PRODUKTINFORMATION Überwachungseinrichtungen für hermetische Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor
Allgemein Bei bestimmungsgemäßer Verwendung sind hermetische Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor hydrodynamisch (radial) und hydraulisch (axial) ausgeglichen und absolut verschleißfrei. Die einwandfreie Funktion kann jedoch durch eine unzulässige Betriebsweise, nicht vorhersehbare bzw. unberücksichtigte Ereignisse empfindlich gestört werden. Effiziente Überwachungseinrichtungen sollen in hohem Maße dazu beitragen, dass Störungen frühzeitig erkannt werden, bevor sie zum Sicherheitsrisiko für Mensch und Natur werden. Ein zuverlässiges Überwachungssystem verhindert kostenintensive Beschädigungen der Pumpe und einen möglichen, längeren Stillstand der Produktionsanlage. Bei sicherheitsrelevanten Störungen müssen Überwachungseinrichtungen die Abschaltung der Pumpe gewährleisten. 2
Inhalt 1 Gesamtübersicht der sicherheits- und funktionsrelevanten Überwachungseinrichtungen... 4 2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in explosionsgefährdeten Bereichen... 6 2.1 Anforderungen zur Sicherstellung des Explosionsschutzes von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Druckfeste Kapselung... 6 2.2 Zusätzliche Anforderungen zur Sicherstellung des Explosionsschutzes von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Ölkapselung... 8 3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail... 10 3.1 Füllstandüberwachung... 10 3.1.1 KSR Schwimmer-Magnetschalter... 10 3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber... 14 3.1.3 Vibrationsgrenzschalter... 18 3.2 Temperaturüberwachung... 22 3.2.1 Flüssigkeitstemperatur... 22 3.2.2 Thermischer Motorschutz... 25 3.3 Rotor-Positionsüberwachung... 28 3.4 Drehrichtungsüberwachung... 34 3.5 Drucküberwachung... 39 3
1 Gesamtübersicht der sicherheits- und funktionsrelevanten Überwachungseinrichtungen Um die einwandfreie Funktion einer hermetischen Kreiselpumpe mit Spaltrohrmotor sicherzustellen, bietet HERMETIC folgende Überwachungseinrichtungen an: Füllstandüberwachung der Förderflüssigkeit zur Erkennung und Vermeidung von Trockenlauf Aus sicherheitstechnischen Gründen muss der Innen- bzw. Rotorraum der Pumpe stets mit Förderflüssigkeit gefüllt sein. HERMETIC bietet für jede Pumpe eine geeignete Füllstandüberwachung, die den Anforderungen des Explosionsschutzes nach Richtlinie 94/9/EG genügt. Die Füllstandüberwachung ist grundsätzlich aber auch für Einsatzfälle zu empfehlen, bei denen keine Anforderungen an den Explosionsschutz bestehen. Durch die Füllstandüberwachung wird verhindert, dass die Pumpe trocken läuft und gravierend beschädigt wird, z.b. durch die Zerstörung der Gleitlager oder unzulässig hohe Temperaturen durch ausbleibenden Kühl- bzw. Schmierstrom. Zudem kann die Pumpe durch die Füllstandüberwachung vor Kavitationsschäden bewahrt werden, die durch das Verdampfen von siedenden Förderflüssigkeiten in der Zulaufleitung verursacht werden. Temperaturüberwachung zur Erkennung und Vermeidung von unzulässig hohen Temperaturen in Pumpe und Motor Die Temperaturüberwachung gewährleistet, dass bei unzulässig hohen Temperaturen eine Abschaltung der Pumpe erfolgt. HERMETIC bietet für jede Pumpe eine geeignete Temperaturüberwachung, die den Anforderungen des Explosionsschutzes nach Richtlinie 94/9/EG genügt. Die Überwachung der Flüssigkeitstemperatur stellt eine zuverlässige Kontrolle dafür dar, dass die Pumpe im zulässigen Förderbereich betrieben wird oder die interne Motorkühlung gewährleistet ist. Bei Fördermedien, deren Stockpunkt über der Umgebungstemperatur liegt, kann die Flüssigkeitstemperaturüberwachung auch dazu genutzt werden, um das Anfahren der Pumpe solange zu verhindern bis die maximal zulässige Viskosität des Fördermediums erreicht ist. Um Spaltrohrmotoren gegen unzulässig hohe Temperaturen abzusichern, sind in der Wicklung wahlweise Kaltleiter (PTC-Thermistoren) oder Pt100-Widerstandsthermometer angeordnet. Rotor-Positionsüberwachung zur Erkennung und Vermeidung von axialem Verschleiß Der Axialschubausgleich wird überwiegend von der Betriebsweise der Pumpe, durch Anlagenverhältnisse und durch unterschiedliche physikalische Eigenschaften des Fördermediums beeinflusst. Zur frühzeitigen Erkennung einer Fehlerquelle empfiehlt sich eine Rotor-Positionsüberwachung. Diese elektronische Schutzeinrichtung über wacht den axialen Wellenstand des Läufers im Betrieb auf hermetische und berührungslose Weise. Zusammen mit der Füllstand- und Temperaturüberwachung ist dadurch eine effiziente Störungsfrüherkennung möglich. Drehrichtungsüberwachung zur Erkennung und Vermeidung falscher Phasenfolge Konstruktionsbedingt ist eine visuelle Überprüfung der korrekten Drehrichtung bei hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor von außen nicht möglich. Aufgrund einer falschen Phasenfolge in der Anschlussleitung wird die Pumpe unbemerkt mit falscher Drehrichtung betrieben, was zu erheblichen Schäden an der Pumpe führen kann. Hermetische Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor verfügen deshalb standardmäßig über einen elektronischen Drehrichtungswächter in Form eines Phasenfolgerelais. 4
1 Gesamtübersicht der sicherheits- und funktionsrelevanten Überwachungseinrichtungen Drucküberwachung zur Erkennung eines, durch Beschädigung, undichten Spaltrohrs Im Normalbetrieb verhindert das hermetisch dichte Spaltrohr das Eindringen von Förderflüssigkeit aus dem druckbeaufschlagten Rotorraum in den Statorraum. Wird das Spaltrohr im Falle einer Störung beschädigt, kann eine daraus resultierende Leckage aufgrund des Druckanstiegs im Statorraum durch entsprechende Überwachungseinrichtungen erkannt werden. Bei Spaltrohrmotoren in der Zündschutzart Ölkapselung ist eine Drucküberwachung des Statorraums erforderlich. Füllstandüberwachung der Motorschutzflüssigkeit für hermetische Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Ölkapselung Bei Spaltrohrmotoren in der Zündschutzart Ölkapselung ist die Motorwicklung zur Vermeidung einer Zündquelle vollständig mit einer Schutzflüssigkeit umgeben. Um die ausreichende Überdeckung der Wicklung sicherzustellen, ist eine Füllstandüberwachung der Motorschutzflüssigkeit erforderlich. HERMETIC bietet für jede Pumpe mit ölgekapseltem Spaltrohrmotor eine geeignete Füllstandüberwachung der Motorschutzflüssigkeit, die den Anforderungen des Explosionsschutzes nach Richtlinie 94/9/EG genügt. 5
