ABB FV4000-VT4 Bedienungsanleitung
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Datenblatt
D184S035U01
Mit diesen Durchflussmessern kann der Durch-
fluss bzw. das Betriebsvolumen von einphasigen
Dämpfen, Gasen und Flüssigkeiten in einem wei-
ten Messbereich, unabhängig von den Stoffeigen-
schaften, gemessen werden
Keine beweglichen Teile, kein Verschleiß, keine
Wartung
Ex-Ausführung
– II 2G Ex ia/ib IIC T4
– II 2G EEx d [ib] IIC T6
– II 3G Ex nA [L] IIC T4
– II 2D T85 °C ... Tmed IP67
Einfache Installation und Inbetriebnahme
– nur Rohrleitungseinbau und elektrischer Anschluss
Messumformer mit DSP-Technologie
– modernste digitale Filtertechnik zur sicheren
Detektion auch schwächster Sensorsignale
Bedienung über Magnetstift ohne Öffnen des
Gehäuses
Schaltausgang
– zur Verwendung als Grenzkontakt oder Impulsaus-
gang
Optional integrierter Pt100 z.B. zur Temperatur-
überwachung oder Sattdampfkalkulation
Sehr kurze Beruhigungsstrecken bei FS4000
Wirbel-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4
Drall-Durchflussmesser FS4000-ST4/SR4
P R O F I
PROCESS FIELD BUS
B U S
2-Leiter-Kompaktgerät
Digital-Signal-Prozessor-
Messumformertechnik
®
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Verwandte Anleitungen für ABB FV4000-VT4
Inhaltszusammenfassung für ABB FV4000-VT4
- Seite 1 Datenblatt Wirbel-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 Drall-Durchflussmesser FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Mit diesen Durchflussmessern kann der Durch- fluss bzw. das Betriebsvolumen von einphasigen Dämpfen, Gasen und Flüssigkeiten in einem wei- ten Messbereich, unabhängig von den Stoffeigen- schaften, gemessen werden Keine beweglichen Teile, kein Verschleiß, keine Wartung Ex-Ausführung...
- Seite 2 Die mit der Wirbelablösung einhergehenden lokalen Druckände- Durch die Strömung werden diese Wirbel abgelöst, eine Wirbel- rungen werden durch einen Piezo-Sensor detektiert und in elek- straße (Karmansche Wirbelstraße) bildet sich aus (Abb. 1). trische Impulse entsprechend der Wirbelfrequenz umgewandelt. Das vom Messwertaufnehmer kommende durchflussproportio- nale Frequenzsignal wird im Messumformer in ein weiterverarbei- tet.
- Seite 3 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Übersicht der Varianten Aufn. Aufn. Aufn. FS4000-SR4 FV4000-VT4 FV4000-VR4 FS4000-ST4 (TRIO-WIRL SR) (TRIO-WIRL ST) (TRIO-WIRL VT) (TRIO-WIRL VR) Messwert- Flüssigkeiten ≤ ± 0,75 % v.M. unter Referenzbedingungen ≤ ± 0,5 % v.M. unter Referenzbedingungen abweichung Gase und Dämpfe...
- Seite 4 ------ ------------------------- - ------------------- - ρ 1 013 Für die Auswahl eines geeigneten Durchflussmessgerätes in Abhängigkeit einer vorliegenden Applikation stellt ABB das Pro- b) ausgehend vom Massedurchfluss (Q ) --> gramm “AP-Calc” kostenfrei zur Verfügung. (Lauffähig unter --------- - WINDOWS).
- Seite 5 /h --> DN 50 (lt. Tab. 1): Q max = 70 m Für andere Messstoffdichten ( ) berechnet sich der Druckverlust ρ 2. Messbeginn, linear, bei 2 cSt, (aus Abb. 5): Q min = 6 m nach folgender Gleichung: ρ...
