Überwachungseinrichtungen für hermetische Kreiselpumpen ... · Bei bestimmungsgemäßer...
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Überwachungseinrichtungen für hermetische Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor
P R O D U K T I N F O R M A T I O N
Bei bestimmungsgemäßer Verwendung sind hermetische
Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor hydrodynamisch (radial)
und hydraulisch (axial) ausgeglichen und absolut ver
schleißfrei. 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 Produktions
anlage. Bei sicherheitsrelevanten Störungen müssen
Überwachungseinrichtungen die Abschaltung der Pumpe
gewährleisten.
Allgemein
2
3
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 SchwimmerMagnetschalter ............................................................................................... 10
3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für FlüssigkeitsGrenzwertgeber .............................................. 14
3.1.3 Vibrationsgrenzschalter ............................................................................................................ 18
3.2 Temperaturüberwachung .......................................................................................................... 22
3.2.1 Flüssigkeitstemperatur ............................................................................................................. 22
3.2.2 Thermischer Motorschutz .......................................................................................................... 25
3.3 RotorPositionsüberwachung .................................................................................................... 28
3.4 Drehrichtungsüberwachung ...................................................................................................... 34
3.5 Drucküberwachung .................................................................................................................. 39
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 (PTCThermistoren) oder Pt100Widerstandsthermometer 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 RotorPositionsüberwachung. 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.
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1 Gesamtübersicht der sicherheits- und funktionsrelevanten Überwachungseinrichtungen
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.
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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 nichtelektrischen
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 600791 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 600797 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 nichtelektrisches Gerät in der Zündschutzart Konstruk
tive Sicherheit „c“ nach EN 134635 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 134636 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 Zünd
gefahren 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 GasLuftGemisches, in dem die Pumpe eingesetzt wird.
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2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in explosionsgefährdeten Bereichen
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 134636 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 SicherheitsIntegritätslevel 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 Anwendungs
und pumpenspezifischen Anforderungen des Explosionsschutzes.
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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
Für den Einsatz der Pumpe in explosionsfähiger Atmosphäre ist
für die vorgeschriebene Füllstands und Temperaturüberwa
chung im flüssigkeitsgefüllten Raum (gelb) ein Zündschutz
niveau IPL 1 nach EN 134636 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.
gelber Bereich = Ex „c“
roter Bereich = Ex „d“
blauer Bereich = Ex „e“
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 600796 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 SicherheitsIntegritätslevel 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 600796 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.
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2 Überwachungseinrichtungen für den sicheren Betrieb von hermetischen Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor in
explosionsgefährdeten Bereichen
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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 Füllstand
überwachung der Motorschutzflüssig
keit im Statorraum (braun) ein
Sicher heitsintegritätslevel SIL 1
nach EN 50495 erforderlich.
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3.1 Füllstandüberwachung
3.1.1 KSR Schwimmer-Magnetschalter
Funktion
Im KSR SchwimmerMagnetschalter 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 Funktions
fähigkeit des Kontaktstromkreises im eingebauten Zustand
überprüft werden.
