, DIN (optional) Werkstoffe Gehäuse G AlSi8Cu3 Schaft , X39CrMo17-1 Messelektrode , X5CrNiMo Elektrodenisolation Sonderkeramik Lieferlängen 500 mm 1000 mm 1500 mm 2000 mm 2500 mm 3000 mm ph-wert Maximal zulässig: 10 Zellenkonstante C 0,13 cm -1 mit Messflächenvergrößerung Ansprechempfindlichkeit 0,5 µs/cm bis 400 µs/cm bei 25 C Kabeleinführung Kabelverschraubungen mit integrierter Zugentlastung M 20 (2) (PG 16) Schutzart IP 65 nach EN Zulässige Umgebungstemperatur Maximal 70 C Gewicht Ca. 1,8 kg 6

7 Technische Daten Fortsetzung Korrosionsbeständigkeit Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch wird die Sicherheit des Gerätes nicht durch Korrosion beeinträchtigt. Auslegung Das Gehäuse ist nicht für schwellende Belastung ausgelegt. Schweißnähte und Flansche sind auf Biege-/Wechselfestigkeit berechnet. Dimensionierung und Korrosionszuschläge sind gemäß dem Stand der Technik ausgelegt. Typenschild / Kennzeichnung Gerätekennzeichnung Fig. 1 7

8 Technische Daten Fortsetzung Maße b = 70 G1, ISO , 1000, 1500, 2000, 2500, Fig. 2 8

9 Aufbau NRG A B H I J C D G E Fig. 3 F Fig G2, ISO N10 0,5 N8 Fig Fig. 6 9

10 Funktionselemente MAX 70 C MAX 95 % K L M L Fig. 7 P O N Fig. 8 10

11 Legende A Elektrodenspitze B Bohrung C Sicherungsfeder D Elektrodenverlängerung E Scheibe (Messflächenvergrößerung) F Sicherungsscheibe G Madenschraube H Dichtring D 33x 39 DIN I Dichtsitz J Elektrodengewinde K Gehäuseschrauben M 4 L Kabeldurchführung M 20x1,5 M Gehäusedeckel N Klemmleiste O PE-Anschluss P Schraube 11

12 Einbau NRG , Schritt 1 1. Elektrodenverlängerung D in die Elektrodenspitze A einschrauben. Fig Benötigte Messlänge der Elektrode festlegen. Mindestlänge beachten. Fig Maß auf der Elektrodenverlängerung D anreißen. 4. Elektrodenverlängerung D aus der Elektrodenspitze A herausdrehen und kürzen. 5. Nach Sichtprüfung die Verlängerung D in die Messspitze A fest einschrauben. Sicherungsfeder C auf der Elektrodenverlängerung D verschieben, bis diese in der Bohrung B fixiert ist. 6. Scheibe E so auf die Verlängerung aufschieben, dass die Verlängerung 2 mm über die Scheibenunterseite hinausragt. In dieser Position die Scheibe mit der Madenschraube G fixieren. Die beigefügte Sicherungsscheibe F von unten über die Elektrodenverlängerung gegen die Scheibe E drücken. NRG , Schritt 2 1. Dichtflächen prüfen. Fig Beiliegenden Dichtring E auf den Dichtsitz F der Elektrode legen. Fig Elektrodengewinde G mit einer geringen Menge Siliconfett bestreichen (z. B. Molykote 111). 4. Niveauelektrode in den Behältergewindestutzen oder Flanschdeckel einschrauben und mit 41er Maulschlüssel festziehen. Das Anzugsmoment beträgt im kalten Zustand 475 Nm. Achtung Die Dichtflächen vom Flanschdeckel müssen gemäß Fig. 6 technisch einwandfrei bearbeitet sein! Die Messelektrode beim Einbau nicht verbiegen! Es darf nur der beigelegte Dichtring D 33x39 DIN verwendet werden! Elektrodengehäuse nicht in die Wärmeisolierung des Kessels einbeziehen! Elektrodengewinde nicht mit Hanf oder PTFE-Band eindichten! Die elektrische Kriechstrecke von 14 mm zwischen Elektrode und Masse (Flansch) darf nicht unterschritten werden! Fig. 5 Mindestabstandsmaße müssen für den Einbau der Elektrode beachtet werden! Fig. 5 Molykote 111 ist ein eingetragenes Warenzeichen der DOW Corning Corp., Midland Michigan, USA 12

