Vortex Flowmeter FV4000- VT4/VR4 Swirl Flowmeter FS4000

Vortex Flowmeter FV4000VT4/VR4
Swirl Flowmeter FS4000ST4/SR4
Kullanım Kılavuzu – TR
Üretici:
ABB Automation Products GmbH
Dransfelder Straße 2
D-37079 Göttingen
Almanya
Tel.: +49 551 905-534
Faks: +49 551 905-555
[email protected]
© Telif Hakkı 2006 ABB Automation Products GmbH
Önceden bildirimde bulunmadan değişiklik yapılabilir
Bu belge telif hakları kanunuyla korunmaktadır.
Cihazın güvenli ve etkin kullanımı konusunda
kullanıcıya yardım amacıyla tasarlanmıştır. İçeriği,
telif hakkı sahibinden onay alınmadan kopyalanamaz
ya da tamamen veya kısmen çoğaltılamaz.
İçindekiler
0 Güvenlik....................................................................................................................................................3
0.1 Genel Güvenlik Bilgileri ..................................................................................................................3
0.2 Kullanım amacı ................................................................................................................................3
0.3 Hatalı kullanım .................................................................................................................................3
0.4 Operatör sorumluluğu.......................................................................................................................3
0.5 Personelde bulunması gereken nitelikler..........................................................................................3
0.6 Kurulum güvenlik bilgileri...............................................................................................................4
0.7 Elektrik kurulumu güvenlik bilgileri................................................................................................4
0.8 Çalıştırma güvenlik bilgileri.............................................................................................................4
0.9 Bakım ve denetim güvenlik bilgileri ................................................................................................4
1
Taşıma ....................................................................................................................................................5
1.1 Denetim ............................................................................................................................................5
1.2 Taşıma hakkında genel bilgiler ........................................................................................................5
2
Özet Tanıtım..........................................................................................................................................6
I - VORTEX FLOWMETRE (VT/VR 4000)......................................................................................7
3.1
3.2
3.2
Çalışma Prensibi ........................................................................................................................7
Montaj ve Yerleşim....................................................................................................................8
Montaj ve Yerleşim....................................................................................................................9
II - SWIRL FLOWMETRE (ST/SR 4000).......................................................................................10
4.1
Çalışma Prensibi ......................................................................................................................10
4.2
Montaj ve Yerleşim .................................................................................................................10
III - TRIOWIRL CONVERTOR.......................................................................................................11
5
Elektriksel Bağlantı .................................................................................................................11
5.1
Konvertör Pozisyonu ...............................................................................................................11
5.2
Besleme Enerji Bağlantısı........................................................................................................11
5.3
Kontak Çıkışı ...........................................................................................................................12
6
Komünikasyon-Hart Protokol..................................................................................................12
7
Triowirl VR/SR (Remote tip konvertör)..................................................................................12
8
Data Girişi ve Operasyon Modu ..............................................................................................13
8.1
LCD Display ............................................................................................................................13
8.2
Bilgi Girişi ...............................................................................................................................14
8.3
Triowirl Menü Yapısı ..............................................................................................................15
8.3.1 Sıvı, Buhar, Gaz Akışında Konfigürasyon (Çalışma Modu Tablosu) .....................................15
8.3.2
Data Girişi-Kısa Form ............................................................................................................16
8.4
Data Girişi ve Parametrelere Bakış..........................................................................................17
8.4
Data Girişi ve Parametrelere Bakış..........................................................................................18
8.4
Data Girişi ve Parametrelere Bakış..........................................................................................19
8.4
Data Girişi ve Parametrelere Bakış..........................................................................................20
8.4
Data Girişi ve Parametrelere Bakış..........................................................................................21
2
0
0.1
GÜVENLİK
Genel Güvenlik Bilgileri
“Güvenlik” bölümünde, cihazın kullanımı için güvenlik açısından göz önünde bulundurulması
gereken konular yer almaktadır.
Cihaz, en son teknolojiye göre üretilmiştir ve çalışma açısından güvenlidir. Cihaz, test edilmiştir
ve fabrikadan düzgün bir durumda çıkmıştır. Çalışma süresince bu durumun korunması için
kılavuzdaki gereksinimlerin yanısıra belgeler ve sertifikalar da göz önünde tutulmalı ve
uygulanmalıdır.
Cihazın çalışması süresince genel güvenlik gereksinimlerine uyulmalıdır. Genel bilgilere ek
olarak, kılavuzun her bölümü özel güvenlik açıklamalarıyla birlikte işlemler ile ilgili bilgiler veya
prosedür talimatları içermektedir.