Modell / Typ
Hersteller: KSR KUEBLER NiveauMesstechnik AG■ KSR SchwimmerMagnetschalter Typ 60AFV HPVS/
CFL110V62AASEX, Mat. 266211008
(Standard ausführung)■ KSR SchwimmerMagnetschalter Typ 60AFV HPVS/
CFL110V62AAUEX, Mat. 266211009
(für Pumpen mit Wärmetauscher)■ KSR SchwimmerMagnetschalter Typ 60AFV HPVS/
HHTCFL110V62AASEX, Mat. 266211010
(für heiße Förderflüssigkeiten)
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
DN 15
99
99
199
DN 15
DN 15
DN 15
DN 15
Ø 21,3
Ø 21,3
Ø 21,3
244
254
344
105
139,5
105
110
110
110
M 20 x 1,5
M 20 x 1,5
M 20 x 1,5
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung KEMA 01 ATEX 1053 X
EN 600790: 2006, EN 6007911: 2007, EN 6007926: 2007, EN 612410: 2006, EN 6124111: 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 SchwimmerMagnetschalter Typ 60AFV HPVS/CFL110V62AASEX: von –70 °C bis +100 °C
KSR SchwimmerMagnetschalter Typ 60AFV HPVS/CFL110V62AAUEX: von –70 °C bis +100 °C
KSR SchwimmerMagnetschalter Typ 60AFV HPVS/HHTCFL110V62AASEX: von –10 °C bis +350 °C
Umgebungstemperaturbereich: von –50 °C bis +60 °C
Normalausführung
bei Dichten ≥ 625 kg/m3
Druckstufe PN 25 (EN 7641), Kugel 1.4571
Sonderausführung
bei Dichten ≥ 480 kg/m3 PN 25, Kugel Titan
bei Dichten ≥ 625 kg/m3 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: Ui = 36 V; I
i = 100 mA; C
i = 0 nF; L
i = 0 µH
Installation
Der KSR SchwimmerMagnetschalter kann über 2 Anschweißenden direkt an die Rohrleitung angeschweißt werden. Es ist
zweckmäßig, wenn der KSR SchwimmerMagnetschalter 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 SchwimmerMagnetschalter alternativ auch druckseitig angebracht werden.
11
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.1 KSR SchwimmerMagnetschalter
Schaltverstärker für KSR Schwimmer-Magnetschalter
Als Auslösegerät für den KSR SchwimmerMagnetschalter eignet sich ein Schaltverstärker Typ 9170/1012X1s der Firma R. STAHL.
Modell / Typ
Hersteller: R. STAHL AG■ Schaltverstärker Typ 9170/101221s, 120 V bis 230 V AC (96 V bis 253 V) 1,8 VA, Mat. 265930901■ Schaltverstärker Typ 9170/101211s, 24 V DC (18 V bis 31,2 V) ca. 0,8 W, Mat. 265931001
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung DMT 02 ATEX E 195 X
IEC 600790: 2007, EN 6007911: 2007, EN 6007915: 2005, EN 6007926: 2007, EN 50303: 2000,
EN 612410: 2006, EN 6124111: 2006
Eigensicherheit „i“
Die Schaltverstärker haben eigensichere Steuereingänge in der Zündschutzart [Ex ia] IIC. Die Ansteuerung kann mit potential
freien Kontakten, Zweidrahtinitiatoren nach EN 6094756 (NAMUR) oder anderen Widerstandsänderungen erfolgen.
Installation
Außerhalb des ExBereichs, da nur Steuerstromkreis eigensicher. Es ist lediglich eine zweiadrige Signalleitung zum Schalt
verstärker erforderlich.
Elektrische Daten
Steuerstromkreis (Anschlüsse 10,11): in Zündschutzart Eigensicherheit [Ex ia] IIC
Höchstwerte: Uo = 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 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.1 KSR SchwimmerMagnetschalter
Schaltplan
13
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.1 KSR SchwimmerMagnetschalter
Anschlussbeispiel KSR SchwimmerMagnetschalter
N
L1
L2
L3
R. STAHL9170/10-12-21s II (1) G [Ex ia] IICDMT 02 ATEX E 195 X
KSR KUEBLER60-AFV HP-VS/* II 1/2 G Ex ia IICKEMA 01 ATEX 1053 X
Zone 1, 2
3 ~M
L
F5 F4K1
F1–F3K1S1
S2 K1
N 2 3 1
10 11
1 2
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F5 Sicherungen
K1 Motoschütz
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 InfrarotLeuchtdiode 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 NiveauMesstechnik AG■ Optoelektronischer Messwandler Typ KSROPTO.211 300 000.0660, Mat. 266290010 (Standardausführung)■ Optoelektronischer Messwandler Typ KSROPTO.211 300 000.0669, Mat. 266290020 (mit Kühlrippen für heiße und
tiefkalte Förderflüssigkeiten)
14
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für FlüssigkeitsGrenzwertgeber
SW 27
SW 27
G 1/2 A
G 1/2 A
Ø 45
Ø 45
Ø 18
Ø 18
Ø 16
91
151
29ML 25
M 20 x 1,5
M 20 x 1,5
ML max. 960 mm
ML max. 960 mm
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung ZELM 06 ATEX 0299
EN 600790: 2009, EN 6007911: 2007, EN 6007926: 2007, EN 6007928: 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 KSROPTO.211 300 000.0660: von –65 °C bis +250 °C
Optoelektronischer Messwandler Typ KSROPTO.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 7641)
Sonderausführungen
Sonderwerkstoffe, z.B. Hastelloy
mit Flanschanschluss ab DN 20
Dichtschweißung
Elektrische Daten
SignalStromkreis in Zündschutzart Eigensicherheit Ex ib IIC. Nur zum Anschluss an einen bescheinigten eigensicheren
Eingangsstromkreis mit den folgenden Höchstwerten: Ui = 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 RohrQuerschnitt hineinragen, aber mehr als 15 mm von der Gegenwand des
Rohres entfernt sein.