- Seite 6 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Durchflussraten, Gas/Dampf Druckverlust Gas/Dampf Siehe Abb. 8 für Luft (bei 20 °C, 1013 mbar, = 1,2 kg/m ρ ANSI Für andere Messstoffdichten berechnet sich der Druckverlust maxDN Frequenz Q maxDN Frequenz [Hz] [Hz] nach folgender Gleichung: Std.
- Seite 7 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 10000,0 DN300 DN250 DN200 1000,0 DN150 DN100 DN80 100,0 DN50 DN40 DN25 10,0 0,10 1,00 10,00 100,00 [kg/m ρ Minimale Durchflussrate, Gas/Dampf in Abhängigkeit der Messstoffdichte, DIN-Ausführung (HT) Abb. 7: 100,00 10,00 1,00 0,10 10,0...
- Seite 8 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Durchflussrate Sattdampf [kg/h] Beispiel für Sattdampf: Gesucht ist der Messbereich für DN 50 bei 7 bar (a). --> aus Tab. 3: DN 50: 101 - 1835 kg/h Zusätzliche Informationen: Sattdampf-Temp.= 165 °C Sattdampf-Dichte = 3,67 kg/m...
- Seite 9 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Messwertabweichung und Umgebungsbedingungen: Reproduzierbarkeit der Temperaturmessung Klimabeständigkeit nach DIN 40040) Messwertabweichung (einschl. Messumformer) Ex-Schutz zul. Umgebungs- Standard Klimafest ± 2 °C Modell temperaturbereich ohne / -20° C … +70 °C VT40 u. VR40 -55 °C … +70 °C Zulässige Rohrleitungsvibration...
- Seite 10 Kabel, die nur für eine Temperatur bis T = 80 °C geeignet Kompressoren (Drücke bei Flüssigkeiten > 10 bar) kann es bei geschlos- sind, schränken die Temperaturbereiche wie in Abb. 9 gezeigt ein. Diese Ein- senem Ventil zu hydraulischen Schwingungen des Messstoffes in der schränkungen gelten auch für die VR (Remote-Ausführung) Variante und die...
- Seite 11 Zentriersegment Abb. 14: Zentrierung Zwischenflanschausführung mit Ring Abb. 12: Einbau bei hohen Medientemperaturen bzw. Segment Druck- und Temperaturmessstellen sind auslaufseitig (Abb. 13) anzuord- nen. Zur Verwendung der internen Temperaturmessung siehe Hinweise im Messumformerteil. 3-5 D 2-3 D 15 x D Anordnung von Druck- und Temperaturmessstellen Abb.
- Seite 12 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Maßzeichnung FV4000-VT4/VR4 (TRIO-WIRL V), Zwischenflanschausführung Erforderlicher Mindestabstand zum Abnehmen des Messumformers und zum Ausbau der Fühlereinheit Qmax DN 150.000 330° drehbar Display nur bei 330° drehbar VT4 Ausführung *) Verkürztes Maß für VR4 Ausführung mit...
- Seite 13 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Maßzeichnung FV4000-VT4/VR4 (TRIO-WIRL V), Flanschausführung, DIN Erforderlicher Mindestabstand zum Abnehmen des Messumformers und zum Ausbau der Fühlereinheit Qmax DN 150.000 330° drehbar 330° drehbar Display nur bei VT4 Ausführung *) Verkürztes Maß für VR4 Ausführung mit...
- Seite 14 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Maßtabelle FV4000-VT4/VR4 (TRIO-WIRL V), Flanschausführung, ASME Nennweite Nenndruck Gewicht [kg] Schedule Tmax 280°C Tmax 400°C 88,9 60,5 15,9 11,2 95,2 66,5 15,9 14,2 1/2” 15,7 95,3 66,5 15,9 20,6 120,6 82,5 22,3 28,8 79,4 15,9...
- Seite 15 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Bestellangaben Wirbel-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 (TRIO-WIRL V) Bestellnummer Geräteausführung Kompakt Getrennt Serie Ex-Zulassungen (Kommunikationsabhängig) Ohne CENELEC „eigensicher“ HART CENELEC „druckfest“ HART FM-Approval (Class 1 / Div. 1) HART USA + Canada CENELEC „eigensicher“ PA/FF Andere Prozessanschluss Flansch Flansch mit Nut (DIN 2512) Zwischenflansch (<DN 200) max PN 100/600 lb...
- Seite 16 Mit Display mit HART Mit Display mit PROFIBUS PA Mit Display mit FOUNDATION Fieldbus Typenschild Deutsch Englisch Französisch Konstruktionsstand/Softwarestand (wird durch ABB spezifiziert) für nur C oder D Zusatzausstattung Ohne 2” Rohrmontage (nur FV4000-VR4) Klimafeste Version Klimafeste Version + 2” Rohrmontage (nur FV4000-VR4)
- Seite 17 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Zubehör: Wenn P/T Kompensation benötigt wird, siehe Datenblatt Messrechner Sensycal. Zwischenflanschzubehör (Option) Nennweiten/Nenndruckabhängig gehören zum optionalen Standard-Zu- behör (dies sind Bolzen, Muttern, Federringe) auch teilweise Zentrierele- mente. Dichtungen sind im Zubehör nicht enthalten. Material: CrNi-Stahl W-Nr.: 1.4571...
- Seite 18 1 013 Für die Auslegung eines geeigneten Durchflussmessgerätes in Ab- b) ausgehend vom Massedurchfluss (Q ) --> hängigkeit einer vorliegenden Mess-Applikation stellt ABB ein Pro- gramm mit dem Namen “AP-Calc” zur Verfügung. --------- - ρ Das Programm läuft unter WINDOWS und steht kostenfrei zur Verfü- gung.
- Seite 19 = 55 m /h) bei = 850 kg/m : = 259 mbar Siehe Abb. 19 für Wasser (20 °C, 1013 mbar, ρ = 998 kg/m Hinweis zu Flüssigkeiten mit höheren Viskositäten Für andere Messstoffdichten (ρ) berechnet sich der Druckverlust nach...
- Seite 20 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Durchflussraten Gas/Dampf Druckverlust Gas/Dampf Siehe Abb 21 für Luft (bai 20 °C, 1013 mbar, ρ = 1,2 kg/m maxDN Frequenz [Hz] ). Für an- [m³/h] [m³/h] bei Q maxDN dere Messstoffdichten berechnet sich der Druckverlust nach folgen- der Gleichung: ½“...
- Seite 21 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 1000 1000 10000 100000 Druckverlust Luft (20 °C, 1013 mbar, ρ = 1,205 kg/m Abb. 21: Durchflussraten Sattdampf [kg/h] Beispiel für Sattdampf: Gesucht ist der Messbereich für DN 50 bei 7 bar a. --> aus Tab. 7: DN 50: 66 - 1285 kg/h Zusätzliche Informationen:...
- Seite 22 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Technische Daten Drall-Durchflussmesser FS4000-ST4/SR4 (TRIO-WIRL S) Überlastbarkeit: Messwertabweichung und Reproduzierbarkeit der Durchflussmessung Gase: 15 % über Maximaldurchfluss Messwertabweichung (einschl. Messumformer), linearer Mess- Flüssigkeiten: bereich ab Re min (siehe Tab. 8) 15 % über Maximaldurchfluss ≤ ± 0,5 % vom Messwert unter Referenzbedingungen)
- Seite 23 Klemmen 41, 42 sind Kabel, die für Temperaturen bis T=110 °C geeignet sind, uneingeschränkt einsetzbar. Kabel, die nur für eine Temperatur bis Prozessanschluss DIN-Flansch T=80 °C geeignet sind, schränken die Temperaturbereiche wie in Abb. 22 gezeigt ein. Diese Einschränkungen gelten auch für die SR4 (Remote-Aus- PN40 führung) Variante und die PROFIBUS PA Ausführung mit Steckeranschluss.
