OPTIFLUX 5000 Technisches Datenblatt

Transkript

1 OPTIFLUX 5000 Technisches Datenblatt Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät in Flansch-Ausführung Hervorragende Langzeitstabilität und Genauigkeit Für hochgradig aggressive und abrasive Medien Absolut vakuumbeständig mit hoch entwickelter Keramikauskleidung Die Dokumentation ist nur komplett in Kombination mit der entsprechenden Dokumentation des Messumformers. KROHNE

2 INHALT OPTIFLUX Produkteigenschaften Die Lösung mit Hochleistungskeramik Optionen und Varianten Messprinzip Technische Daten Technische Daten Abmessungen und Gewichte Messgenauigkeit Installation Hinweise zur Installation Bestimmungsgemäße Verwendung Einbaubedingungen Ein- und Auslaufstrecke Einbaulage Flanschversatz T-Stücken Schwingungen Magnetfeld Krümmer Freier Auslauf Regelventil Entlüftung Pumpe Elektrische Anschlüsse Sicherheitshinweise Erdung Virtuelle Referenz für IFC 300 (Ausführung C, W und F) Notizen 23 2

3 OPTIFLUX 5000 PRODUKTEIGENSCHAFTEN Die Lösung mit Hochleistungskeramik Das OPTIFLUX 5000 ist eines der Geräte mit der höchsten Messgenauigkeit auf dem heutigen Markt. Dies ist der speziellen Konstruktion des Messrohrs mit konischer Form zu verdanken, die das Strömungsprofil optimiert. Führende metrologische Institute verwenden das OPTIFLUX 5000 als Referenzgerät. 1 Flanschausführungen 2 Keramikauskleidung 3 Cermetelektroden 3

4 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN OPTIFLUX 5000 Highlights Hervorragende Langzeitstabilität und Genauigkeit Einzigartiges Durchflussrohr Mit eingesinterten Messelektroden aus Cermet bzw. Platin Für hochgradig aggressive und abrasive Medien Absolut vakuumbeständig Hoch entwickelte Keramikauskleidung Unempfindlich gegen Temperaturstöße Branchen Chemie Papier & Zellstoff Wasser & Abwasser Bergbau & Minerale Lebensmittel & Getränke Maschinenbau Anwendungen Master-Transfer-Messgerät Genaue volumetrische Dosierung von Zusatzstoffen Dosierung von Chemikalien Für Säuren, Laugen, Pasten, Schlämme und viele weitere aggressive Medien, auch mit hohem Feststoffgehalt 4

5 OPTIFLUX 5000 PRODUKTEIGENSCHAFTEN Optionen und Varianten Nennweiten im Bereich DN Verschiedene Druckstufen Konfigurierbar mit Messumformer IFC 100 und IFC 300 Explosionsgefährdete Bereiche Erdungsringe verfügbar in hochlegierten Werkstoffen Virtuelle Referenz Edelstahl-Ausführungen 5

6 1 PRODUKTEIGENSCHAFTEN OPTIFLUX Messprinzip Eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit fließt in einem elektrisch isolierten Messrohr durch ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld wird von einem Strom erzeugt, der durch ein Feldspulenpaar fließt. In der Flüssigkeit wird eine Spannung U induziert: U = v * k * B * D Wobei: v = Durchflussgeschwindigkeit k = geometrischer Korrekturfaktor B = magnetische Feldstärke D = Innendurchmesser des Durchflussmessgeräts Die Signalspannung U wird von Elektroden aufgenommen und verhält sich proportional zur mittleren Fließgeschwindigkeit v und folglich zum Durchfluss q. Zum Schluss wird ein Signalumformer verwendet, um die Signalspannung zu verstärken, zu filtern und sie in Signale zur Durchflusszählung, Aufzeichnung und Ausgangsverarbeitung umzuwandeln. 1 Induzierte Spannung (proportional zur Durchflussgeschwindigkeit) 2 Elektroden 3 Magnetfeld 4 Erregerspule 6