15
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für FlüssigkeitsGrenzwertgeber
Schaltverstärker für optoelektronischen Messwandler für Flüssigkeits-Grenzwertgeber
Als Auslösegerät für den optoelektronischen Messwandler dient der Schaltverstärker Typ KSROPTO.2502.XX der Firma KSR
KUEBLER NiveauMesstechnik AG.
Modell / Typ
Hersteller: KSR KUEBLER NiveauMesstechnik AG■ Schaltverstärker Typ KSROPTO.2502.11, 230 V AC ± 10 %, 2,8 VA, Mat. 265930840■ Schaltverstärker Typ KSROPTO.2502.41, 24 V DC ± 25 %, 3,0 W 48 Hz bis 68 Hz, Mat. 265930850
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung ZELM 06 ATEX 0300
EN 600790: 2009, EN 6007911: 2007
Eigensicherheit „i“
Die Schaltverstärker haben eigensichere Steuereingänge in der Zündschutzart [Ex ib] IIC.
Installation
Außerhalb des ExBereichs, da nur Steuerstromkreis eigensicher. Es ist lediglich eine zweiadrige Signalleitung zum Schaltver
stärker erforderlich.
Elektrische Daten
Steuerstromkreis (Anschlüsse WS, BR, GN): in Zündschutzart Eigensicherheit [Ex ib] IIC
Höchstwerte: Uo = 9,6 V, I
o = 149 mA, P
o = 1 W
1Wechsler Signal / 1Wechsler Störung
Max. Kabellänge
600 m bei 1,5 mm2
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 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für FlüssigkeitsGrenzwertgeber
Schaltplan
17
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.2 Optoelektronischer Messwandler für FlüssigkeitsGrenzwertgeber
Anschlussbeispiel Optoelektronischer Messwandler
N
L1
L2
L3
KSR KUEBLERKSR-OPTO.250211 II (2) G [Ex ib] IICZELM 06 ATEX 0300
KSR KUEBLERKSR-OPTO.21*.066X II 1/2 G Ex ib IICZELM 06 ATEX 0299
Zone 1, 2
3 ~M
L
F5 F4K1
F1–F3K1S1
S2 K1
N 3 2 1
gnbr ws
gnbr ws
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F5 Sicherungen
K1 Motoschütz
3.1.3 Vibrationsgrenzschalter
Funktion
Die Schwinggabel des Sensors schwingt in Eigenreso nanz. Bei Bedeckung mit Flüssigkeit verringert sich die Schwingungs
frequenz. 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 FTL50GAF2AA5G5C mit Elektronikeinsatz Typ FEL55, zum direkten Anschluss
an eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung).