2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in explosionsgefährdeten Bereichen 2.1 Anforderungen zur Sicherstellung des Explosionsschutzes von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Druckfeste Kapselung Hermetische Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor werden überwiegend für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen hergestellt. Die Pumpen entsprechen dabei sowohl den Anforderungen des elektrischen als auch des nicht-elektrischen Explosionsschutzes. Elektrischer Explosionsschutz Der Spaltrohrmotor sowie der Anschlusskasten erfüllen als elektrische Betriebsmittel die Anforderungen des elektrischen Explosionsschutzes nach EN 60079. Der Spaltrohrmotor ist in der Zündschutzart Druckfeste Kapselung d nach EN 60079-1 ausgeführt. Bei dieser Schutzart sind alle Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre durch elektrische Funken und Lichtbögen zünden können, in einem Gehäuse angeordnet, das einer Explosion im Innern standhält und eine Übertragung der Explosion auf die das Gehäuse umgebende Atmosphäre verhindert. Der Anschlussraum des Spaltrohrmotors ist in der Zündschutzart Erhöhte Sicherheit e nach EN 60079-7 aus geführt. Durch größere Luft- und Kriechstrecken sowie zusätzlicher Maßnahmen wird gewährleistet, dass das Entstehen von Funken und Lichtbögen im Innern des Anschlussraums sowie die Möglichkeit unzulässig hoher Temperaturen im normalen Betrieb zuverlässig verhindert werden. Nicht-elektrischer Explosionsschutz Der hydraulische Teil der Pumpe ist zusammen mit dem Rotorraum als nicht-elektrisches Gerät in der Zündschutzart Konstruktive Sicherheit c nach EN 13463-5 ausgeführt. Unter der Voraussetzung, dass die Pumpe als Teil des Prozesssystems ständig mit Förderflüssigkeit gefüllt ist, kann im flüssigkeitsberührten Innenraum der Pumpe keine explosionsfähige Atmosphäre entstehen. Eine Zündgefahr im Inneren der Pumpe ist in diesem Fall ausgeschlossen. Kann die ständige Flüssigkeitsfüllung im Betrieb nicht sichergestellt werden, so sind entsprechende Überwachungseinrichtungen mit einem Zündschutzniveau IPL 1 nach EN 13463-6 erforderlich. Da sich alle rotierenden Teile auf grund der konstruktiven Ausführung im Inneren der Pumpe befinden, ist eine Zündgefahr nach außen zur Atmosphäre nur durch heiße Oberflächen gegeben. Heiße Oberflächen Neben den mechanischen und elektrischen Zündquellen im Innern der Pumpe, können auch von heißen Oberflächen Zündgefahren ausgehen. Die Oberflächentemperatur der Pumpe zur umgebenden Atmosphäre ist abhängig von der Temperatur der zu fördernden Flüssigkeit sowie der Eigenerwärmung der Pumpe, z.b. durch Reib-, Wirbel strom- oder Spaltrohrmotorverluste. Zur Sicherstellung des Explosionsschutzes muss die maximale Oberflächentemperatur der Pumpe stets kleiner sein, als die Zündtemperatur des Gas-Luft-Gemisches, in dem die Pumpe eingesetzt wird. 6
2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in explosionsgefährdeten Bereichen 2.1 Anforderungen zur Sicherstellung des Explosionsschutzes von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Druckfeste Kapselung Um das Überschreiten der maximal zulässigen Oberflächentemperatur zur Einhaltung der geforderten Temperatur klasse zu verhindern, ist eine Temperaturüberwachung an der Pumpe erforderlich. Für die Temperaturüberwachung von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor sind zwei Über wachungskonzepte möglich: 1. Überwachung der Förderflüssigkeitstemperatur: für die Überwachungseinrichtung ist ein Zündschutzniveau IPL 1 nach EN 13463-6 erforderlich. Dieses Überwachungskonzept erlaubt eine genauere Funktionskontrolle der Pumpe durch Messung der Temperatur des erwärmten Motorkühlstroms. 2. Überwachung der Motorwicklungstemperatur: für die Überwachungseinrichtung ist ein Sicherheits-Integritätslevel SIL 1 nach EN 50495 erforderlich. Wahlweise können auch thermische Überwachungseinrichtungen eingesetzt werden, die entsprechend der Richtlinie 94/9/EG von einer benannten Stelle als Überwachungs gerät zugelassen und entsprechend gekennzeichnet sind. Mit diesem Überwachungskonzept ist auch der Betrieb der Pumpe an einem Frequenzumformer zugelassen. Eine Wahl zwischen den Konzepten oder eine Kombination beider Konzepte ist bei Spaltrohrmotoren in der Zündschutzart Druckfeste Kapselung möglich. Beachtet werden müssen bei der Auswahl der Temperaturüberwachung die Anwendungsund pumpenspezifischen Anforderungen des Explosionsschutzes. gelber Bereich roter Bereich blauer Bereich = Ex c = Ex d = Ex e Für den Einsatz der Pumpe in explosionsfähiger Atmosphäre ist für die vorgeschriebene Füllstands- und Temperaturüberwachung im flüssigkeitsgefüllten Raum (gelb) ein Zündschutzniveau IPL 1 nach EN 13463-6 erforderlich. Für den Einsatz der Pumpe in explosionsfähiger Atmosphäre ist für die vorgeschriebene Temperatur überwachung im Statorraum (rot) ein Sicherheits integritätslevel SIL 1 nach EN 50495 erforderlich. 7