7 OPTIFLUX 5000 TECHNISCHE DATEN Technische Daten Die nachfolgenden Daten berücksichtigen allgemeingültige Applikationen. Wenn Sie Daten benötigen, die Ihre spezifische Anwendung betreffen, wenden Sie sich bitte an uns oder Ihren lokalen Vertreter. Zusätzliche Informationen (Zertifikate, Arbeitsmittel, Software,...) und die komplette Dokumentation zum Produkt können Sie kostenlos von der Internetseite (Download Center) herunterladen. Messsystem Messprinzip Anwendungsbereich Messgrösse Primäre Messgröße Sekundäre Messgröße Faradaysches Induktionsgesetz Elektrisch leitende Flüssigkeiten Durchflussgeschwindigkeit Volumendurchfluss, Massedurchfluss, elektrische Leitfähigkeit, Spulentemperatur Design Produkteigenschaften Modularer Aufbau Kompakte Ausführung Getrennte Ausführung Nennweite Messbereich Flanschausführung mit optimiertem Durchflussrohr. Das Messsystem besteht aus einem Durchfluss-Messwertaufnehmer und einem Messumformer. Es steht als kompakte und als getrennte Ausführung zur Verfügung. Ausführlichere Informationen über den Messumformer finden Sie in der Dokumentation des Messumformers. Mit IFC 100 Messumformer: OPTIFLUX 5100 C Mit IFC 300 Messumformer: OPTIFLUX 5300 C Wand-Ausführung (W) mit IFC 100 Messumformer: OPTIFLUX 5100 W Feld- (F), Wand- (W) oder Einschub- (R) Ausführung mit IFC 300 Messumformer : OPTIFLUX 5300 F, W oder R DN / ½...12" m/s / ft/s 7

8 2 TECHNISCHE DATEN OPTIFLUX 5000 Messgenauigkeit Referenzbedingungen Maximale Messabweichung Wiederholbarkeit Langzeitstabilität Sonderkalibrierung Betriebsbedingungen Temperatur Prozesstemperatur Maximaler Temperaturwechsel (-stoß) Umgebungstemperatur Lagertemperatur Druck Umgebung Nenndruck Flansch EN ASME B16.5 Vakuumbeständigkeit Druckbereiche für druckfestes Gehäuse Medium: Wasser Temperatur: 20 C / 68 F Durchflussgeschwindigkeit: > 1 m/s / > 3 ft/s Betriebsdruck: 1 bar / 14,5 psig Wechsel der Ventilansprechzeit: < 1 ms Nasskalibriert auf nach EN akkreditierten Kalibrieranlagen durch direkten Volumenvergleich. Bezogen auf den Volumendurchfluss (MW = Messwert) Diese Werte beziehen sich auf den Puls-/Frequenz-Ausgang. Die zusätzliche typische Messabweichung für den Stromausgang beträgt ±10 μa. Für Informationen siehe Messgenauigkeit auf Seite 15. ±0,1% vom MW, min. 1 mm/s ±0,1% vom MW Auf Anfrage Kompakte Ausführung: C / F Getrennte Ausführung: C / F Für Ex-Ausführungen gelten andere Temperaturen. Ausführlichere Informationen finden Sie in der Ex-Dokumentation. 120 C / 248 F C / F Für Ex-Ausführungen gelten andere Temperaturen. Ausführlichere Informationen finden Sie in der Ex-Dokumentation C / F Atmosphäre Standard: DN : PN10 DN : PN16 DN : PN40 Standard: ": 150 lb ½": 300 lb Option: 1...3": 300 lb 0 mbar / 0 psi Druckfest bis 40 bar / 580 psi Berstdruck bis ca. 160 bar / 2320 psi 8

9 OPTIFLUX 5000 TECHNISCHE DATEN 2 Stoffdaten Aggregatzustand Elektrische Leitfähigkeit Zulässiger Gasanteil (Volumen) Zulässiger Feststoffgehalt (Volumen) Empfohlene Durchflussgeschwindigkeit Einbaubedingungen Installation Durchflussrichtung Einlaufstrecke Auslaufstrecke Abmessungen und Gewichte Leitfähige Flüssigkeiten Andere Flüssigkeiten: DN : 1 μs/cm DN15: 5 μs/cm Demineralisiertes, kaltes Wasser: DN : 20 μs/cm 5% IFC 100: 10% IFC 300: 70% m/s / ft/s Achten Sie darauf, dass der Durchfluss-Messwertaufnehmer stets komplett gefüllt ist. Detaillierte Informationen siehe Installation auf Seite 16. Vorwärts und rückwärts Der Pfeil am Durchfluss-Messwertaufnehmer zeigt die positive Durchflussrichtung an. 5 DN (ohne Störung des Durchflusses, nach 90 -Einfachkrümmer) 10 DN (nach Doppelkrümmer 2x 90 ) 10 DN (nach Regelventil) 2 DN Detaillierte Informationen siehe Abmessungen und Gewichte auf Seite 12. Werkstoffe Sensorgehäuse DN : Edelstahl AISI 316 (1.4408) DN : Stahlblech (Kohlenstoffstahl) Messrohr Keramik Anschlussdose (nur getrennte Ausführungen) Standard: Polyurethan-beschichteter Aluminium-Druckguss Option: Edelstahl Erdungsringe Standard: Dichtungen DN : Nicht inbegriffen DN : Integriertes, Edelstahl AISI 316L (1.4404) Option: DN : Virtuelle Referenz (nur mit IFC 300) DN : Hastelloy C DN : PTFE DN : FPM / FKM O-Ring 9

