GESTRA Steam Systems NRG 16-11 NRG 17-11 NRG 19-11 D Betriebsanleitung 803965-10 Niveauelektrode NRG 16-11, NRG 17-11, NRG 19-11
Inhalt Wichtige Hinweise Seite Bestimmungsgemäßer Gebrauch...4 Sicherheitshinweis...4 Gefahr...4 Achtung...4 DGRL (Druckgeräte-Richtlinie)...4 ATEX (Atmosphère Explosible)...4 Erläuterungen Verpackungsinhalt... 4-5 Systembeschreibung...5 Funktion...5 Systemkomponenten...5 Bauform...6 Technische Daten NRG 16-11, NRG 17-11, NRG 19-11...6 Korrosionsbeständigkeit...7 Auslegung...7 Typenschild / Kennzeichnung...7 Maße...8 Aufbau NRG 1...-11...9 Legende...11 Funktionselemente NRG 1...-11...10 Legende...11 Einbau NRG 1...-11, Schritt 1...12 NRG 1...-11, Schritt 2...12 Werkzeug...13 Einbaubeispiele...14 Legende...15 Elektrischer Anschluss NRG 1...-11...15 Anschlussplan...16 Spannungstabelle...17 Werkzeug...17
Inhalt Fortsetzung Inbetriebnahme Seite Elektrischen Anschluss prüfen...17 Netzspannung einschalten...17 Betrieb Wasserstandbegrenzer...18 Funktionsstörungen Betrieb Fehler-Checkliste Funktionsstörungen Betrieb...18 Außerbetriebnahme Gefahrenhinweis...19 Entsorgung...19 Anhang Konformitätserklärung...19 3
Wichtige Hinweise Bestimmungsgemäßer Gebrauch Die Niveauelektroden NRG 16-11, NRG 17-11 und NRG 19-11 nur in Verbindung mit dem Niveauschalter NRS 1-7 als Wasserstandbegrenzer (NW-Begrenzer) einsetzen. 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! Achtung Das Typenschild kennzeichnet die technischen Eigenschaften des Gerätes. Ein Gerät ohne gerätespezifisches Typenschild darf nicht in Betrieb genommen oder betrieben werden! DGRL (Druckgeräte-Richtlinie) Die Geräte entsprechen den Anforderungen der Druckgeräte-Richtlinie 97/23/EG. Verwendbar in Fluidgruppen 1 und 2. CE-Kennzeichnung vorhanden, ausgenommen Geräte nach Artikel 3.3. ATEX (Atmosphère Explosible) Die Geräte sind einfache Elektrische Betriebsmittel gemäß DIN EN 50020 Absatz 5.4. Die Geräte dürfen entsprechend der europäischen Richtlinie 94/9/EG nur in Verbindung mit zugelassenen Zenerbarrieren in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Einsetzbar in Ex-Zone 1, 2 (1999/92/EG). Die Geräte erhalten keine Ex-Kennzeichnung. Die Eignung der Zenerbarrieren wird in einem gesonderten Gutachten bescheinigt. Erläuterungen 4 Verpackungsinhalt NRG 16-11 1 Niveauelektrode NRG 16-11, PN 40 1 Dichtring 27 x 32, Form D, DIN 7603, 1.4301, blankgeglüht 1 Scheibe mit Madenschraube (Messflächenvergrößerung) (optional) 1 Sicherungsscheibe (optional) 1 Betriebsanleitung
Erläuterungen Fortsetzung Verpackungsinhalt NRG 17-11 1 Niveauelektrode NRG 17-11, PN 63 1 Dichtring 27 x 32, Form D, DIN 7603, 1.4301, blankgeglüht 1 Scheibe mit Madenschraube (Messflächenvergrößerung) (optional) 1 Sicherungsscheibe (optional) 1 Betriebsanleitung NRG 19-11 1 Niveauelektrode NRG 19-11, PN 160 1 Dichtring 27 x 32, Form D, DIN 7603, 1.4301, blankgeglüht 1 Scheibe mit Madenschraube (Messflächenvergrößerung) (optional) 1 Sicherungsscheibe (optional) 1 Betriebsanleitung Systembeschreibung Die Niveauelektrode NRG 1...-11 erkennt den minimalen Füllstand (Wassermangel) in einem Dampf erzeuger nach dem konduktiven Messverfahren. Mit NRG 1...-11 kann in elektrisch leitendem Medium maximal ein Füllstand signalisiert werden: Wassermangel-Alarm (NW-Alarm) NRG 1...