18
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.3 Vibrationsgrenzschalter
G 3/4
17
SW 32
80 95
55
65
117
197
66,550,5
~ 25
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung KEMA 99 ATEX 5172 X
EN 600790: 2009, EN 6007911: 2007, EN 6007926: 2007, EN 6007927: 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 FTL50GAF2AA5G5C 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 mm2/s■ für Dichten ≥ 0,5 g/cm3 oder ≥ 0,7 g/cm3
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: Ui = 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 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.3 Vibrationsgrenzschalter
Schaltplan
20
Anschlussbeispiel FTL50 / FEL55
N
L1
L2
L3
z. B. SPS4 bis 20 mAEN 61131-2
U = 11 bis 36 VDC
Endress+HauserFTL50 / FEL55 II 1 G Ex ia IICKEMA 99 ATEX 5172 X
Zone 1, 2
3 ~M
F4K1
F1–F3K1S1
S2 K1
– +
1 2
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F4 Sicherungen
K1 Motoschütz
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.1 Füllstandüberwachung
3.1.3 Vibrationsgrenzschalter
21
22
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.1 Flüssigkeitstemperatur
Funktion
Das Pt100Widerstandsthermometer 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
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung TÜV 10 ATEX 555793 X
EN 600790: 20096, EN 6007911: 2007, EN 6007926: 2007, EN 6124111: 2006
22
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.1 Flüssigkeitstemperatur
~ 112
~ 114
~ 4~ 4
~ 51
40
40
variabel
G 1/4
G 1/2
variabel
~ 51
M 20 x 1,5
M 16 x 1,5
Ø 3Ø 3
Ø 6 Ø 6
23
Ausführung
Anschlusskopf: JS, Aluminium, Miniatur ausführung
Kabelabgang des Anschlusskopfes: M16 x 1,5
Innengewinde am Anschlusskopf: M10 x 1,0
Ausgangssignal: Pt100
Prozessanschluss: Klemmverschraubung G 1/2 B, Klemmring CrNiStahl
Werkstoff Verschraubung: CrNiStahl 1.4571 (316 Ti)
Durchmesser Halterohr / Fühlerspitze: 6 mm / 3 mm, Federweg ca. 3–4 mm
Werkstoff Halterrohr: CrNiStahl 1.4571 (316 Ti)
Mantel/Rohrmaterial: CrNiStahl 1.4571 (316 Ti)
Messelement: Pt100, Klasse B (IEC 60751)
Schaltungsart: 1 x 3Leiter
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: Ui = 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 TemperaturTransmitter mit HART®Protokoll erhältlich
(für Kopfmontage).
Modell / Typ■ T32.1S
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung BVS 08 ATEX E 019 X
EN 600790: 2006, EN 6007911: 2007, EN 6007926: 2004, EN 612410: 2006, EN 6124111: 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: Ui = DC 30 V; I
i = 130 mA; P
i = 800 mW
23
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.1 Flüssigkeitstemperatur
N
L1
L2
L3
Pepperl+FuchsKFU8-GUT-Ex1.D II (1) G [Ex ia] IICTÜV 03 ATEX 2140
WIKATR55 II 1/2 G Ex ib IICTÜV 10 ATEX 555793 X
Zone 1, 2
3 ~M
23
F5 F4K1
F1–F3K1S1
S2 K1
24 10 12 11
21 3
rtrt ws
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F5 Sicherungen
K1 Motoschütz
24
Auslösegerät für TR55 Widerstandsthermometer
Temperaturmessumformer mit Grenzwerten
Empfehlung:
KFU8GUTEx1.D [AC/DCWeitbereichsVersorgung], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH
KFD2GUTEx1.D [24 V DCVersorgung (Power Rail)], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH
Schaltplan
24
Anschlussbeispiel TR55 Widerstandsthermometer
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.1 Flüssigkeitstemperatur
25
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
Pt100Widerstandsthermometer oder Kaltleiter (PTCThermistoren) mit einer Nennansprechtemperatur (NAT) von 180 °C für
Motoren der Wärmeklasse H bzw. 210 °C für Motoren der Wärmeklasse C220 zur Verfügung. Da die Temperatur der Motor
wicklung 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 industrieelektronik GmbH+Co KG■ KaltleiterRelais Typ MS 220 KA, AC 220 240 V ± 10 % 50/60 Hz ≤ 2 VA, Mat. 265940700
Explosionsschutz gemäß Richtlinie 94/9/EG
EGBaumusterprüfbescheinigung PTB 02 ATEX 3058
EN 6100064: 2007, EN 6100062: 2005, EN 6094751: 2004, EN 609478: 2003, EN 6007914: 2003
Installation
Außerhalb des ExBereichs. Es ist lediglich eine zweiadrige Signalleitung zum KaltleiterRelais erforderlich.