10 2 TECHNISCHE DATEN OPTIFLUX 5000 Messelektroden Prozessanschlüsse EN ASME Standard: DN : Cermet DN : Edelstahl AISI 316 Ti (1.4571) Option: DN : Platin, Hastelloy C, rauscharm (Basis Hastelloy C4, Tantal, Titan) DN : PN10 DN : PN 16 DN : PN40 Standard: ": 150 lb ½": 300 lb Option: 1...3": 300 lb Elektrische Anschlüsse Signalleitung Typ A Typ B Nur für getrennte Systeme. Standardleitung, doppelt abgeschirmt. Max. Länge: 600 m / 1950 ft (abhängig von elektrischer Leitfähigkeit und Messwertaufnehmer-Ausführung). Für mehr Informationen siehe Dokumentation des Messumformers. Optional verfügbar, dreifach abgeschirmte Leitung. Max. Länge: 600 m / 1950 ft (abhängig von elektrischer Leitfähigkeit und Messwertaufnehmer-Ausführung). Für mehr Informationen siehe Dokumentation des Messumformers. 10

11 OPTIFLUX 5000 TECHNISCHE DATEN 2 Zulassungen und Zertifizierungen CE-Kennzeichen Elektromagnetische Verträglichkeit Niederspannungsrichtlinie Druckgeräterichtlinie Dieses Messgerät erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der EG- Richtlinien. Der Hersteller bescheinigt die erfolgreiche Prüfung durch das Anbringen des CE-Zeichens. Richtlinie: 2004/108/EC, NAMUR NE21/04 Harmonisierter Standard: EN : 2006 Richtlinie: 2006/95/EG Harmonisierter Standard: EN 61010: 2001 Richtlinie: 97/23/EG Kategorie I, II oder SEP Flüssigkeitsgruppe 1 Fertigungsmodul H Weitere Richtlinien und Zulassungen Nicht-Ex Standard Explosionsgefährdete Bereiche ATEX Ausführlichere Informationen finden Sie in der Ex-Dokumentation. In Kombination mit dem IFC 100 W Messumformer II 2 G or II 2 D In Kombination mit dem IFC 300 C oder F Messumformer II 2 GD oder II 2 (1) GD Getrennte Ausführung II 2 GD FM In Kombination mit dem IFC 300 C oder F Messumformer Klasse I, Div 2, Gruppen A, B, C und D Klasse II, Div 2, Gruppen F und G Klasse III, Div 2, Gruppen F und G Nur für Nennweiten DN CSA In Kombination mit dem IFC 300 C oder F Messumformer Klasse I, Div 2, Gruppen A, B, C und D Klasse II, Div 2, Gruppen F und G Nur für Nennweiten DN IEC-Ex in Vorbereitung NEPSI GYJ / GYJ Ex me ia IIC T6...T3 Ex de ia IIC T6...T3 Eichpflichtiger Verkehr Standard: ohne Verifizierung Nur in Kombination mit IFC 300 Messumformer. Option: MI-001, MI-005 Baumusterprüfbescheinigung Schutzart nach IEC 529 / Standard: IP 66/67 (NEMA 4/4X/6) EN Option: IP 68 (NEMA 6P) Hygiene Das Keramikmessrohr ist FDA-zugelassen. Schwingungsfestigkeit IEC

12 2 TECHNISCHE DATEN OPTIFLUX Abmessungen und Gewichte Getrennte Ausführung a = 77 mm / 3,1" b = 139 mm / 5,5" 1 c = 106 mm / 4,2" Gesamthöhe = H + a Kompakte Ausführung mit IFC 300 a = 155 mm / 6,1" b = 230 mm / 9,1" 1 c = 260 mm / 10,2" Gesamthöhe = H + a Kompakte Ausführung mit IFC 100 (0 ) a = 82 mm / 3,2" b = 161 mm / 6,3" c = 257 mm / 10,1" 1 Gesamthöhe = H + a Kompakte Ausführung mit IFC 100 (45 ) a = 186 mm / 7,3" b = 161 mm / 6,3" c = 184 mm / 2,7" 1 Gesamthöhe = H + a 1 Der Wert kann je nach verwendeten Kabeldurchführungen variieren. 12