2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in explosionsgefährdeten Bereichen 2.2 Zusätzliche Anforderungen zur Sicherstellung des Explosionsschutzes von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Ölkapselung Bei hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Ölkapselung gelten bis auf einige Ausnahmen die gleichen Anforderungen wie in Abschnitt 2.1 beschrieben: Elektrischer Explosionsschutz Der Spaltrohrmotor ist in der Zündschutzart Ölkapselung o nach EN 60079-6 ausgeführt. Bei dieser Schutzart sind alle Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre durch elektrische Funken und Lichtbögen zünden können, derart in eine Schutzflüssigkeit eingetaucht, dass keine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann. Hierfür ist eine ausreichende Überdeckung der Wicklung mit Schutzflüssigkeit sicherzustellen. Im Standard ist zur Füllstandkontrolle lediglich ein druck- und temperaturbeständiges Schraubschauglas vorgesehen. Alternativ kann auch eine elektronische Füllstandüberwachung eingesetzt werden, die für die Einsatzbedingungen geeignet ist. Für die Füllstandüber wachung ist zusätzlich ein Sicherheits-Integritätslevel SIL 1 nach EN 50495 erforderlich. Eine zusätzliche Drucküberwachung ist aus folgenden Gründen erforderlich: Zur Erkennung und Vermeidung von unzulässig hohen Drücken des Statorraums durch thermische Ausdehnung der Motorschutzflüssigkeit. Zur Erkennung eindringender Förderflüssigkeit aus dem Rotor- in den Statorraum, infolge eines beschädigten Spaltrohrs. Hierfür ist im Motoranschlusskasten standardmäßig ein Druckschalter installiert, der an einem eigensicheren Stromkreis angeschlossen werden muss. Der Druckschalter übernimmt zudem die Funktion einer Druckentlastungs einrichtung gemäß EN 60079-6 Abs. 4.4 Heiße Oberflächen Bei hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Ölkapselung sind beide in Abschnitt 2.1 beschriebenen Temperaturüberwachungskonzepte zwingend notwendig, d.h. sowohl die Überwachung der Förderflüssigkeitstemperatur als auch die Überwachung der Motor wicklungstemperatur. 8
2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in explosionsgefährdeten Bereichen 2.2 Zusätzliche Anforderungen zur Sicherstellung des Explosionsschutzes von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in der Zündschutzart Ölkapselung Für den Einsatz der Pumpe in explosionsfähiger Atmosphäre ist für die wahlweise einsetzbare Füllstandüberwachung der Motorschutzflüssigkeit im Statorraum (braun) ein Sicher heitsintegritätslevel SIL 1 nach EN 50495 erforderlich. 9
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.1 KSR Schwimmer-Magnetschalter M 20 x 1,5 Funktion Im KSR Schwimmer-Magnetschalter bewegt sich ein mit einem Magnet ausgerüsteter Schwimmer auf einem Gleitrohr, in dem sich ein Schutzgaskontakt (Reedkontakt) befindet. Bei steigendem oder fallendem Flüssigkeitsstand wird der eingebaute Reedkontakt über den Magnet betätigt. Durch einen bewegbaren Kontakteinsatz kann die Funktionsfähigkeit des Kontaktstromkreises im eingebauten Zustand überprüft werden. DN 15 105 DN 15 Ø 21,3 99 244 Modell / Typ Hersteller: KSR KUEBLER Niveau-Messtechnik AG KSR Schwimmer-Magnetschalter Typ 60-AFV HP-VS/ CF-L110-V62A-AS-EX, Mat. 266211008 (Standardausführung) KSR Schwimmer-Magnetschalter Typ 60-AFV HP-VS/ CF-L110-V62A-AU-EX, Mat. 266211009 (für Pumpen mit Wärmetauscher) KSR Schwimmer-Magnetschalter Typ 60-AFV HP-VS/ HHT-CF-L110-V62A-AS-EX, Mat. 266211010 (für heiße Förderflüssigkeiten) Ø 21,3 DN 15 139,5 110 M 20 x 1,5 99 254 110 M 20 x 1,5 199 344 DN 15 105 DN 15 Ø 21,3 110 10
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.1 KSR Schwimmer-Magnetschalter Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung KEMA 01 ATEX 1053 X EN 60079-0: 2006, EN 60079-11: 2007, EN 60079-26: 2007, EN 61241-0: 2006, EN 61241-11: 2006 Ausführung Schwimmergehäuse mit Anschweißenden und Gehäuse deckel aus Edelstahl (1.4581), Schwimmer Edelstahl (1.4571), Gleitrohr Edelstahl (1.4571). Anschlusskopf aus Alu. Sonderwerkstoffe auf Anfrage: z.b. Hastelloy, PVDF. Schutzart: IP 65 Einsatzbereiche KSR Schwimmer-Magnetschalter Typ 60-AFV HP-VS/CF-L110-V62A-AS-EX: von 70 C bis +100 C KSR Schwimmer-Magnetschalter Typ 60-AFV HP-VS/CF-L110-V62A-AU-EX: von 70 C bis +100 C KSR Schwimmer-Magnetschalter Typ 60-AFV HP-VS/HHT-CF-L110-V62A-AS-EX: von 10 C bis +350 C Umgebungstemperaturbereich: von 50 C bis +60 C Normalausführung bei Dichten 625 kg/m 3 Druckstufe PN 25 (EN 764-1), Kugel 1.4571 Sonderausführung bei Dichten 480 kg/m 3 PN 25, Kugel Titan bei Dichten 625 kg/m 3 PN 40, Kugel 1.4571 Kugel aus Hastelloy mit Flanschanschluss DN 15 Elektrische Daten Versorgungsstromkreis der Reedkontakte: In Zündschutzart Eigensicherheit Ex ia IIC, nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis, mit den folgenden Höchstwerten: U i = 36 V; I i = 100 ma; C i = 0 nf; L i = 0 µh Installation Der KSR Schwimmer-Magnetschalter kann über 2 Anschweißenden direkt an die Rohrleitung angeschweißt werden. Es ist zweckmäßig, wenn der KSR Schwimmer-Magnetschalter in einen vertikalen Strang der saugseitigen Rohrleitung eingebaut wird. Das Schwimmergehäuse muss dabei mindestens in Höhe des Druckstutzens der Pumpe ange ordnet sein, wobei zwischen Schwimmer und Saugstutzen keinerlei Absperrorgane vorhanden sein dürfen. Ist ein solcher Einbau nicht möglich, so kann der KSR Schwimmer-Magnetschalter alternativ auch druckseitig angebracht werden. 11
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.1 KSR Schwimmer-Magnetschalter Schaltverstärker für KSR Schwimmer-Magnetschalter Als Auslösegerät für den KSR Schwimmer-Magnetschalter eignet sich ein Schaltverstärker Typ 9170/10-12-X1s der Firma R. STAHL. Modell / Typ Hersteller: R. STAHL AG Schaltverstärker Typ 9170/10-12-21s, 120 V bis 230 V AC (96 V bis 253 V) 1,8 VA, Mat. 265930901 Schaltverstärker Typ 9170/10-12-11s, 24 V DC (18 V bis 31,2 V) ca. 0,8 W, Mat. 265931001 Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung DMT 02 ATEX E 195 X IEC 60079-0: 2007, EN 60079-11: 2007, EN 60079-15: 2005, EN 60079-26: 2007, EN 50303: 2000, EN 61241-0: 2006, EN 61241-11: 2006 Eigensicherheit i Die Schaltverstärker haben eigensichere Steuereingänge in der Zündschutzart [Ex ia] IIC. Die Ansteuerung kann mit potentialfreien Kontakten, Zweidrahtinitiatoren nach EN 60947-5-6 (NAMUR) oder anderen Widerstandsänderungen erfolgen. Installation Außerhalb des Ex-Bereichs, da nur Steuerstromkreis eigensicher. Es ist lediglich eine zweiadrige Signalleitung zum