Elektrische Daten
Kontaktart: 1 Wechsler
Schaltspannung: max. AC 415 V
Schaltstrom: max. 6 A
Max. Kabellänge
1000 m bei 2,5 mm2
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 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.2 Thermischer Motorschutz
N
L1
L2
L3
ZIEHLMS 220 KA II (2) GDPTB 02 ATEX 3058
Zone 1, 2
3 ~
3x PTC
M
A1
F5 F4K1
F1–F3K1S1
S2 K1
A2 11 12 14
T1 T2
6
5
26
Schaltplan
26
Anschlussbeispiel DrillingsKaltleiter
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F5 Sicherungen
K1 Motoschütz
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.2 Thermischer Motorschutz
N
L1
L2
L3
Pepperl+FuchsKFU8-GUT-Ex1.D II (1) G [Ex ia] IICTÜV 03 ATEX 2140
Zone 1, 2
3 ~
Pt100
M
23 24 10 12 11
1 2 3
F5 F4K1
F1–F3K1S1
S2 K1
3U
2U
1U
27
Auslösegerät für Pt100-Widerstandsthermometer
Temperaturmessumformer mit Grenzwerten
Empfehlung:
KFU8GUTEx1.D [AC/DCWeitbereichsVersorgung], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH
KFD2GUTEx1.D [24 V DCVersorgung (Power Rail)], Hersteller: Pepperl+Fuchs GmbH
Schaltplan
27
Anschlussbeispiel 3Leiter Pt100Widerstandsthermometer (Wicklungsstrang U)
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F5 Sicherungen
K1 Motoschütz
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.2 Temperaturüberwachung
3.2.2 Thermischer Motorschutz
28
3.3 Rotor-Positionsüberwachung
Funktion
Der Monitor for Axial Position, kurz MAP, ist ein auf dem LVDTPrinzip basierendes Messgerät zur berührungslosen Überwa
chung der axialen Wellenlage einer HERMETICPumpe. 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 berührungs
los 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 LVDTWegmesssystem (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■ ExZulassung■ Materialvarianten der Produkt berührenden Teile: Edelstahl 1.4571 bzw. Hastelloy C4 2.4610■ Einsatzbereich –40 °C bis +130 °C, weitere Temperaturen auf Anfrage
28
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.3 RotorPositionsüberwachung
Induktiver WegsensorKlemmscheibeSchutzhaube
Aufnahmeflansch
Messdorn
Spannscheibe
Ferritkern
Sensorkabel
29
Technische Daten
Sensor DTA-3D-5-CR5-G-HP
Elektrischer Anschluss1: ca. 5 m TeflonLeitung , 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 Veff
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 Veff
/ 1 kHz
Schutzart: IP 66 (DIN 40 050 / IEC 60 529)
ExSchutz 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 Veff
; 0,9 bis 1,2 kHz
Linearität: < 0,5 % des Messbereichs bei 0,5 Veff
/ 1 kHz
Sensoranschluss1: Zul. ø 3,5 bis 6 mm; 0,08 bis 2,5 mm2; Käfigzugfederklemmen
Erdungsanschluss: Zul. ø 3,5 bis 6 mm; 4 mm2; Kabelschuh
Stromversorgung und Signalausgang: Zul. ø 5 bis 8 mm; 0,5 bis 2,5 mm2; Käfigzugfederklemmen
Justage und Signalelemente: 2 Trimmer; 4 LEDs im Gehäuse
Schutzart: IP 65 (DIN 40 050 / IEC 60 529)