13 OPTIFLUX 5000 TECHNISCHE DATEN 2 Abbildung 2-1: Konstruktionsdetails DN Detail von Keramik / Flansch / Dichtungen 2 PTFE-Dichtring Abbildung 2-2: Konstruktionsdetails DN Keramikauskleidung 2 O-Ring 3 Schraube 4 Erdungsring Die in den folgenden Tabellen angeführten Daten beziehen sich ausschließlich auf die Standardausführungen des Messwertaufnehmers. Insbesondere bei kleineren Nennweiten des Messwertaufnehmers kann der Umformer größer sein als der Messwertaufnehmer. Beachten Sie, dass die Abmessungen bei anderen als den angeführten Druckstufen variieren können. Ausführliche Informationen über die Abmessungen des Messumformers finden Sie in der Dokumentation des Messumformers. 13

14 2 TECHNISCHE DATEN OPTIFLUX 5000 EN Abmessungen [mm] Ca. Gewicht [kg] DN L H W D Ød1 Ød ASME B lb Abmessungen [Zoll] Ca. Gewicht [lb] inch L H W D Ød1 Ød4 1" 5,91 5,47 4,25 0,79 1,02 1,81 8,8 1½" 5,91 6,18 5 1,18 1,54 2,44 13,2 2" 7,87 6,89 6 1,57 2,01 2,91 19,8 3" 7,87 8,39 7,5 2,36 3,15 4,17 33,1 4" 9,84 9,65 9 3,15 3,98 5,24 46,3 6" 10,43 13, ,91 5,91 8,46 81,6 8" 12,4 15,59 13,5 7,80 7,80 10,63 116,8 10" 14,37 18, ,84 9,84 12,68 191,8 12" 19,69 19, ,81 11,81 14, ASME B lb Nennweite Nennweite Nennweite Abmessungen [Zoll] Ca. Gewicht [lb] inch L H W D Ød1 Ød4 ½" 5,91 5,0 3,74 0,47 0,59-6,8 1" 5,91 5,91 4,92 0,79 1,02 1,81 8,8 2" 7,87 7,20 6,50 1,57 2,01 2,91 22,9 3" 7,87 8,86 8,27 2,36 3,15 4,17 40,6 1½": nicht möglich wegen ASTM-Mutter Drücke bei 20 C / 68 F. Bei höheren Temperaturen gelten die Druckstufen und Temperaturbereiche gemäß ASME B

15 OPTIFLUX 5000 TECHNISCHE DATEN Messgenauigkeit Referenzbedingungen Medium: Wasser Temperatur: 20 C / 68 F Druck: 1 bar / 14,5 psi X [m/s]: Durchflussgeschwindigkeit Y [%]: Abweichung vom tatsächlichen Messwert (MW) Kompakt mit IFC 300 Genauigkeit Kurve DN / ½...4" ±0,15% vom MW + 1 mm/s 1 DN / " ±0,2% vom MW + 1 mm/s 2 Kompakt mit IFC 100 Genauigkeit Kurve DN / ½...12" ±0,3% vom MW + 1 mm/s 3 15

16 3 INSTALLATION OPTIFLUX Hinweise zur Installation Prüfen Sie die Verpackungen sorgfältig auf Schäden bzw. Anzeichen, die auf unsachgemäße Handhabung hinweisen. Melden Sie eventuelle Schäden beim Spediteur und beim örtlichen Vertreter des Herstellers. Prüfen Sie die Packliste, um festzustellen, ob Sie Ihre Bestellung komplett erhalten haben. Prüfen Sie anhand der Typenschilder, ob das gelieferte Gerät Ihrer Bestellung entspricht. Prüfen Sie, ob auf dem Typenschild die korrekte Spannungsversorgung angegeben ist. 3.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Das OPTIFLUX 5000 FL Durchflussmessgerät misst den Volumendurchfluss von elektrisch leitenden Flüssigkeiten, Säuren, alkalischen Lösungen, Pasten und Schlämmen auch mit sehr hohem Feststoffgehalt. 3.3 Einbaubedingungen Ein- und Auslaufstrecke Einbaulage Abbildung 3-1: Empfohlene Ein- und Auslaufstrecken 1 5 DN 2 2 DN Abbildung 3-2: Einbaulage 16