13 Einbau Fortsetzung Hinweis Die Prüfung des Kesselstutzens mit Anschlussflansch muss im Rahmen der Kesselvorprüfung durchgeführt werden. Auf Seite 14 sind drei Einbaubeispiele dargestellt. Der Neigungswinkel der Elektrode darf maximal 45 betragen, die Länge des Elektrodenstabs ist auf 1600 mm begrenzt. Werkzeug Maulschlüssel SW 13 Maulschlüssel SW 41 Bügelsäge Flachfeile, Hieb 2 13

14 Einbaubeispiele G1 DN Fig Fig G1 DN 80 ME 1 1 Fig

15 Legende 1 Flansch PN 320, DN 50, DIN Flansch PN 250, DN 80, DIN Vorprüfung des Stutzens mit Anschlussflansch im Rahmen der Kesselprüfung durchführen. 3 Ausgleichbohrung Bohrung so nahe wie möglich an der Kesselwandung platzieren! 4 Hochwasser HW 5 Elektrodenstab d = 8 mm 7 Schaumschutzrohr DN Elektrodenabstand 14 mm 9 Niedrigwasser NW 0 Reduzierstück DIN , K-88,9 x 3,2-42,4 x 2,6 W Elektrischer Anschluss NRG Die Elektrodenzuleitung erfordert abgeschirmtes, vieradriges Kabel, z.b. I-Y(St)Y 2 x 2 x 0,8 oder LIYCY 4 x 0,5 mm 2. Länge maximal 30 m bei Leitfähigkeit ab 0,5 µs/cm. Länge maximal 15 m bei Leitfähigkeit ab 0,5 µs/cm und Einsatz des Zusatzgerätes URN 1 (24 V DC). 1. Schrauben K lösen und herausschrauben, Gehäusedeckel M abnehmen. Fig Überwurfmuttern der Kabeldurchführung L lösen und abschrauben. 3. Mutter P mit 18er Maulschlüssel lösen. Nicht abschrauben! Fig. 8 Der Elektrodenkopf kann um +/ 180 verdreht werden. 4. Elektrodenkopf in gewünschte Richtung drehen (+/ 180 ). 5. Mutter P leicht anziehen. 6. Klemmleiste N von Platine abziehen. 7. Klemmleiste gemäß Anschlussplan belegen. 8. Klemmleiste aufstecken. 9. Gehäusedeckel M aufsetzen und mit Schrauben K montieren. 15

16 Elektrischer Anschluss Fortsetzung Anschlussplan Fig

17 Elektrischer Anschluss Fortsetzung Achtung Dichtbolzen für Kabeldurchführung L verwenden. Nicht benutzte Kabeldurchführung mit beigefügtem Dichtbolzen verschließen (IP 65)! Spannungstabelle Mit der Spannungstabelle können Sie prüfen, ob die Niveauelektrode eingetaucht ist oder ob eine Störung vorliegt. Bitte beachten Sie den Anschlussplan NRS 1-7. Fig. 12 U 1-2 eingetaucht ausgetaucht Störung (eingetaucht/alarm) U 1-4 U V eff 0,5 µs/cm, C=0,13 cm -1 < U U 1-2 U Hinweis Der Selbsttest des Schaltverstärkers NRS 1-7 reduziert U 1-2 alle 40 Sekunden auf 0 Volt! Werkzeug Kreuzschlitz-Schraubendreher Größe 1 Schlitz-Schraubendreher Größe 2,5, vollisoliert nach DIN VDE Maulschlüssel SW 18 (19) Inbetriebnahme Elektrischen Anschluss prüfen Prüfen Sie, ob NRG mit dem zugehörigen Steuergerät NRS 1-7 gemäß dem Anschlussplan verdrahtet ist. Fig. 12 Netzspannung einschalten Schalten Sie die Netzspannung für den Niveauschalter NRS 1-7 ein. 17