Schaltverstärker erforderlich. Elektrische Daten Steuerstromkreis (Anschlüsse 10,11): in Zündschutzart Eigensicherheit [Ex ia] IIC Höchstwerte: U o = 10,6 V, I o = 24 ma, P o = 64 mw Ausgangsstromkreis (Anschlüsse 1,2,3) Leistungsrelais maximale Belastung DC: 250 V / 2 A maximale Belastung AC: 250 V / 4 A maximale Schaltleistung: 50 W / 1000 VA Mechanische Daten Abmessung: 18 x 108 x 115 mm Befestigung: auf Hutschiene gem. EN 50022 Gewicht: ca. 160 g Einbaulage: senkrecht oder waagrecht Montageort: außerhalb des explosions gefährdeten Bereiches Anschlussklemmen einadrig: starr 0,2 mm² bis 2,5 mm² (Schraubenklemmen) flexibel 0,2 mm² bis 2,5 mm² flexibel mit Aderendhülsen 0,25 mm² bis 2,5 mm² zweiadrig: starr 0,2 mm² bis 1,0 mm² flexibel 0,2 mm² bis 1,5 mm² flexibel mit Aderendhülsen 0,25 mm² bis 1,0 mm² Gehäuse: IP 30 Klemmen: IP 20 Umgebungstemperatur: 20 C bis +70 C Lagertemperatur: 40 C bis +80 C Relative Feuchte: 95 % (keine Betauung) 12
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.1 KSR Schwimmer-Magnetschalter Schaltplan F5 F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F5 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1 F3 S2 L N 2 3 1 R. STAHL 9170/10-12-21s II (1) G [Ex ia] IIC DMT 02 ATEX E 195 X 10 11 KSR KUEBLER 60-AFV HP-VS/* II 1/2 G Ex ia IIC KEMA 01 ATEX 1053 X 1 2 M 3 ~ Zone 1, 2 Anschlussbeispiel KSR Schwimmer-Magnetschalter 13
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber 3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber Funktion Der optoelektronische Messwandler nutzt zur optischen Füllstandmessung die unterschiedlichen Lichtbrechungseigenschaften von Gasen und Flüssigkeiten aus. In einen Glasstab wird das Licht einer Infrarot-Leuchtdiode eingestrahlt und zum kegeligen Ende fortgeleitet. Bei Medium Gas wird das Licht praktisch vollständig reflektiert und zum Fototransistor zurückgeleitet. Ist das die Sensorfläche umgebende Medium eine Flüssigkeit, wird das Licht vollständig in die Flüssigkeit weggebrochen. Damit erhält der Fototransistor kein Licht mehr. Der so entstehende Signalunterschied lässt sich leicht zum Signal BENETZT und TROCKEN auswerten und die resultierende Spannung wird dem Schaltverstärker zugeleitet. Der optoelektronische Messwandler eignet sich in Kombination mit dem Schaltverstärker auch zur Sicherstellung einer ausreichenden Überdeckung der Wicklung mit Schutzflüssigkeit bei Spaltrohrmotoren in der Zündschutzart Ölkapselung. Modell / Typ Hersteller: KSR KUEBLER Niveau-Messtechnik AG Optoelektronischer Messwandler Typ KSR-OPTO.211 300 000.0660, Mat. 266290010 (Standardausführung) Optoelektronischer Messwandler Typ KSR-OPTO.211 300 000.0669, Mat. 266290020 (mit Kühlrippen für heiße und tiefkalte Förderflüssigkeiten) SW 27 Ø 18 Ø 45 G 1/2 A ML 25 29 ML max. 960 mm 91 M 20 x 1,5 Ø 18 SW 27 Ø 16 Ø 45 G 1/2 A ML max. 960 mm 151 M 20 x 1,5 14
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung ZELM 06 ATEX 0299 EN 60079-0: 2009, EN 60079-11: 2007, EN 60079-26: 2007, EN 60079-28: 2007 Ausführung Fühler mit Anschlussgewinde G 1/2 aus Edelstahl (1.4571), Sensor Glas Anschlusskopf aus Edelstahl. Sonderwerkstoffe auf Anfrage: z.b. Hastelloy, Titan. Zündschutzart: Ex ib op is IIC T6 (Fühler: Zone 0). Schutzart IP 65, Konstruktion: Schließer bei steigendem Niveau Einsatzbereiche Optoelektronischer Messwandler Typ KSR-OPTO.211 300 000.0660: von 65 C bis +250 C Optoelektronischer Messwandler Typ KSR-OPTO.211 300 000.0669: von 160 C bis +400 C Umgebungstemperaturbereich: von 40 C bis +75 C Normalausführung bei Dichten alle Dichten Druckstufe PN 250 (EN 764-1) Sonderausführungen Sonderwerkstoffe, z.b. Hastelloy mit Flanschanschluss ab DN 20 Dichtschweißung Elektrische Daten Signal-Stromkreis in Zündschutzart Eigensicherheit Ex ib IIC. Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Eingangsstromkreis mit den folgenden Höchstwerten: U i = 9,7 V DC, I i = 149 ma, P i = 1 W Installation Der optoelektronische Messwandler kann direkt in die Rohrleitung eingebaut werden. Wenn der optoelektronische Messwandler in einen vertikalen Strang der saugseitigen Rohrleitung eingebaut wird, muss er dabei mindestens in Höhe des Druckstutzens der Pumpe angeordnet sein, wobei zwischen Fühler und Saugstutzen keinerlei Absperrorgane vorhanden sein dürfen. Ist ein solcher Einbau nicht möglich, so kann der optoelektronische Messwandler alternativ auch druckseitig angebracht werden. Die Fühlerspitze sollte mindestens 10 mm in den Rohr-Querschnitt hineinragen, aber mehr als 15 mm von der Gegenwand des Rohres entfernt sein. 15
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber Schaltverstärker für optoelektronischen Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber Als Auslösegerät für den optoelektronischen Messwandler dient der Schaltverstärker Typ KSR-OPTO.2502.XX der Firma KSR KUEBLER Niveau-Messtechnik AG. Modell / Typ Hersteller: KSR KUEBLER Niveau-Messtechnik AG Schaltverstärker Typ KSR-OPTO.2502.11, 230 V AC ± 10 %, 2,8 VA, Mat. 265930840 Schaltverstärker Typ KSR-OPTO.2502.41, 24 V DC ± 25 %, 3,0 W 48 Hz bis 68 Hz, Mat. 265930850 Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung ZELM 06 ATEX 0300 EN 60079-0: 2009, EN 60079-11: 2007 Eigensicherheit i Die Schaltverstärker haben eigensichere Steuereingänge in der Zündschutzart [Ex ib] IIC. Installation Außerhalb des Ex-Bereichs, da nur Steuerstromkreis eigensicher. Es ist lediglich eine zweiadrige Signalleitung zum Schaltverstärker erforderlich. Elektrische Daten Steuerstromkreis (Anschlüsse WS, BR, GN): in Zündschutzart Eigensicherheit [Ex ib] IIC Höchstwerte: U o = 9,6 V, I o = 149 ma, P o = 1 W 1-Wechsler Signal / 1-Wechsler Störung Max. Kabellänge 600 m bei 1,5 mm 2 Ausgangsstromkreis (Anschlüsse 1,2,3) Signal-Relais maximale Belastung DC: 40 V / 2 A maximale Belastung AC: 250 V / 3 A maximale Schaltleistung: 100 VA Ausgangsstromkreis (Anschlüsse 4,5,6) Stör-Relais maximale Belastung DC: 40 V / 2 A maximale Belastung AC: 250 V / 3 A maximale Schaltleistung: 100 VA Mechanische Daten Abmessung: 200 x 120 x 75 mm Gewicht: ca. 730 g Montageort: außerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches Umgebungstemperatur Makrolongehäuse: 40 C bis +40 C Makrolongehäuse: IP 65 16