17 OPTIFLUX 5000 INSTALLATION Flanschversatz Max. zulässiger Versatz der Flanschflächen: L max - L min 0,5mm / 0, T-Stücken Abbildung 3-3: Flanschversatz 1 L max 2 L min Abbildung 3-4: Abstand nach T-Stücken 1 10 DN Schwingungen Abbildung 3-5: Schwingungen vermeiden 17

18 3 INSTALLATION OPTIFLUX Magnetfeld Krümmer Abbildung 3-6: Magnetfelder vermeiden Abbildung 3-7: Installation in gebogenen Rohrleitungen Abbildung 3-8: Installation in gebogenen Rohrleitungen 18

19 OPTIFLUX 5000 INSTALLATION Freier Auslauf Regelventil Abbildung 3-9: Installation vor einem freien Auslauf Entlüftung Abbildung 3-10: Installation vor einem Regelventil Abbildung 3-11: Entlüftung 1 5 m 2 Entlüftungspunkt 19

20 3 INSTALLATION OPTIFLUX Pumpe Abbildung 3-12: Installation nach einer Pumpe 20

21 OPTIFLUX 5000 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE Sicherheitshinweise 4.2 Erdung Arbeiten an den elektrischen Anschlüssen dürfen nur bei ausgeschalteter Spannungsversorgung durchgeführt werden. Beachten Sie die auf dem Typenschild angegebenen elektrischen Daten. Beachten Sie die nationalen Installationsvorschriften! Bei Geräten, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, gelten zusätzlich die sicherheitstechnischen Hinweise in der Ex-Dokumentation. Die örtlich geltenden Gesundheits- und Arbeitsschutzvorschriften müssen ausnahmslos eingehalten werden. Sämtliche Arbeiten am elektrischen Teil des Messgeräts dürfen nur von entsprechend ausgebildeten Fachkräften ausgeführt werden. Prüfen Sie anhand der Typenschilder, ob das gelieferte Gerät Ihrer Bestellung entspricht. Prüfen Sie, ob auf dem Typenschild die korrekte Spannungsversorgung angegeben ist. Das Gerät muss vorschriftsmäßig geerdet sein, um das Bedienpersonal vor elektrischem Schlag zu schützen. Abbildung 4-1: Erdung 1 Metallrohrleitungen, nicht innenbeschichtet. Erdung ohne Erdungsringe. 2 Innenbeschichtete Metallrohrleitungen und nichtleitende Rohrleitungen. Erdung mit Erdungsringen. Abbildung 4-2: Erdungsring Nummer 1 Erdungsring Nummer 1 (für Typ VN20): 3 mm / 0,1" dick (Tantal: 0,5 mm / 0,1") 21

22 4 ELEKTRISCHE ANSCHLÜSSE OPTIFLUX Virtuelle Referenz für IFC 300 (Ausführung C, W und F) Die optionale virtuelle Referenz am IFC 300 Durchfluss-Messumformer gewährleistet eine komplette Isolierung der Messschaltung. Die Vorteile der virtuellen Referenz liegen darin, dass keine Erdungsringe oder -elektroden erforderlich sind, die Sicherheit durch eine geringere Anzahl potenzieller Leckagestellen erhöht und die Installation der Durchflussmessgeräte wesentlich vereinfacht wird. Abbildung 4-3: Virtuelle Referenz Möglich wenn: DN10 Elektrische Leitfähigkeit 200 µs/cm Elektrodenkabel max. 50m, Typ DS 22

23 OPTIFLUX 5000 NOTIZEN 5 23

24 K K K KROHNE - Änderungen ohne vorherige Ankündigungen bleiben vorbehalten. KROHNE Produktübersicht Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte Schwebekörper-Durchflussmessgeräte Ultraschall-Durchflussmessgeräte Masse-Durchflussmessgeräte Wirbelfrequenz-Durchflussmessgeräte Durchflusskontrollgeräte Füllstandmessgeräte Temperaturmessgeräte Druckmessgeräte Analysenmesstechnik Messsysteme für die Öl- und Gasindustrie Messsysteme für seegehende Schiffe Hauptsitz KROHNE Messtechnik GmbH Ludwig-Krohne-Str. 5 D Duisburg (Deutschland) Tel.:+49 (0) Fax:+49 (0) [email protected] Die aktuelle Liste aller KROHNE Kontakte und Adressen finden Sie unter: