İçindekiler Vortex Flowmeter FV4000- VT4/VR4 Swirl Flowmeter FS4000- ST4/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 CCC-support.deapr@de.abb.com 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.
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 Çalışma Prensibi...7 3.2 Montaj ve Yerleşim...8 3.2 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 GÜVENLİK 0.1 Genel Güvenlik Bilgileri 0.2 Kullanım amacı 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. Bu cihaz aşağıdaki kullanımlar için tasarlanmıştır: 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. 0.3 Hatalı kullanım 0.4 Operatör sorumluluğu 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. 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. 0.5 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: 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. 0.7 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 aşınma (korozyon) 4
1 Taşıma 1.1 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. Fig. 3- Karman/Vortex Street 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) 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 Fig.-7 8
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 Sandviç tip proses bağlantısında civatalar ve flowmetre ile beraber sevkedilen merkezleme halkaları kullanılarak uygun bağlantı yapılır.(bk. Şek. 9 ve 10). Fig.-9 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 Fig.-12 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.-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