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber Schaltplan F5 F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F5 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1 F3 S2 L N 3 2 1 KSR KUEBLER KSR-OPTO.250211 II (2) G [Ex ib] IIC ZELM 06 ATEX 0300 br gn ws KSR KUEBLER KSR-OPTO.21*.066X II 1/2 G Ex ib IIC ZELM 06 ATEX 0299 br gn ws M 3 ~ Zone 1, 2 Anschlussbeispiel Optoelektronischer Messwandler 17
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.3 Vibrationsgrenzschalter 3.1.3 Vibrationsgrenzschalter Funktion Die Schwinggabel des Sensors schwingt in Eigenreso nanz. Bei Bedeckung mit Flüssigkeit verringert sich die Schwingungsfrequenz. Diese Frequenzänderung bewirkt das Umschalten des Grenzschalters. Die zuverlässige Funktion wird nicht beeinflusst durch Strömungen, Turbulenzen, Gasblasen, Vibration, Feststoffanteile oder Ansatz. Modell / Typ Hersteller: Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG Vibrationsgrenzschalter Typ Liquiphant FTL50-GAF2AA5G5C mit Elektronikeinsatz Typ FEL55, zum direkten Anschluss an eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung). 80 95 55 65 117 197 ~ 25 50,5 66,5 17 G 3/4 SW 32 18
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.3 Vibrationsgrenzschalter Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung KEMA 99 ATEX 5172 X EN 60079-0: 2009, EN 60079-11: 2007, EN 60079-26: 2007, EN 60079-27: 2008 Ausführung Ausführung: FTL50 Bauform: kompakt Zulassung: ATEX II 1/2GD Ex ia IIC T6/IECEx Zone0/1 Prozessanschluss: 2 300 lbs RF 316/316L Flansch ANSI B16.5 Sondenlänge: AA Kompakt Elektronik; Ausgang: FEL55 8/16 ma, 11 bis 36 V DC Gehäuse; Kabeleinführung: F13 Alu IP66/68; Verschraubung M20 Abnahmeprüfzeugnis: EN 10204-3.1 Material (316L mediumberührt) Einsatzbereiche Der Liquiphant FTL50-GAF2AA5G5C mit Elektronikeinsatz FEL55 ist ein Grenzschalter zum Einsatz in allen Flüssig keiten für Prozesstemperaturen von 50 C bis +150 C für Umgebungstemperatur am Elektronikgehäuse von 50 C bis +70 C für Drücke bis 100 bar für Viskositäten bis 10000 mm 2 /s für Dichten 0,5 g/cm 3 oder 0,7 g/cm 3 Elektrische Daten Elektronikeinsatz Typ FEL55 Versorgungs- und Ausgangsstromkreis (Klemmen 1 und 2): In Zündschutzart Eigensicherheit Ex ia IIC, nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis, mit den folgenden Höchstwerten: U i = 36 V; I i = 100 ma; P i = 1 W; C i = 0 nf; L i = 0 mh Installation Der Vibrationsgrenzschalter wird direkt an die Rohrleitung angeflanscht. Es ist zweckmäßig, wenn der Vibrations grenzschalter in einen vertikalen Strang der saugseitigen Rohrleitung eingebaut wird. Er muss dabei mindestens in Höhe des Druckstutzens der Pumpe angeordnet sein, wobei zwischen Vibrationsgrenzschalter und Saugstutzen keinerlei Absperrorgane vorhanden sein dürfen. Ist ein solcher Einbau nicht möglich, so kann der Vibrationsgrenzschalter alter nativ auch druckseitig angebracht werden. 19
3.1 Füllstandüberwachung 3.1.3 Vibrationsgrenzschalter Schaltplan F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F4 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1 F3 S2 z. B. SPS 4 bis 20 ma EN 61131-2 U = 11 bis 36 VDC + Endress+Hauser FTL50 / FEL55 II 1 G Ex ia IIC KEMA 99 ATEX 5172 X 1 2 M 3 ~ Zone 1, 2 Anschlussbeispiel FTL50 / FEL55 20
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3.2 Temperaturüberwachung 3.2.1 Flüssigkeitstemperatur 3.2 Temperaturüberwachung 3.2.1 Flüssigkeitstemperatur Funktion Das Pt100-Widerstandsthermometer Typ TR55 ist optimiert zur Messung der Oberflächentemperatur unter trockenen Umgebungsbedingungen an der Messspitze. Die federnde, plane Messspitze garantiert einen gleichmäßigen Anpressdruck des Thermometers. Die optimale Einstecktiefe kann mittels einer Klemmverschraubung eingestellt werden. Im Anschlusskopf optional eingebaute Transmitter (analog oder digital) sind in der Lage, verschiedenste Ausgangssignale wie 4 bis 20 ma, HART -Protokoll, PROFIBUS PA oder FOUNDATION Fieldbus zur Verfügung zu stellen. Modell / Typ Hersteller: WIKA Alexander Wiegand SE & Co.KG TR55 Widerstandsthermometer mit gefederter Messspitze, Mat. 266240XXX ~ 51 ~ 112 ~ 51 M 16 x 1,5 ~ 114 M 20 x 1,5 40 40 G 1/4 variabel variabel G 1/2 ~ 4 ~ 4 Ø 3 Ø 3 Ø 6 Ø 6 Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung TÜV 10 ATEX 555793 X EN 60079-0: 20096, EN 60079-11: 2007, EN 60079-26: 2007, EN 61241-11: 2006 22
3.2 Temperaturüberwachung 3.2.1 Flüssigkeitstemperatur Ausführung Anschlusskopf: JS, Aluminium, Miniaturausführung Kabelabgang des Anschlusskopfes: M16 x 1,5 Innengewinde am Anschlusskopf: M10 x 1,0 Ausgangssignal: Pt100 Prozessanschluss: Klemmverschraubung G 1/2 B, Klemmring CrNi-Stahl Werkstoff Verschraubung: CrNi-Stahl 1.4571 (316 Ti) Durchmesser Halterohr / Fühlerspitze: 6 mm / 3 mm, Federweg ca. 3 4 mm Werkstoff Halterrohr: CrNi-Stahl 1.4571 (316 Ti) Mantel-/Rohrmaterial: CrNi-Stahl 1.4571 (316 Ti) Messelement: Pt100, Klasse B (IEC 60751) Schaltungsart: 1 x 3-Leiter Einsatzbereiche Temperaturbereich: 200 C bis +450 C Elektrische Daten ohne Transmitter In Zündschutzart Eigensicherheit Ex ia IIC, oder ib IIC, nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis, mit folgenden Höchstwerten: U i = DC 30 V; I i = 550 ma; P i = 1,5 W Installation Der TR55 Widerstandsthermometer wird am Lagerdeckel der Pumpe mit einem entsprechenden Anschlussstück montiert. Option Dieser TR55 Widerstandsthermometer ist optional auch mit digitalem Temperatur-Transmitter mit HART -Protokoll erhältlich (für Kopfmontage). Modell / Typ T32.1S Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung BVS 08 ATEX E 019 X EN 60079-0: 2006, EN 60079-11: 2007, EN 60079-26: 2004, EN 61241-0: 2006, EN 61241-11: 2004 Ausführung Ausgangssignal: 4 bis 20 ma Signalisierung gemäß NAMUR NE 43, NE 89 Isolationsspannung AC 1200 V zwischen Sensor / Stromschleife TÜV zertifizierte SIL Version für Schutzeinrichtungen entwickelt nach IEC 61508 Elektrische Daten In Zündschutzart Eigensicherheit Ex ia IIC, nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren Stromkreis, mit folgen den Höchstwerten: U i = DC 30 V; I i = 130 ma; P i = 800 mw 23