ExSchutz Kennzeichnung: II 2G Ex e mb [ib] IIC T6 / ZELM 09 ATEX 0413 X
nur gültig mit zugehörigem Sensor DTA3D5CR5GHP, Mat.: 264000026202
29
1 Das Sensorkabel darf nicht verlängert oder gekürzt werden.
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.3 RotorPositionsüberwachung
Pinbelegung
30
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 Bürden
widerstand im Signalkreis zu groß
Sonderzubehör
Einstellvorrichtung: Zur einfachen Kalibrierung des MAP
Spannungsversorgung für MAP
Modell / Typ
Hersteller: PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH■ TragschienenStromversorgung 24 V DC Typ STEPPS/ 1AC/24DC/0.5; primär getaktet; 1phasig; Mat.: 262000012
Installation
Außerhalb des ExBereichs.
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
Versorgungsklemmleiste (grau):
1 +UV 24 V (–30 % bis +20 %)
2 Masse
3 Signal 4 bis 20 mA
4 Signal Masse
5 Masse/Schirm
ExBereich NichtExBereich
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
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.3 RotorPositionsüberwachung
31
Schaltplan
31
Anschlussbeispiel MAP
N
L1
L2
L3
z.B. SPS4 bis 20 mAEN 61131-2
Sensor DTA-3D-5-CR5-G-HP II 2 G Ex ib IICZELM 09 ATEX 0413 X
Auswerteelektronik MAP II 2 G Ex e mb [ib] IICZELM 09 ATEX 0413 X
Zone 1, 2
3 ~M
F4K1
F1-F3K1S1
S2 K1
+ – + –
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
6
U = 24 VDC(16,8 bis 28,8 V)I < 80 mA
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F4 Sicherungen
K1 Motoschütz
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.3 RotorPositionsüberwachung
32
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
Sensor
druckfest gekapselter Anschlusskastenmit eingebauter Elektronik
32
Erdungsanschluss
Schutzrohr
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.3 RotorPositionsüberwachung
33
4. MAP für vertikale Pumpen montiert und verkabelt an Grundrahmen inklusive Schutzrohr
Sensor
Elektronik
Schutzrohr
Erdungsanschluss
5. MAP für vertikale Pumpen in druckfest gekapseltem Anschlusskasten montiert und verkabelt inklusive Schutzrohr
Sensor
Erdungsanschluss
druckfest gekapselter Anschlusskastenmit eingebauter Elektronik
33
Schutzrohr
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.3 RotorPositionsüberwachung
34
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
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
Technische Daten
Eingangskreis (L1-L2-L3) (ROMi: Litzen rot-blau-grau)
Nennspannung UN: 3 AC 380 bis 690 V
Spannungsbereich: 0,85 bis 1,1 UN (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 3phasigem Anlegen der Nennspannung in falscher Phasenfolge bis zum
Öffnen des Ausgangskontaktes: ca. 100 ms
Thermischer Strom Ith
ROMi: 2 A
ROMe: 5 A
Schaltvermögen ROMi
nach AC 15: 1 A / AC 230 V IEC/EN 60 94751
nach DC 13: 1 A / DC 24 V IEC/EN 60 94751
Schaltvermögen ROMe
nach AC 15: 2 A / AC 230 V IEC/EN 60 94751
nach DC 13: 2 A / DC 24 V IEC/EN 60 94751
Elektrische Lebensdauer: 1,5 x 105 Schaltspiele
Kurzschlussfestigkeit
max. Schmelzsicherung
ROMi: 2 A gL IEC/EN 60 94751
ROMe: 4 A gL IEC/EN 60 94751
Mechanische Lebensdauer: ≥ 30 x 106 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 6641
EMV
Schnelle Transienten: 2 kV IEC/EN 61 00044
Stoßspannung (Surge): 2 kV IEC/EN 61 00045
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 V0Verhalten nach UL Subjekt 94
Rüttelfestigkeit: Amplitude 0,35 mm, Frequenz 10 bis 55 Hz IEC/EN 60 06826
Klimafestigkeit:
ROMi: 30 / 075 / 04 IEC/EN 60 0681
ROMe: 30 / 070 / 04 IEC/EN 60 0681
3535
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.4 Drehrichtungsüberwachung
36
Leiteranschluss:
ROMi: L1; Litze rot: 0,5 mm2, doppelt isoliert
L2; Litze blau: 0,5 mm2, doppelt isoliert
L3; Litze grau: 0,5 mm2, doppelt isoliert
7; Litze gelb: 0,25 mm2, doppelt isoliert
8; Litze grün: 0,25 mm2, doppelt isoliert
ROMe: 2 x 2,5 mm2 massiv DIN 46 228
2 x 1,5 mm2 Litze mit Hülse DIN 46 2281/2/3
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 (78) während des Einschaltvorgangs der Pumpe
zu überbrücken.