18 Betrieb Wasserstandbegrenzer Betrieb in Verbindung mit dem Steuergerät NRS 1-7 in Heißwasser- und Dampfanlagen nach TRD 401, TRD 602, TRD 604, EN 12952, EN oder gemäß nationaler Richtlinien. Hinweis Fehlfunktionen bei Inbetriebnahme können mit Hilfe des Kapitels Funktionsstörungen Betrieb auf Seite 18 analysiert und behoben werden! Funktionsstörungen Betrieb Fehler-Checkliste Funktionsstörungen Betrieb Niveauelektrode eingetaucht Wassermangel-Alarm Fehler: Netzspannung liegt nicht an. Abhilfe: Netzspannung einschalten. Elektrode gemäß Anschlussplan verdrahten. Fehler: Abhilfe: Fehler: Abhilfe: Das Elektrodengehäuse hat keine Masseverbindung zum Behälter. Dichtflächen reinigen und mit metallischem Dichtring D 33 x 39 DIN einsetzen. Niveauelektrode nicht mit Hanf oder PTFE-Band eindichten! Die innere Dichtung des Elektrodenstabs ist beschädigt. Niveauelektrode auswechseln. Wassermangel erreicht keine Funktion Fehler: Die Elektrodenstäbe haben Masseberührung. Abhilfe: Einbaulage prüfen und ändern. Fehler: Abhilfe: Fehler: Abhilfe: Die Ausgleichbohrung im Schutzrohr fehlt, ist verstopft oder überflutet. Schutzrohr prüfen bzw. mit Ausgleichbohrung versehen. Absperrventile der außenliegenden Messflasche geschlossen (optional). Absperrventile öffnen. Falls Störungen oder Fehler auftreten, die mit dieser Betriebsanleitung nicht behebbar sind, wenden Sie sich bitte an unseren Technischen Kundendienst. Servicetelefon +49 (0) 4 21/ Servicefax +49 (0) 4 21/

19 Anhang Konformitätserklärung Für das Gerät NRG erklären wir die Konformität mit folgenden europäischen Richtlinien: NSP-Richtlinie 73/23/EWG i. d. F. 93/68/EWG EMV-Richtlinie 89/336/EWG i. d. F. 93/68/EWG Druckgeräte-Richtlinie 97/23/EG vom Die Geräte sind Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion nach Artikel 1, Absatz Angewandtes Konformitätsbewertungsverfahren nach Anhang III, Module B und D. Es wurden folgende harmonisierte Normen zugrunde gelegt: NSP-Norm EN EMV-Normen EN , EN Andere angewandte technische Regeln: VdTÜV-Merkblatt Wasserstand 100 ( und Entwurf ). Bei einer nicht mit uns abgestimmten Änderung des Gerätes verliert diese Erklärung ihre Gültigkeit. Bremen, den GESTRA AG Dipl.-Ing. Stefan Bode Leiter Elektronikentwicklung Dipl.-Ing. Lars Bohl Qualitätsbeauftragter 19

20 GESTRA Weltweite Vertretungen finden Sie unter: España GESTRA ESPAÑOLA S.A. Luis Cabrera, E Madrid Tel / Fax / ; aromero@flowserve.com Poland GESTRA POLONIA Spolka z.o.o. Ul. Schuberta 104 PL Gdansk Tel / od 10 Fax / gestra@gestra.pl Great Britain Flowserve Flow Control (UK) Ltd. Burrel Road, Haywards Heath West Sussex RH 16 1TL Tel / Fax / gestraukinfo@flowserve.com Portugal Flowserve Portuguesa, Lda. Av. Dr. Antunes Guimarães, 1159 Porto Tel / Fax / jtavares@flowserve.com Italia Flowserve S.p.A. Flow Control Division Via Prealpi, 30 l Cormano (MI) Tel / Fax / infoitaly@flowserve.com USA Flowserve DALCO Steam Products 2601 Grassland Drive Louisville, KY Tel.: / , Fax: / dgoodwin@flowserve.com GESTRA AG Postfach , D Bremen Münchener Str. 77, D Bremen Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) gestra.ag@flowserve.com Internet /604cs 2003 GESTRA AG Bremen Printed in Germany 20