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Turbinenradgaszähler FMT-S 

  • Turbinenradgaszähler

    FMT-S

    Kenndaten
    Messtechnische Zulassungen: MID T10466 – 2014/32/EU, OIML R137 / EN 12480
    ATEX-Zulassungen: Die Sensoren erfüllen die Ex ia IIC T4…. T6 Gb (-40ºC ≤ Ta +70ºC).
    Der Encoder erfüllt die Ex ib IIB T3… T6 Gb (-25ºC ≤ Ta +55ºC)
    Nennweiten: DN 80 bis DN 800 mm (2“ bis 24“)
    Druckstufen: PN 10 – PN 100, ANSI 150 – ANSI 600
    Durchflussraten: 8 bis 2500 m³/h
    Max. Arbeitsdruck: bis zu 100 bar je nach Gehäusematerial und Flanschen
    Temperaturbereich: ATEX: -25°C bis +70°C
    MID: -25°C bis +70°C
    (niedrigere Temperaturen auf Anfrage)
    PED: -20°C bis +70°C
    (niedrigere Temperaturen auf Anfrage)
    Materialien:
    Strömungsgleichrichter: Aluminium
    HF-Turbinenrad: Aluminium
    Messpatrone: Aluminium
    Lagerblock: Edelstahl/Aluminium
    Lager: Edelstahl
    Wellen: Edelstahl
    Zahnräder: Delrin
    Zählwerksrahmen: Aluminium
    Zählwerksabdeckung: Polycarbonat ECI

    Montageposition horizontal oder vertikal
    Gehäuse erfüllt die Druckgeräterichtlinie 97/23/EG
    Kurzes Gehäuse
    Herausnehmbare Messpatrone
    1 x DN gerade Einlaufstrecke erforderlich
    Ölspülungs- und Schmierungssystem
    Austauschbares Mehrzweckzählwerk

    Einführung

    Die Turbinenradgaszähler FMT-S sind robuste Messgeräte und zeichnen sich durch hohe Messgenauigkeit aus. Diese Messgeräte heben sich dadurch hervor, dass sie alle internationalen Standards erfüllen und selbst bei kleinster Installationsgröße für eichpflichtige Messungen zertifiziert sind. Der eigentliche Durchflussmesser, eine austauschbare Messpatrone, verfügt über einen integrierten mehrstufigen Strömungsgleichrichter, der den Einbau des Zählers in begrenzte gerade Einlauf- (1 x DN) und Auslaufstrecken (2 x DN) erlaubt. Alle Komponenten des Gerätes werden in einem Störungstest nach internationalen Standards geprüft und zertifiziert. Die Messpatrone kann sowohl unter Nieder- als auch Hochdruckverhältnissen vorkalibriert und Vorort ausgetauscht werden. Die Messpatrone ist durch O-Ringen gelagert und vom Gehäuse isoliert, somit ist sie frei von Gehäuseeinflüssen. Um Transportkosten zu reduzieren, den Korrosionsschutz zu optimieren und die Sicherheit bei der Handhabung zu verbessern, sind die Turbinenradgaszähler der Serie FMT-S auch in einem leichten Aluminiumgehäuse erhältlich. Das Gewicht eines 12“ (DN300) ANSI300 FMT-S liegt zum Beispiel unter 45 kg.

    Arbeitsprinzip

    Die Arbeitsweise der Turbinenradgaszähler der Serie FMT-S basiert auf der Messung der Gasgeschwindigkeit. Das in den Zähler strömende Gas wird von dem integrierten mehrstufigen Strömungsgleichrichter beschleunigt und aufbereitet. Der mehrstufige Strömungsgleichrichter bereitet das Durchflussprofil durch Eliminierung von störenden Verwirbelungen und asymmetrischem Fluss auf, bevor das Gas durch das frei rotierende Turbinenrad fließt. Die dynamischen Kräfte des Gasdurchflusses versetzen das Turbinenrad in Rotation. Das Turbinenrad ist mit leichtlaufenden Präzisionskugellagern auf der Hauptwelle montiert. Die schraubenförmigen Schaufeln des Turbinenrades stehen in einem bestimmten Winkel zum Gasdurchfluss. Der Gasdurchfluss treibt das Turbinenrad an, wobei sich die Winkelgeschwindigkeit des Rades proportional zur Gasgeschwindigkeit verhält. Das rotierende Turbinenrad treibt mit Hilfe eines Getriebes das mechanische Zählwerk an.