Ist der Motor zusätzlich mit einem KaltleiterTemperaturfühler ausgestattet, so kann der Rotationsmonitor ROMi sowohl separat
(78) als auch in Reihe mit dem Kaltleiter (58) überwacht werden:
36
SerienschaltungKaltleiter / ROMi
5 76 8
ROMiPTC
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.4 Drehrichtungsüberwachung
37
Schaltbild
37
N
L1
L2
L3
R. STAHL9170/10-12-21s II (1) G [Ex ia] IICDMT 02 ATEX E 195 X
Zone 1, 2
3 ~
ROMi
L1 L3
L2
M
L N 2 3 1
10 11
8
7
F5 F4K1
F1-F3K1S1
S2 K1
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F5 Sicherungen
K1 Motoschütz
Anschlussbeispiel ROMi
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.4 Drehrichtungsüberwachung
38
Schaltbild
38
N
L1
L2
L3
ROMe
Zone 1, 2
3 ~M
F4K1
F1-F3S1 K1
S2 K1
7 8
L1
L2
L3L1 L3
L2
S1 EINTaster
S2 AUSTaster
F1–F4 Sicherungen
K1 Motoschütz
Anschlussbeispiel ROMe
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.4 Drehrichtungsüberwachung
3939
3.5 Drucküberwachung
Funktion
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 Druck
schalter in seinem jeweiligen Druckbereich eingestellt werden. Im drucklosen Zustand ist der Stromkreis über den Öffner
kontakt (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 0190458 03XXXX
Technische Daten
Einstellbereich: 1 bis 10 bar
Toleranz: 0,5 bar
pmax
: 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
3 Beschreibungen der Überwachungseinrichtungen im Detail
3.5 Drucküberwachung
1
76
2
3
4
5
ø 26
9
50
14 (bei NPT 1/4)
SW 27
PRODUKTINFOÜberwachung/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.
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 (IPPCRichtlinie)■ Richtlinie 1999/13/EG
(VOCRichtlinie)■ TALuft■ RCCM, 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 38342■ KTA 1401; AVS D 100 / 50;
IAEA 50CQ■ Fachbetrieb nach § 19 I WHG
Was zählt sind Schnelligkeit, Mobilität, Flexibilität, Erreichbarkeit und
Zuverlässigkeit. Unser Anspruch ist es, Ihnen die größtmögliche Verfügbarkeit
und Leistungsfähigkeit Ihrer Pumpe zu gewährleisten.
Überzeugender Service.
Montage und Inbetriebnahme■ VorOrtService durch eigene
Monteure
Ersatzteil-Service■ Schnelle und langjährige
Verfügbarkeit■ Beratung bei kundenspezifischer
Ersatzteilbevorratung
Reparatur und Instandsetzung■ Durchführung fachgerechter
Reparaturen inklusive Prüfstands
abnahme im Stammhaus■ oder durch eine unserer weltweit
eingerichteten ServiceStationen
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auf Spaltrohrmotorantrieb zur
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Wartungsverträge■ Individuell ausgearbeitete
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HERMETICPumpen GmbHGewerbestrasse 51 · D79194 Gundelfingenphone +49 761 58300 · fax +49 761 5830280hermetic@hermeticpumpen.comwww.hermeticpumpen.com