3.2 Temperaturüberwachung 3.2.1 Flüssigkeitstemperatur Auslösegerät für TR55 Widerstandsthermometer Temperaturmessumformer mit Grenzwerten Empfehlung: KFU8-GUT-Ex1.D [AC/DC-Weitbereichs-Versorgung], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH KFD2-GUT-Ex1.D [24 V DC-Versorgung (Power Rail)], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH Schaltplan F5 F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F5 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1 F3 S2 23 24 10 12 11 Pepperl+Fuchs KFU8-GUT-Ex1.D II (1) G [Ex ia] IIC TÜV 03 ATEX 2140 1 2 3 WIKA TR55 II 1/2 G Ex ib IIC TÜV 10 ATEX 555793 X rt rt ws M 3 ~ Zone 1, 2 Anschlussbeispiel TR55 Widerstandsthermometer 24
3.2 Temperaturüberwachung 3.2.2 Thermischer Motorschutz 3.2.2 Thermischer Motorschutz Funktion Der thermische Motorschutz schützt den Spaltrohrmotor vor unzulässig hohen Wicklungstemperaturen aufgrund mechanischer Überlastung oder bei Ausfall von einer oder zwei Phasen. Hierfür sind in den Motorwicklungen Temperaturfühler angeordnet, die entsprechend ausgewertet werden müssen. Als Wicklungstemperaturfühler stehen bei Spaltrohrmotoren wahlweise entweder Pt100-Widerstandsthermometer oder Kaltleiter (PTC-Thermistoren) mit einer Nennansprechtemperatur (NAT) von 180 C für Motoren der Wärmeklasse H bzw. 210 C für Motoren der Wärmeklasse C-220 zur Verfügung. Da die Temperatur der Motorwicklung direkt überwacht wird, ist diese Schutzeinrichtung unabhängig von Strom- und Anschlussart. In Verbindung mit dem thermischen Motorschutz sind somit auch der Betrieb der Spaltrohrmotorpumpe an einem Frequenzumformer sowie der Anschluss einer Motorstillstandsheizung in explosionsgefährdeten Bereichen zugelassen. Auslösegerät für Kaltleiter Modell / Typ Hersteller: ZIEHL industrie-elektronik GmbH+Co KG Kaltleiter-Relais Typ MS 220 KA, AC 220-240 V ± 10 % 50/60 Hz 2 VA, Mat. 265940700 Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG EG-Baumusterprüfbescheinigung PTB 02 ATEX 3058 EN 61000-6-4: 2007, EN 61000-6-2: 2005, EN 60947-5-1: 2004, EN 60947-8: 2003, EN 60079-14: 2003 Installation Außerhalb des Ex-Bereichs. Es ist lediglich eine zweiadrige Signalleitung zum Kaltleiter-Relais erforderlich. Elektrische Daten Kontaktart: Schaltspannung: Schaltstrom: 1 Wechsler max. AC 415 V max. 6 A Max. Kabellänge 1000 m bei 2,5 mm 2 Mechanische Daten Abmessung: 75 x 22,5 x 110 mm Befestigung: auf 35 mm Normschiene nach EN 50 022 oder Schraubbefestigung M4 Gewicht: ca. 150 g Einbaulage: beliebig zul. Umgebungstemperatur 20 C bis +55 C Gehäuse: IP 30 Klemmen: IP 20 25
3.2 Temperaturüberwachung 3.2.2 Thermischer Motorschutz Schaltplan F5 F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F5 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1 F3 S2 A1 A2 11 12 14 ZIEHL MS 220 KA II (2) GD PTB 02 ATEX 3058 T1 T2 M 3 ~ 6 Zone 1, 2 5 3x PTC Anschlussbeispiel Drillings-Kaltleiter 26
3.2 Temperaturüberwachung 3.2.2 Thermischer Motorschutz Auslösegerät für Pt100-Widerstandsthermometer Temperaturmessumformer mit Grenzwerten Empfehlung: KFU8-GUT-Ex1.D [AC/DC-Weitbereichs-Versorgung], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH KFD2-GUT-Ex1.D [24 V DC-Versorgung (Power Rail)], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH Schaltplan F5 F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F5 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1 F3 S2 23 24 10 12 11 Pepperl+Fuchs KFU8-GUT-Ex1.D II (1) G [Ex ia] IIC TÜV 03 ATEX 2140 1 2 3 3U M 3 ~ Pt100 2U Zone 1, 2 1U Anschlussbeispiel 3-Leiter Pt100-Widerstandsthermometer (Wicklungsstrang U) 27
3.3 Rotor-Positionsüberwachung 3.3 Rotor-Positionsüberwachung Funktion Der Monitor for Axial Position, kurz MAP, ist ein auf dem LVDT-Prinzip basierendes Messgerät zur berührungslosen Überwachung der axialen Wellenlage einer HERMETIC-Pumpe. Der MAP besteht aus einem Wegsensor mit Zuleitung und einer in einem glasfaserverstärkten Polyestergehäuse der Schutzart IP65 untergebrachten Auswerteelektronik. Am Wellenende der zu überwachenden Pumpe befindet sich ein chemisch resistenter Messdorn mit eingeschweißtem ferromagnetischem Kern. Der rotierende Messdorn ragt berührungslos in ein ebenfalls chemisch resistentes, an das Pumpengehäuse angeflanschtes Tragrohr, auf das der Wegsensor geklemmt wird. Durch diese Anordnung ist es möglich, die axiale Verschiebung der Pumpenwelle berührungslos zu messen, um somit die hermetische Dichtheit zu gewährleisten. Das Sensorsignal wird über eine bis zu max. 5 m entfernte Elektronik ausgewertet. Die Auswerteelektronik liefert in der Mittenlage des Messdorns zum Sensor ein Stromsignal von 12 ma. Werkseitig ist das Signal bei einer Veränderung der Wellenlage auf 2 ma/mm eingestellt. Zum Abgleich des Ausgangssignals sind Trimmer und LED s in der Auswerteelektronik vorhanden. Folgende Merkmale zeichnen das System aus: Basiert auf dem zuverlässigen LVDT-Wegmesssystem (Linear Variabler Differential Transformator) Unabhängig von der Drehzahl, d.h. das Gerät kann bei ausgeschalteter Pumpe eingestellt werden Geeignet für Frequenzumrichterbetrieb Kein Permanentmagnet, an dem ferritische Teile haften bleiben Sensor und Auswerteelektronik sind voneinander getrennt. Dadurch ist der Betrieb in einem größeren Temperaturbereich möglich Leicht zu Installieren und zu Kalibrieren Ex-Zulassung Materialvarianten der Produkt berührenden Teile: Edelstahl 1.4571 bzw. Hastelloy C-4 2.4610 Einsatzbereich 40 C bis +130 C, weitere Temperaturen auf Anfrage Klemmscheibe Induktiver Wegsensor Schutzhaube Aufnahmeflansch Messdorn Ferritkern Spannscheibe Sensorkabel 28