Personel ve çevrenin optimum şekilde tehlikelere karşı korunması ve cihazın güvenli ve
sorunsuz bir şekilde çalışması sadece tüm güvenlik bilgilerine uygun hareket edilmesiyle
sağlanabilir.
0.2
Kullanım amacı
Bu cihaz aşağıdaki kullanımlar için tasarlanmıştır:
0.3
•
Sıvı, gaz ve buhar ölçümünde.
•
İşletme şartlarında gerçek hacimsel akış ölçümünde.
•
Sabit işletme şartlarında ( Basınç, sıcaklık), kütlesel akış ölçümünde
•
Doymuş buhar uygulamalarında, sıcaklık sensör montajı ile kütlesel akış ölçümünde.
Hatalı kullanım
Cihazın aşağıdaki şekillerde kullanılması yasaktır:
•
Borularda esnek adaptör olarak kullanmak, örn. boru ofsetleri, titreşimleri, uzatmalarını
kompanse etmek, vb. için.
•
Tırmanma amaçlı kullanmak, örn. montaj amacıyla.
•
Harici yükler için destek olarak kullanmak, örn. borulara destek amacıyla, vb.
•
Malzeme kazanımı, örn. isim plakası üzerini boyayarak veya kaynakla/lehimle parça
ekleyerek.
•
Malzeme kaybı, örn. muhafazayı delerek.
Onarım, değişiklik ve geliştirme veya yedek parçaların montajına sadece kılavuzda belirtildiği
şekilde izin verilmektedir. Diğer işlemler ABB Automation Products GmbH tarafından
onaylanmalıdır. ABB tarafından yetki verilmiş uzman tesisler tarafından yapılan onarımlar buna
dahil değildir.
0.4
0.5
Operatör sorumluluğu
•
Ölçülecek korozif ve aşındırıcı maddeler kullanılmadan önce operatör, ölçülecek maddelerle
temas eden tüm parçaların direncini belirlemelidir. ABB herhangi bir sorumluluk kabul
etmemekle birlikte, size yardımcı olmaktan memnun olacaktır.
•
Operatörler kurulum, fonksiyon testleri, onarım ve elektrikli cihazların bakımı konusunda
ülkelerinde yürürlükte olan ulusal mevzuatlara kesinlikle uymalıdır.
Personelde bulunması gereken nitelikler
Cihazın kurulması, devreye alınması ve bakımı sadece tesis operatörü tarafından yetki verilmiş
eğitimli uzman personel tarafından gerçekleştirilebilir. Uzman personel, kılavuzu okumuş ve
anlamış olmalı ve talimatlara uygun hareket etmelidir.
3
0.6
Kurulum güvenlik bilgileri
Aşağıdaki talimatlara uygun hareket edin:
0.7
•
Akış yönü cihaz, etiketliyse üzerinde belirtilen akış yönüyle uyumlu olmalıdır.
•
Tüm flanş cıvataları için maksimum torklara uygunluğu sağlayın.
•
Cihazları, mekanik gerilim olmadan kurun (burulma, eğilme).
•
Flanş ve plaka ünitelerini, eş düzlemli karşı flanşları kullanarak takın.
•
Sadece amaçlanan çalışma şartları için ve uygun contaları kullanarak cihazları kurun.
•
Flanş cıvata ve somunlarını boru hattı titreşimlerine karşı sabitleyin.
Elektrik kurulumu güvenlik bilgileri
Elektrik kurulumu sadece yetkili uzmanlar tarafından elektrik planlarına göre gerçekleştirilebilir.
Kılavuzdaki elektrik bağlantısı bilgilerine uygun hareket edin. Aksi takdirde elektrik koruması
etkilenebilir.
Ölçü sistemini, gereksinimlere göre topraklayın.
0.8
Çalıştırma güvenlik bilgileri
Sıcak sıvılarla çalışırken, yüzeyle temas yanıkla sonuçlanabilir.
Aşındırıcı sıvılar dolgu ve elektrotlarda korozyon ve aşınmaya neden olabilir. Sonuç olarak,
basınçlı sıvılar sızabilir.
Flanş veya proses bağlantı contalarındaki (örn. aseptik dişli boru bağlantıları, Üçlü Kelepçe vb.)
aşınma, basınçlı ortamda sızıntıya neden olabilir.
Kullanılan dahili düz contalar, CIP/SIP işlemleri sırasında kırılganlaşabilir.