    Anwendungsbereiche

    Der FMT-S Turbinenradgaszähler eignet sich für eichpflichtige Gasmessungen aller nicht korrosiven Gase, wie z.B. Erdgas, Propangas, Butangas, Luft, Stickstoff, Wasserstoff, etc. bei niedrigem und hohem Betriebsdruck. Sonderanfertigungen können für die Nutzung unter extremen Bedingungen, wie hohe Temperaturen oder korrosive Gase, geliefert werden. Die Standard FMT-S Gehäuse bis zu 8“ (DN 200 mm) ANSI150 oder PN10/PN16 werden mit Gewindeflanschen geliefert. Größere Gehäuse oder höhere Druckstufen bis zu 24“ ANSI600 sind in Stahlausführung lieferbar. Bei Flanschausführungen bis zu ANSI300 und PN40 ist das Gehäuse aus Aluminium (Stahlausführung auf Anfrage). Aufgrund des extrem geringen Gewichtes der Aluminiumgehäuse kann der Zähler leicht transportiert und ohne besondere Werkzeuge ausgetauscht werden.

    Messgenauigkeit

    Jeder FMT-S Turbinenradgaszähler wird mit atmosphärischer Luft kalibriert. Die Fehlergrenzen liegen normalerweise bei der Hälfte der von MID, den EN Normen oder OIML empfohlenen Werte. Bei Druckbereichen von mehr als 8 bar wird sogar eine höhere Messgenauigkeit erreicht. Optional können die Zähler mit Testanlagen gemäß der primären Standards mit Erdgas bis zu einem Druck von 100 bar kalibriert werden.

    Typische Metrologische Merkmale

    Messgenauigkeit 0,2 Qmax – Qmax: ± 1% oder besser
    Messgenauigkeit Qmin – 0,2 Qmax: ± 2% oder besser
    Reproduzierbarkeit: besser als 0,1%

    Messbereich

    Der Messbereich des Turbinenradgaszählers FMT-S wird unter atmosphärischen Bedingungen festgelegt und erfüllt und übertrifft in den meisten Fällen die internationalen Standards. Bei erhöhtem Betriebsdruck steigt der Messbereich des Turbinenradgaszählers, da die benötigte kinetische Energie für den Antrieb des Turbinenrades bei niedrigeren Gasgeschwindigkeiten erreicht wird. Mit der folgenden Formel kann die Mindestdurchflussgeschwindigkeit des Zählers unter bestimmten Betriebsbedingungen geschätzt werden.

    Druckverlust

    Der durchschnittliche Druckverlust des Turbinenradgaszählers FMT-S wird unter atmosphärischen Bedingungen für Erdgas mit einer relativen Dichte von 0,6 wird im Bereich von einem (1) DN vor und einem (1) DN nach dem Zähler in einer geraden Rohrleitung mit derselben Nennweite wie der Zähler gemessen. Der Druckverlust des FMT-S Turbinenradgaszählers für bestimmte Gase und andere Betriebsdrücke kann mit der Druckverlustformel errechnet werden.

    Installation

    Der FMT-S erfüllt alle Anforderungen europäischer und internationaler Vorschriften. Insbesondere die Anforderungen von OIML, ISO und EN. Mit dem speziell integrierten Strömungsgleichrichter eliminiert der Turbinenradgaszähler die Folgen schwerer Störungen bei geraden Einlauf- und Auslaufstrecken von 1x DN. Dies erlaubt sehr kompakte Installationen ohne Verlust der Messgenauigkeit.

    Zählwerk

    Das Basis-Zählwerk besteht aus einer UV-beständigem Polycarbonathaube, die auf einen Aluminiumrahmen geklebt (IP67) ist. Der Aluminiumrahmen verstärkt und schützt das Zählwerk vor mechanischen Einflüssen (Stöße). Das Zählwerk kann um 350° in alle Richtungen gedreht werden. Das Zählwerk kann mit NF-Sensoren (Reed oder Wiegand), „normal geschlossen“ manipulationssicheren Kontakten und Encodertechnolgie ausgestattet werden. Der NF-Impulsgeber und seine Antriebsmagnete sind gegen Manipulation durch externe Magnetfelder geschützt. Magnetfelder bis zu
    500 mT haben keine Wirkung auf die Impulszählung. Das Zählwerk kann mit mehreren Optionen ausgestattet werden, die den Zähler zukunftssicher machen.