3.3 Rotor-Positionsüberwachung Technische Daten Sensor DTA-3D-5-CR5-G-HP Elektrischer Anschluss 1 : ca. 5 m Teflon-Leitung, 5xAWG22/7 Litzenenden mit Aderendhülsen Betriebstemperatur: 40 C bis +130 C Lagertemperatur: 40 C bis +130 C Luftfeuchtigkeit: 5 bis 95 % (nicht kondensierend) Umgebungsdruck: Atmosphärendruck Eingangsspannung: bis 10 V eff Frequenz: 0,2 khz bis 20 khz Widerstand / Induktivität (Messdorn in Mittelstellung): Primär: 50 Ω / 7,8 mh Sekundär: 2 x 90 Ω / 21 mh Linearität: < 0,5 % des Messbereichs bei 0,5 V eff / 1 khz Schutzart: IP 66 (DIN 40 050 / IEC 60 529) Ex-Schutz Kennzeichnung: II 2G Ex ib IIC T6 / ZELM 09 ATEX 0413 X nur gültig mit zugehöriger Auswerteelektronik MAP, Mat.: 266900202 Auswerteelektronik MAP Messbereich: ±3,0 mm Betriebstemperatur: 30 C bis +70 C Lagertemperatur: 40 C bis +85 C Luftfeuchtigkeit: 5 bis 95 % (nicht kondensierend) Umgebungsdruck: Atmosphärendruck Spannungsversorgung: DC 24 V 30 % bis +20 %, (16,8...28,8 V) < 80 ma Ausgangssignal: 4 bis 20 ma; Bürde max. 500 Ω Signal zum Sensor: 0,5 bis 0,6 V eff ; 0,9 bis 1,2 khz Linearität: < 0,5 % des Messbereichs bei 0,5 V eff / 1 khz Sensoranschluss 1 : Zul. ø 3,5 bis 6 mm; 0,08 bis 2,5 mm 2 ; Käfigzugfederklemmen Erdungsanschluss: Zul. ø 3,5 bis 6 mm; 4 mm 2 ; Kabelschuh Stromversorgung und Signalausgang: Zul. ø 5 bis 8 mm; 0,5 bis 2,5 mm 2 ; Käfigzugfederklemmen Justage- und Signalelemente: 2 Trimmer; 4 LEDs im Gehäuse Schutzart: IP 65 (DIN 40 050 / IEC 60 529) Ex-Schutz Kennzeichnung: II 2G Ex e mb [ib] IIC T6 / ZELM 09 ATEX 0413 X nur gültig mit zugehörigem Sensor DTA-3D-5-CR5-G-HP, Mat.: 264000026202 1 Das Sensorkabel darf nicht verlängert oder gekürzt werden. 29
3.3 Rotor-Positionsüberwachung Pinbelegung Ex-Bereich Nicht-Ex-Bereich Sensorklemmleiste (blau): 1 Sekundär A weiß 2 Sekundär B braun 3 Primär A grün 4 Primär B gelb 5 Sekundär Masse grau 6 Schirm grün/gelb Versorgungsklemmleiste (grau): 1 +U V 24 V ( 30 % bis +20 %) 2 Masse 3 Signal 4 bis 20 ma 4 Signal Masse 5 Masse/Schirm Funktions- und Meldeanzeigen Leuchtdioden an der Sensorklemmleiste (blau) grün Signal kleiner 12 ma rot Signal größer 12 ma Wechsel rot/grün Messdorn in mechanischer Mitte (ca. 0,06 ma Hysterese) Leuchtdioden an der Versorgungsklemmleiste (grau) grün (Power) Spannung liegt an rot (Error) Spannung zu klein oder Bürdenwiderstand im Signalkreis zu groß Sonderzubehör Einstellvorrichtung: Zur einfachen Kalibrierung des MAP Spannungsversorgung für MAP Modell / Typ Hersteller: PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH Tragschienen-Stromversorgung 24 V DC Typ STEP-PS/ 1AC/24DC/0.5; primär getaktet; 1-phasig; Mat.: 262000012 Installation Außerhalb des Ex-Bereichs. Elektrische Daten Eingangsspannung: 100 bis 240 V AC; 50 bis 60 Hz Stromaufnahme: ca. 0,28 A (120 V AC); ca. 0,13 A (230 V AC) Ausgangsspannung: 24 V DC ±1% Ausgangsstrom: 0,5 A; max. 1 A 30
3.3 Rotor-Positionsüberwachung Schaltplan F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F4 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1-F3 S2 U = 24 VDC (16,8 bis 28,8 V) I < 80 ma + + z.b. SPS 4 bis 20 ma EN 61131-2 1 2 3 4 5 Auswerteelektronik MAP II 2 G Ex e mb [ib] IIC ZELM 09 ATEX 0413 X 1 2 3 4 5 6 M 3 ~ Sensor DTA-3D-5-CR5-G-HP II 2 G Ex ib IIC ZELM 09 ATEX 0413 X Zone 1, 2 Anschlussbeispiel MAP 31
3.3 Rotor-Positionsüberwachung Ausführungsvarianten Verkabelung MAP-Zusatzkosten 1. MAP montiert und verkabelt auf Grundplatte (Standardausführung) Sensor Elektronik Erdungsanschluss 2. MAP montiert und verkabelt auf Grundplatte inklusive Schutzrohr Sensor Elektronik Erdungsanschluss Schutzrohr 3. MAP in druckfest gekapseltem Anschlusskasten montiert und verkabelt inklusive Schutzrohr druckfest gekapselter Anschlusskasten mit eingebauter Elektronik Erdungsanschluss Sensor Schutzrohr 32
3.3 Rotor-Positionsüberwachung 4. MAP für vertikale Pumpen montiert und verkabelt an Grundrahmen inklusive Schutzrohr Sensor Schutzrohr Elektronik Erdungsanschluss 5. MAP für vertikale Pumpen in druckfest gekapseltem Anschlusskasten montiert und verkabelt inklusive Schutzrohr Sensor Schutzrohr druckfest gekapselter Anschlusskasten mit eingebauter Elektronik Erdungsanschluss 33
3.4 Drehrichtungsüberwachung 3.4 Drehrichtungsüberwachung Je nach Motortyp und Einsatzbedingungen gibt es zwei unterschiedliche Versionen des Gerätes: Rotationsmonitor ROMi (integriert): vergossenes Modul zur Montage im Statorraum unterhalb des Anschlusskastens Rotationsmonitor ROMe (extern): Hutschienenmodell zur Installation im Schaltschrank Durch das Einbinden des Relaisausgangs in den Überwachungsstromkreis der Pumpe, ist ein sofortiges Abschalten der Stromversorgung bei falscher Phasenfolge aufgrund der kurzen Reaktionszeit des Gerätes sichergestellt. Rotationsmonitor ROMi, Mat. 262000010 Rotationsmonitor ROMe, Mat. 262000011 nach DIN EN 60255 Erkennung von falscher Phasenfolge keine separate Hilfsspannung erforderlich Nennspannungsbereich 3 AC 380 bis 690 V für Frequenzumrichter geeignet (f = 40 bis 80 Hz) Relaisausgang: 1 Öffner (offen bei falscher Phasenfolge) erweiterter Temperaturbereich ROMi: vergossenes Modul mit Litzenanschlüssen geeignet zur Montage im Klemmkastenunterteil des Spaltrohrmotors Baubreite ROMe: 35 mm 34