0.9
Bakım ve denetim güvenlik bilgileri
Uyarı – İnsanlar için risk!
Muhafaza kapağı açıkken, EMC ve kontağa karşı koruma askıya alınır. Muhafaza içinde
kontak riski taşıyan elektrik devreleri bulunmaktadır.
Muhafaza kapağı açılmadan önce yardımcı güç kapatılmalıdır.
Uyarı – İnsanlar için risk!
≥ DN 300 cihazların denetim vidası (yoğun sıvı boşaltımı için) basınç altında olabilir. Fırlayan
parça ciddi yaralanmalara yol açabilir.
Denetim vidasını açmadan önce boruların basıncını alın.
Düzeltici bakım sadece eğitimli personel tarafından yapılabilir.
•
Cihazı sökmeden önce cihazın, bitişik bağlantı hatlarının veya kapların basıncını alın.
•
Cihazı açmadan önce, ölçme için tehlikeli madde kullanılıp kullanılmadığını kontrol edin.
Cihaz içinde hala tehlikeli malzeme madde bulunabilir ve cihaz açıldığında dışarı sızabilir.
•
Çalışma sorumluluğu kapsamında belirtildiği gibi, aşağıdaki hususları düzenli olarak kontrol
edin:

basınç taşıyan duvarlar/basınçlı cihaz dolgusu

ölçümle ilgili fonksiyon

sızdırmazlık

4
aşınma (korozyon)
1
1.1
Taşıma
Denetim
Cihazları hatalı taşıma sonucu ortaya çıkabilecek hasarlara karşı kontrol edin. Taşıma sırasında
oluşan hasarlar, taşıma belgelerine kaydedilmelidir. Tüm hasarların kurulumdan önce ve zaman
geçmeden taşıyıcı tarafından karşılanması talep edilmelidir.
1.2
Taşıma hakkında genel bilgiler
Cihazı ölçüm tesisine taşırken aşağıdakileri uygulayın:
•
Ağırlık merkezi, cihaz merkezinde olmamalıdır.
•
Flanşlı üniteler, aktarıcı muhafazası veya terminal kutularından kaldırılmamalıdır.
5
2- ÖZET TANITIM:
Sıvı, gaz ve buhar akışkanlarında kullanılan Vortex/Swirl flowmetreler Konverter dizaynı olarak ikiye ayrılır:
1- Kompakt tip
2- Remote tip
Kompakt Tip: Konverter direkt olarak flowmeter primerine bağlıdır.
Fig.1: Kompakt Dizayn
Remote Tip: Konverter 10 metre kablo ile uzak bir yere monte edilebilir.
Fig.2: Ayrık Dizayn
Kılavuzun devamında sırasıyla Vortex, Swirl flowmetre ve konvertörleri hakkında bilgi verilecek.
6
I - VORTEX FLOWMETRE (VT/VR 4000)
3.1 ÇALIŞMA PRENSİBİ
Vortex flowmetre akışkanın (Sıvı, buhar, gaz) özelliklerinden bağımsız olarak çok geniş bir ölçüm aralığında ölçüm
yapar.
Vorteks flowmetrenin çalışması
“Karman/Vortex Street” prensibine dayanır.
Akış yolunda engel oluşturan bir metal
malzemenin her iki yönünde sırayla oluşan
girdaplara “Karman/Vortex Street” (Bk. Fig. 3)
adı verilir. Bu girdapların oluşma sıklığı (f),
akışkanın hızı (v) ile doğru orantılı, engel
parçanın eni (d) ile ters orantılıdır.
St (Strouhal sayısı), girdaplı debi ölçümünün
kalitesini belirleyen birimsiz bir değerdir.
Uygun bir dizayn ile geniş bir Reynold sayısı
aralığında St değeri sabit kalmaktadır (Bk.Fig.
4)
Fig. 3- Karman/Vortex Street
v = Kinematik viskozite
v = Akış Hızı
D = Flowmetrenin iç çapı
Sonuçta girdap frekansı akışkanın
yoğunluk ve viskozitesinden bağımsız ve
yalnızca akış hızının bir fonksiyonu olarak
değerlendirilir.
Fig. 4- Strouhal ve Reynolds sayıları arasındaki ilişki
Engelin oluşturduğu girdapların yolaçtığı basınç değişimleri, bir piezo sensor vasıtasıyla algılanıp elektriksel puls
sinyali olarak konvertöre gönderilir. Girdap frekansına ait bu bilgi sinyali, konvertörde değerlendirip skalalandırılmış
frekans ve 4-20 mA çıkış sinyaline dönüştürülür.