-11 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 12952 und EN 12953. Die elektrische Einrichtung entspricht den Regeln der Technik für Sicherheitsstromkreise DIN VDE 0116. Funktion Der Wasserstandbegrenzer ist eine Gerätekombination, bestehend aus Niveauelektrode NRG 1...-11 und GESTRA Niveauschalter NRS 1-7. Die Niveauelektrode NRG 1...-11 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 1...-11 und NRS 1-7 ist gemäß TRD 604 erstfehlersicher. Systemkomponenten NRS 1-7 Niveauschalter NRS 1-7. Zweifach redundanter Begrenzer mit periodischem Selbsttest nach DIN VDE 0116. 5
Erläuterungen Fortsetzung Bauform NRG 1...-11: Ausführung mit Gewinde G¾, ISO 228-1. Fig. 3, Fig. 4 Technische Daten NRG 16-11, NRG 17-11, NRG 19-11 Prüfkennzeichen TÜV WB 01-354 EG 01 202 931-B-01-0077 Betriebsdruck NRG 16-11: 32 bar bei 238 C NRG 17-11: 60 bar bei 275 C NRG 19-11: 100 bar bei 311 C Mechanischer Anschluss Gewinde G ¾, ISO 228-1 Werkstoffe Schaft 1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 Messelektrode 1.4401, X5CrNiMo17-12-2 Elektrodenisolation Gylon Anschlusskopf Polyamid (PA) Lieferlängen 500 mm 1000 mm 1500 mm 2000 mm 2500 mm 3000 mm Zellenkonstante C 0,13 cm -1 mit Messflächenvergrößerung 0,3 cm -1 ohne Messflächenvergrößerung Ansprechempfindlichkeit 10 µs/cm bei bei 25 C, Zellenkonstante 0,3 cm -1 0,5 µs/cm bei bei 25 C, Zellenkonstante 0,13 cm -1 Anschlusskopf Vierpolstecker, Kabelverschraubungen M 16 (PG 9) Schutzart IP 65 nach EN 60529 Zulässige Umgebungstemperatur Maximal 70 C Gewicht Ca. 1,1 kg 6 Gylon ist ein eingetragenes Warenzeichen der Garlock Sealing Technologies, Palmyra NY, USA
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 Fig. 2 7
Technische Daten Fortsetzung Maße 165 85 1500 8 1500 85 272 Fig. 3 23 NRG 16-11 mit Messflächenvergrößerung Fig. 4 NRG 17-11, NRG 19-11 ohne Messflächenvergrößerung 8
Aufbau NRG 1...-11 S A B I J C D H G E Fig. 5 F Fig. 6 33 G¾, ISO 228-1 N 8 N 10 0,5 Fig. 7 Fig. 8 9
Funktionselemente K L R M Q N O P Fig. 9 10
Legende A Elektrodenspitze B Bohrung C Sicherungsfeder D Elektrodenverlängerung E Scheibe (Messflächenvergrößerung) F Sicherungsscheibe G Madenschraube H Dichtring 27 x 32, Form D, DIN 7603, 1.4301, blankgeglüht I Dichtsitz J Elektrodengewinde K Schraube M 4 L Deckel M Steckeroberteil N Anschlussplatte O Dichtscheibe P Kontaktplatte der Niveauelektrode Q Kabelverschraubung M 16 (PG 9) R Zugentlastung S Wärmeisolierung bauseitig, d = 20 mm (außerhalb der Wärmeisolierung des Dampferzeugers) 11
Einbau NRG 1...-11, Schritt 1 1. Elektrodenverlängerung D in die Elektrodenspitze A einschrauben. Fig. 5 2. Benötigte Messlänge der Elektrode festlegen. Mindestlänge beachten. 3. 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 1...-11, Schritt 2 1. Dichtflächen prüfen. Fig. 8 2. Beiliegenden Dichtring H auf den Dichtsitz I der Elektrode legen. Fig. 6 3. Elektrodengewinde J mit einer geringen Menge Siliconfett bestreichen (z. B. Molykote 111). 4. Niveauelektrode in den Behältergewindestutzen oder Flanschdeckel einschrauben und mit 36er Maulschlüssel festziehen. Das Anzugsmoment beträgt in kaltem Zustand 160 Nm. Achtung Die Dichtflächen vom Flanschdeckel müssen gemäß Fig. 8 technisch einwandfrei bearbeitet sein! Für den Einsatz in Hochdruckdampferzeugern nur den GESTRA PN 160-Hutflansch verwenden! Die Messelektrode beim Einbau nicht verbiegen! Es darf nur der beigelegte Dichtring 27 x 32, Form D, DIN 7603, 1.4301, blankgeglüht verwendet werden! Elektrodengehäuse nicht in die Wärmeisolierung des Kessels einbeziehen! Elektrodengewinde nicht mit Hanf oder PTFE-Band eindichten! Das Elektrodengewinde nicht mit leitfähigen Pasten oder Fetten bestreichen! Die elektrische Kriechstrecke von 14 mm zwischen Elektrode und Masse (Flansch, Behälterwand) darf nicht unterschritten werden! Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12, Fig. 13 Mindestabstandsmaße müssen für den Einbau der Elektrode beachtet werden! Molykote 111 ist ein eingetragenes Warenzeichen der DOW Corning Corp., Midland Michigan, USA 12
Einbau Fortsetzung Hinweis Die Kombination von zwei NW-Wasserstandbegrenzern in einem Stutzen ist nach TRD nicht erlaubt! 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 1000 mm begrenzt. Fig. 11 Bei der Montage im Freien muss die Niveauelektrode mit einer GESTRA-Wetterschutzhaube ausgestattet werden. Werkzeug Maulschlüssel SW 13 Maulschlüssel SW 36 Reißnadel Bügelsäge Flachfeile, Hieb 2 13
Einbaubeispiele G ¾ DN 50 1 2 45 8 4 20 20 3 14 14 5 6 9 14 max. 1000 Fig. 10 90 20 0 Fig. 11 20 G ¾ 1 G ¾ G ¾ 1 2 DN 20 20 4 3 20 20 90 DN 100 24,5 24,5 4 3000 5 7 8 4 9 0 DN 20 ME 10 5 9 20 14 Fig. 12 Fig. 13 DN 20
Legende 1 Flansch PN 40, PN 63, PN 160, DN 50, DIN 2501-1 Flansch PN 40, PN 63, PN 160, DN 100, DIN 2501-1 2 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 6 Schaumschutzrohr DN 80 7 Schaumschutzrohr DN 100 8 Elektrodenabstand 14 mm (Luft- und Kriechstrecken) 9 Niedrigwasser NW 0 Reduzierstück DIN 2616-2, K-88,9 x 3,2-42,4 x 2,6 W Elektrischer Anschluss NRG 1...-11 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 100 m bei Leitfähigkeit ab 10 µs/cm. 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. Schraube K lösen. Fig. 9 2. Anschlusskopf von der Niveauelektrode abziehen, Gummischeibe O auf der Kontaktplatte P liegen lassen. 3. Deckel L abnehmen. 3. Anschlussplatte N aus dem Steckeroberteil M herausdrücken. Das Steckeroberteil kann in 90 -Schritten verdreht werden. 4. Kabelverschraubung Q und Zugentlastung R vom Steckeroberteil M demontieren. 5. Kabel durch Kabelverschraubung Q und Steckeroberteil M führen und die Klemmen der Anschlussplatte N gemäß Anschlussplan belegen. 6. Anschlussplatte N in das Steckeroberteil hineindrücken, Kabel ausrichten. 7. Kabel mit Zugentlastung R und Kabelverschraubung Q fixieren. 7. Deckel L aufsetzen und Schraube K durchstecken. 8. Steckeroberteil auf die Niveauelektrode aufstecken und mit Schraube K fixieren. 15
Elektrischer Anschluss Fortsetzung Anschlussplan Fig. 14 Fig. 15 Dieser Anschlussplan gilt nur für Frankreich! 16
Elektrischer Anschluss Fortsetzung 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. 14, Fig. 15 U 1-2 U 1- U 2- eingetaucht ausgetaucht Störung (eingetaucht/alarm) 10 V eff 0,5 µs/cm, C=0,13 cm -1 2 V eff 10 µs/cm, C=0,3 cm -1 < U 1-2 2 U 1-2 U 2 1- 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 0680-1 Maulschlüssel SW 18 (19) Inbetriebnahme Elektrischen Anschluss prüfen Prüfen Sie, ob NRG 1...-11 mit dem zugehörigen Steuergerät NRS 1-7 gemäß dem Anschlussplan verdrahtet ist. Fig. 14, Fig. 15 Netzspannung einschalten Schalten Sie die Netzspannung für den Niveauschalter NRS 1-7 ein. 17