3.4 Drehrichtungsüberwachung Technische Daten Eingangskreis (L1-L2-L3) (ROMi: Litzen rot-blau-grau) Nennspannung U N : 3 AC 380 bis 690 V Spannungsbereich: 0,85 bis 1,1 U N (3 AC 320 bis 760 V) Nennverbrauch: ca. 3 VA Frequenzbereich: 40 bis 80 Hz (Grundfrequenz); geeignet für Frequenzumrichter mit beliebiger Taktfrequenz Ausgang (7-8) (ROMi: Litzen gelb-grün) Kontaktbestückung: 1 Öffner Reaktionszeit: bei 3-phasigem Anlegen der Nennspannung in falscher Phasenfolge bis zum Öffnen des Ausgangskontaktes: ca. 100 ms Thermischer Strom I th ROMi: 2 A ROMe: 5 A Schaltvermögen ROMi nach AC 15: 1 A / AC 230 V IEC/EN 60 947-5-1 nach DC 13: 1 A / DC 24 V IEC/EN 60 947-5-1 Schaltvermögen ROMe nach AC 15: 2 A / AC 230 V IEC/EN 60 947-5-1 nach DC 13: 2 A / DC 24 V IEC/EN 60 947-5-1 Elektrische Lebensdauer: 1,5 x 10 5 Schaltspiele Kurzschlussfestigkeit max. Schmelzsicherung ROMi: 2 A gl IEC/EN 60 947-5-1 ROMe: 4 A gl IEC/EN 60 947-5-1 Mechanische Lebensdauer: 30 x 10 6 Schaltspiele Allgemeine Daten Nennbetriebsart: Dauerbetrieb Temperaturbereich: ROMi: 30 C bis +75 C ROMe: 30 C bis +70 C Luft- und Kriechstrecken Bemessungsstoßspannung / Verschmutzungsgrad; Ausgang zu Eingang: 6 kv / 3 IEC 60 664-1 EMV Schnelle Transienten: 2 kv IEC/EN 61 000-4-4 Stoßspannung (Surge): 2 kv IEC/EN 61 000-4-5 Funkentstörung: Grenzwert Klasse B EN 55 011 Schutzart ROMi: Modul ist voll vergossen ROMe: Gehäuse: IP 40 EN 60 529 Klemmen: IP 20 EN 60 529 Gehäuse ROMi: Vergussmasse UL zugelassen ROMe: Thermoplast mit V0-Verhalten nach UL Subjekt 94 Rüttelfestigkeit: Amplitude 0,35 mm, Frequenz 10 bis 55 Hz IEC/EN 60 068-2-6 Klimafestigkeit: ROMi: 30 / 075 / 04 IEC/EN 60 068-1 ROMe: 30 / 070 / 04 IEC/EN 60 068-1 35
3.4 Drehrichtungsüberwachung Leiteranschluss: ROMi: L1; Litze rot: 0,5 mm 2, doppelt isoliert L2; Litze blau: 0,5 mm 2, doppelt isoliert L3; Litze grau: 0,5 mm 2, doppelt isoliert 7; Litze gelb: 0,25 mm 2, doppelt isoliert 8; Litze grün: 0,25 mm 2, doppelt isoliert ROMe: 2 x 2,5 mm 2 massiv DIN 46 228 2 x 1,5 mm 2 Litze mit Hülse DIN 46 228-1/-2/-3 Leiterbefestigung ROMe: Flachklemmen mit selbstabhebender Anschlussscheibe EN 60 999 Schnellbefestigung ROMe: Hutschiene IEC/EN 60 715 Nettogewicht ROMi: 180 g ROMe: 220 g Geräteabmessungen (Breite x Höhe x Tiefe) ROMi: 62 x 62 x 28 mm ROMe: 35 x 90 x 59 mm Standardtypen Rotationsmonitor ROMi (intern) Materialnummer: 262000010 Ausgang: 1 Öffner Nennspannung U N : 3 AC 380 bis 690 V Frequenzbereich: 40 bis 80 Hz Baubreite: 62 mm Rotationsmonitor ROMe (extern) Materialnummer: 262000011 Ausgang: 1 Öffner Nennspannung U N : 3 AC 380 bis 690 V Frequenzbereich: 40 bis 80 Hz Baubreite: 35 mm Zusätzliche Hinweise Der Rotationsmonitor ROMi / ROMe kann bei Verwendung eines Sanftanlaufgerätes (Softstarters) eine falsche Drehrichtung detektieren. In diesem Fall kann es notwendig sein, den Ausgangsstromkreis (7-8) während des Einschaltvorgangs der Pumpe zu überbrücken. Ist der Motor zusätzlich mit einem Kaltleiter-Temperaturfühler ausgestattet, so kann der Rotationsmonitor ROMi sowohl separat (7-8) als auch in Reihe mit dem Kaltleiter (5-8) überwacht werden: Serienschaltung Kaltleiter /ROMi PTC ROMi 5 6 7 8 36
3.4 Drehrichtungsüberwachung Schaltbild F5 F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F5 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1-F3 S2 L N 2 3 1 R. STAHL 9170/10-12-21s II (1) G [Ex ia] IIC DMT 02 ATEX E 195 X 10 11 M 3 ~ 8 ROMi L2 7 L1 L3 Zone 1, 2 Anschlussbeispiel ROMi 37
3.4 Drehrichtungsüberwachung Schaltbild F4 N L1 L2 L3 S1 S2 F1 F4 EIN-Taster AUS-Taster Sicherungen Motoschütz S1 F1-F3 S2 7 8 L2 L1 L2 ROMe L1 L3 L3 M 3 ~ Zone 1, 2 Anschlussbeispiel ROMe 38
3.5 Drucküberwachung 3.5 Drucküberwachung Funktion 5 2 50 4 7 6 SW 27 3 1 9 14 (bei NPT 1/4) ø 26 Tritt durch ein beschädigtes Spaltrohr Förderflüssigkeit in den Statorraum ein, wird die Membrane (1) des installierten Druckschalters mit Druck beaufschlagt. Ist die dadurch entstandene Druckkraft größer als die vorgespannte Federkraft der Druckfeder (2), wird über den Druckstößel (3) die Schaltwippe (4) betätigt. Durch die Einstellschraube (5) kann der Druckschalter in seinem jeweiligen Druckbereich eingestellt werden. Im drucklosen Zustand ist der Stromkreis über den Öffnerkontakt (6) geschlossen. Übersteigt der anliegende Druck den eingestellten Schaltdruck, springt die Schaltwippe um und schließt den Stromkreis über den Schließerkontakt (7). Modell / Typ Hersteller: SUCO Robert Scheuffele GmbH & Co. KG Membrandruckschalter SW 27, 24 V DC, Typ 0190-458 03-X-XXX Technische Daten Einstellbereich: 1 bis 10 bar Toleranz: 0,5 bar p max : 300 bar Gewinde: G 1/4 Werkstoff: Stahl verzinkt Membran: EPDM bzw. Silikon Einsatztemperatur: 30 C bis +120 C (EPDM) bzw. 40 C bis +120 C (Silikon) Schutzart: IP65 Schalter: druck- und vakuumdicht Spannung: 24 V DC max. Strom: 50 ma Kontaktbestückung: Wechsler; im Standard als Öffner angeschlossen 39
Unsere Produkte erfüllen u. a.: Richtlinie 2006/42/EG (Maschinenrichtlinie) Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG (ATEX); UL; KOSHA; NEPSI; CQST; CSA; Rostechnadzor Richtlinie 96/61/EG (IPPC-Richtlinie) Richtlinie 1999/13/EG (VOC-Richtlinie) TA-Luft RCC-M, Niveau 1, 2, 3 HERMETIC-Pumpen GmbH ist zertifiziert nach: ISO 9001:2008 GOST; GOST R Richtlinie 94/9/EG AD 2000 HP 0; Richtlinie 97/23/EG DIN EN ISO 3834-2 KTA 1401; AVS D 100 / 50; IAEA 50-C-Q Fachbetrieb nach 19 I WHG Überzeugender Service. Was zählt sind Schnelligkeit, Mobilität, Flexibilität, Erreichbarkeit und Zuverlässigkeit. Unser Anspruch ist es, Ihnen die größtmögliche Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit Ihrer Pumpe zu gewährleisten. Montage und Inbetriebnahme Vor-Ort-Service durch eigene Monteure Ersatzteil-Service Schnelle und langjährige Verfügbarkeit Beratung bei kundenspezifischer Ersatzteilbevorratung Reparatur und Instandsetzung Durchführung fachgerechter Reparaturen inklusive Prüfstandsabnahme im Stammhaus oder durch eine unserer weltweit eingerichteten Service-Stationen Retrofit Umbau Ihrer Kreiselpumpen auf Spaltrohrmotorantrieb zur Erfüllung der Anforderungen der IPPC-Richtlinie Instandhaltungs- und Wartungsverträge Individuell ausgearbeitete Konzepte zur erhöhten Verfügbarkeit Ihrer Produktionsanlage Schulungen und Seminare Zusätzliche Qualifizierung Ihres Personals zur Sicherung Ihrer Produktion PRODUKTINFO Überwachung/D/04/2012 Alle Angaben in diesem Dokument entsprechen dem technischen Stand zum Zeitpunkt der Drucklegung. Technische Verbesserungen und Änderungen behalten wir uns jederzeit vor. HERMETIC-Pumpen GmbH Gewerbestrasse 51 D-79194 Gundelfingen phone +49 761 5830-0 fax +49 761 5830-280 hermetic@hermetic-pumpen.com www.hermetic-pumpen.com