7
3.2 MONTAJ ve YERLEŞİM
Fig. 5- Önerilen giriş-çıkış düz hat gereksinimleri.
Montaj ve yerleşim ile ilgili aşağıdaki hususların dikkate alınması gerekir:
•
Fig. 5’te belirtildiği gibi flowmetre öncesi ve sonrası düz hat ayrılması gerekir.
•
Primer üzerindeki ok işareti akış yönünü gösterir. Yerleşim buna göre yapılmalıdır.
•
Konvertörün sökülmesi ve sensörün değiştirilmesine izin verecek mesafeler bırakılmalıdır.
•
Destekler vasıtasıyla hat üzerindeki mekanik titreşimler minimuma indirilmelidir.
•
Hat çapı ile flowmetre çapı aynı olmalıdır.
•
Uzun hatlarda akış olmadığı zaman oluşan basınç oynamaları shut-off vanaları kullanılarak elimine
edilmelidir.
•
Piston pompalardan ve kompresörlerden kaynaklanan darbeli akışlar, uygun ekipmanlar kullanılarak
sönümlendirilmelidir.
•
Ölçüm sırasında flowmetre tam olarak doluolmalı ve hattan drenaj yapılmamalıdır.
•
150°C sıcaklığın üzerindeki yüksek sıcaklıklarda primer, elektronik modüllerin yer aldığı konvertör
kısmı yana veya aşağı doğru gelecek şekilde yerleştirilmelidir. (Bk. Fig. 6)
•
Flowmetrenin yerleştirildiği bölgedeki ortam spesifikasyonlarına uyulmalıdır (Bk. Fig. 7).
Fig.-6
8
Fig.-7
•
Kontol vanaları flowmetrden sonra yerleştirilmeli ve flowmetre ile arasında en az 3xhat çapı kadar bir
mesafe olmalıdır (Bk. Fig.7).
•
Hat maks. 100 mm bir kalınlığa varana kadar izole edilebilir (Bk. Fig.8).
Fig.-7
Fig.-8
•
Fig.-9
Sandviç tip proses bağlantısında civatalar ve flowmetre ile beraber sevkedilen merkezleme halkaları
kullanılarak uygun bağlantı yapılır.(Bk. Şek. 9 ve 10).
Fig.-10
Basınç ve sıcaklık ölçümü isteniyorsa Fig.
11’de gösterilen mesafeler göz önüne
alınarak basınç sensörlerin yerleştirilmesi
önerilir. İstenildiğinde dış bir sıcaklık
ölçümü yerine entegre bir PT100 sıcaklık
elemanı kullanılarak doymuş buhar
uygulamalarında direk kütlesel akış ölçümü
yapılabilir. Diğer akışkanlarda ise hat
basıncı sabit kabul edilerek sıcaklığa göre
normalize edilmiş hacimsel akış ölçümü
yapılabilir.
Fig.-11
9
II - SWIRL FLOWMETRE (ST/SR 4000)
4.1 ÇALIŞMA PRENSİBİ
Bu kez akış önündeki engel bir türbinmetrenin
pervanesine benzer. Ancak buradaki pervane hareketli
olmayıp flowmetrenin iç gövdesine kaynakla
sabitlenmiştir. Türbinmetrelerde dönen pervane yerine,
pervaneden geçen akışkan dönerek girdap oluşturmaya
başlar. Debi ile orantılı olarak, akışkanın hızı ve girdap
sayısı artar. Girdap sıklığına ait frekans değeri Vorteks
kısmında anlatılan “Karman/Vortex street” eşitliklerine
uyumludur.
(Bk. Şekil:12) Sonrasında bir düzeltici aksam vasıtasıyla
bozulan akış rejimi düzeltilir.
Girdap sayısı/sıklığı yine bir piezo-sensör vasıtasıyla
algılanıp konvertörde işlenip uygun çıkış sinyallerine
dönüştürülür.
Fig.-12
Fig.-13
4.2 MONTAJ ve YERLEŞİM
Montaj ve yerleşimde flowmetre öncesi ve sonrası düz hat gereksinimleri son derece düşük uzunluklara inmiş
durumdadır. Bu özelliği ile Swirl flowmetreler, düz hattın çok kısa olduğu yerleşimlerde sağlıklı debi ölçümü için tek
alternatif durumuna gelmektedir. Diğer yerleşim ve montaj özellikleri Vortex flowmetrelerde olduğu gibidir.
Fig.-14
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22