    Doppelter Reed plus normal geschlossener Kontakt

    Alle Basis-Zählwerke sind mit einem doppelten Reed-Kontakt und einem normal geschlossenen Kontakt ausgerüstet. Rücklaufblockierung: Zum Schutz gegen Manipulation durch Rückflüsse kann das Zählwerk oder der Geräteantrieb mit einer Rücklaufblockierung ausgerüstet werden.

    Wiegand Impulsgeber

    Das Zählwerk kann mit multiplen Wiegand-Impulsgebern ausgestattet werden. Die Wiegand-Impulsgeber haben gegenüber den herkömmlich genutzten Reed-Kontakten erhebliche Vorteile. Wiegand-Sensoren haben keine Prellprobleme und die tatsächliche Lebensdauer ist nicht wie bei den herkömmlichen Reed-Kontakten begrenzt.

    Intelligenter Encoder

    Das Zählwerk kann mit einem intelligenten Encoder ausgestattet werden. Der Encoder sendet ein Gesamtvolumen mit einem Intervall von 400 msec.
    aus. Der Encoder nutzt das standardmäßige serielle Datenformat NAMUR und kann auf Anfrage für spezielle Anwendungen umgerüstet werden. Außer dem Encoder Namur Signal (Pin 1 + 2) sind noch 2x dekadisch programmierte Optokoppler Ausgänge vorhanden (Pin 3 +6 und 4+5). Der Encoder sitzt im Zählerkopf und wird mit einer 6-poligen Steckverbindung mit diesem verbunden.

    Schmierung

    Die Serie FMT-S ist mit hochwertigen Präzisionslagern ausgerüstet. Zur Sicherung einer optimalen Leistung und langen Lebensdauer wird die regelmäßige Spülung und Schmierung der Lager empfohlen. Die Turbinenradgaszähler der Serie FMT können mit unterschiedlichen Schmiersystemen oder mit einer Dauerschmierung ausgestattet werden. Tecon empfiehlt die Nutzung von Schmiersystemen. Bei einem Schmiersystem verteilt ein integrierter Flügel Öl auf alle beweglichen Teile und spült die Lager. Empfehlungen zu Schmierintervallen für Turbinenradgaszähler hängen vom Produkttyp, den Betriebsbedingungen, den Kundenanwendungen und den regulatorischen Vorschriften ab. Die Leistung der Zähler wird durch Spülung von Verunreinigungen auf den Lagern und dem Nach- und Auffüllen von Öl während des Betriebs optimiert.

    Hochbelastbare Lager

    Da die Kräfte auf die wichtigsten Lager in direktem Verhältnis zur Gasdichte (Betriebsdruck) stehen, enthält die FTM-S Serie Lager, die auf den Arbeitsdruck abgestimmt sind. Die FMT-S (w) Turbinenradgaszähler mit niedrigem Arbeitsdruck sind mit leichteren Lagern ausgestattet als die Gaszähler, die bei einem höheren Arbeitsdruck eingesetzt werden. Auf diese Weise können die besten Messbereiche und eine hohe Lebensdauer garantiert werden.

    HF-Sensoren

    Die FMT-S Turbinenradgaszähler können mit unterschiedlichen HF-Sensoren ausgestattet werden:

    HF- HAUPTWELLE:
    dieser HF-Sensor erzeugt 2 unabhängige phasenverschobene Impulse und erlaubt so eine Überwachung der Durchflussrichtung. Der erzeugte Impuls entspricht Namur.

    HF-TURBINENRAD:
    Dieser HF-Sensor kann zur Prüfung des Zustandes des Turbinenrades (fehlende Schaufeln) genutzt werden, indem er die Impulse mit der HF- Hauptwelle vergleicht.

    Für beide vorgenannte Sensoren wird die elektrische Isolierung zwischen Ex-gefährdeten und nicht Ex-gefährdeten Bereichen durch einen eigensicheren Trennverstärker erreicht.

    TECHNISCHE DATEN

    Druckstufe PN 16 /ANSI 600

    Nennweite G-Größe Qmax Qmin
    Atm. Air
    NF Länge
    (mm) (-) (m³/h) (m³/h) (imp/m3) (mm)
    80 G100 160 8 10 120
    G160 250 13 1 120
    G250 400 20 1 120
    100 G160 250 13 1 150
    G250 400 20 1 150
    G400 650 32 1 150
    150 G400 650 32 1 175/180
    G650 1000 50 1 175/180
    G1000 1600 80 0.1 175/180
    200 G650 1000 50 1 200
    G1000 1600 80 0.1 200
    G1600 2500 125 0.1 200
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    Turbinenradgaszähler FMT-S auf Anfrage