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 12953 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 am Niveauschalter nicht an. Abhilfe: Netzspannung einschalten. Elektrode gemäß Anschlussplan verdrahten. Fehler: Abhilfe: Fehler: Abhilfe: Die Elektrodenstäbe haben Masseberührung. Einbaulage prüfen und ändern. Die innere Dichtung des Elektrodenstabs ist beschädigt. Niveauelektrode auswechseln. Wassermangel erreicht keine Funktion Fehler: Abhilfe: Das Elektrodengehäuse hat keine Masseverbindung zum Behälter. Dichtflächen reinigen und mit metallischem Dichtring 7 x 32, Form D, DIN 7603, 1.4301, blankgeglüht einsetzen. Niveauelektrode nicht mit Hanf oder PTFE-Band eindichten! 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)421/ 35 03-444 Servicefax +49(0)421/ 35 03-199 18
Außerbetriebnahme Gefahr Schwere Verbrennungen und Verbrühungen am ganzen Körper sind möglich! Bevor die Niveauelektrode demontiert wird, müssen Behälter oder Messflasche drucklos (0 bar) und auf Raumtemperatur (20 C) sein! Entsorgung Demontieren Sie die Niveausonde und trennen Sie die Abfallstoffe gemäß den Stoffangaben. Elektronikbauteile (Platinen) müssen gesondert entsorgt werden! Bei der Entsorgung der Niveauelektrode müssen die gesetzlichen Vorschriften zur Abfallentsorgung beachtet werden. Anhang Konformitätserklärung Für die Geräte NRG 16-11, NRG 17-11 und NRG 19-11 erklären wir die Konformität mit folgenden europäischen Richtlinien: Niederspannungs-Richtlinie 73/23/EWG i. d. F 93/68/EWG EMV-Richtlinie 89/336/EWG i. d.f. 93/68/EWG Explosionsschutz-Richtlinie 94/9/EG vom 23.03.1994 NSP-Norm EN 50178 Druckgeräte-Richtlinie 97/23/EG vom 29.05.1997, soweit die Geräte nicht unter die Ausnahmeregel nach Artikel 3.3 fallen. Angewandtes Konformitätsbewertungsverfahren: Anhang III, Module B und D, überprüft durch die benannte Stelle 0525. Bei einer nicht mit uns abgestimmten Änderung des Gerätes verliert diese Erklärung ihre Gültigkeit. Bremen, den 20. 02. 2004 GESTRA AG Dipl.-Ing. Uwe Bledschun Leiter Konstruktion Dipl.-Ing. Lars Bohl Qualitätsbeauftragter 19
GESTRA Weltweite Vertretungen finden Sie unter: www.gestra.de España GESTRA ESPAÑOLA S.A. Luis Cabrera, 86-88 E-28002 Madrid Tel. 00 34 91 / 5 15 20 32 Fax 00 34 91 / 4 13 67 47; 5 15 20 36 E-mail: aromero@flowserve.com Polska GESTRA Polonia Spolka z.o.o. Ul. Schuberta 104 PL - 80-172 Gdansk Tel. 00 48 58 / 3 06 10-02 od 10 Fax 00 48 58 / 3 06 33 00 E-mail: gestra@gestra.pl Great Britain Flowserve Flow Control (UK) Ltd. Burrel Road, Haywards Heath West Sussex RH 16 1TL Tel. 00 44 14 44 / 31 44 00 Fax 00 44 14 44 / 31 45 57 E-mail: gestraukinfo@flowserve.com Portugal Flowserve Portuguesa, Lda. Av. Dr. Antunes Guimarães, 1159 Porto 4100-082 Tel. 0 03 51 22 / 6 19 87 70 Fax 0 03 51 22 / 6 10 75 75 E-mail: jtavares@flowserve.com Italia Flowserve S.p.A. Flow Control Division Via Prealpi, 30 l-20032 Cormano (MI) Tel. 00 39 02 / 66 32 51 Fax 00 39 02 / 66 32 55 60 E-mail: infoitaly@flowserve.com USA Flowserve DALCO Steam Products 2601 Grassland Drive Louisville, KY 40299 Tel.: 00 15 02 / 4 95 01 54, 4 95 17 88 Fax: 00 15 02 / 4 95 16 08 E-mail: dgoodwin@flowserve.com GESTRA AG Postfach 10 54 60, D-28054 Bremen Münchener Str. 77, D-28215 Bremen Telefon +49 (0) 421 35 03-0 Telefax +49 (0) 421 35 03-393 E-Mail gestra.ag@flowserve.com Internet www.gestra.de 803965-10/1005cs 2004 GESTRA AG Bremen Printed in Germany 20