- Seite 24 • Bei horizontaler Leitung und Mediumstemperaturen > 150 °C Aufgrund seines Funktionsprinzips arbeitet der Drall-Durchfluss- ist der Einbau nach Abb. 24 vorzunehmen. messer nahezu ohne Ein- und Auslaufstrecken. Abb. 23 zeigt • Bei der Möglichkeit der Gasblasenbildung sind Gasabscheider empfohlene Ein- und Auslaufstrecken für unterschiedliche Instal- vorzusehen.
- Seite 25 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Maßzeichnung Drall-Durchflussmesser FS4000-ST4/SR4 (TRIO-WIRL S) Erforderlicher Mindestabstand zum Abnehmen des Messumformers und zum Ausbau der Fühlereinheit Stromversorgung Qmax DN 150.000 330° drehbar *) Verkürztes Maß für Display nur bei SR4 Ausführung mit 330° drehbar ST4 Ausführung...
- Seite 26 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Bestellangaben Drall-Durchflussmesser FS4000 (TRIO-WIRL S) Bestellnummer Geräteausführung Kompakt Getrennt Serie EEx Zulassungen (Kommunikationsabhängig) Ohne CENELEC „eigensicher“ HART CENELEC „druckfest“ HART FM-Approval (Class 1 / Div. 1) HART USA + Canada CENELEC „eigensicher“ PA/FF Andere Prozessanschluss...
- Seite 27 Mit Display mit HART Mit Display mit PROFIBUS PA Mit Display mit FOUNDATION Fieldbus Typenschild Deutsch Englisch Französisch Konstruktionsstand/Softwarestand (wird durch ABB spezifiziert) nur C Zusatzausstattung Ohne 2” Rohrmontage (nur FS4000-SR4) Klimafeste Version Klimafeste Version + 2“ Rohrmontage (nur FS4000-SR4)
- Seite 28 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Technische Daten Messumformer Dämpfung Von 1 bis 100 s einstellbar, entspr. 5 τ. Tasten zur Direkteingabe (Schleichmenge) v min Einstellbar zwischen 0 bis 10 % v. Q (max. Betriebsdurchfluss max DN pro Nennweite). Die tatsächliche Schleichmenge ergibt sich in Abhän- Step gigkeit von Applikation und Installation.
- Seite 29 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Technische Daten Messumformer - Elektrischer Anschluss bei Standard-Ausführung 4-20 mA/HART Ausführung 2-Leitertechnik 4-20 mA/HART-Kommunikation Der Messumformer ist in 2-Leiter-Technik ausgeführt, d.h. Span- nungsversorgung und Messsignal (4-20 mA) werden über die glei- chen Leitungen geführt. Parallel steht noch ein Schaltausgang zur Verfügung.
- Seite 30 Kommunikation PROFIBUS PA Darstellung log.1: 1200 Hz Darstellung log. 0: 2200 Hz Der Messumformer eignet sich zum Anschluss an Segmentkoppler DP/PA und der ABB Multi-Barriere MB204. Stromausgang bei Alarm high = 21-23 mA einstellbar (NE43) PROFIBUS PA Protokoll Ausgangssignal gemäß EN 50170 Volume 2, PROFIBUS Übertragungstechnik IEC 1158-2/EN 61158-2...
- Seite 31 FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Kommunikation FOUNDATION Fieldbus Der Messumformer eignet sich zum Anschluss an spezielle Speisege- räte, ein Linking Device sowie die ABB Multi-Barriere MB204. Resource Block FOUNDATION Fieldbus Protokoll Ausgangssignal gemäß FOUNDATION Fieldbus Protokoll Spezifikation 1.4 / ITK 4.01 für den H1 Bus...
- Seite 32 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Technische Daten Messumformer Klemmen 31/32 Hilfsenergie bzw. Speisestrom Ausführung Ex „ib“/ Ex „n“ für VT41/ST41 und VR41/SR41 (4-20mA/HART) Der Betrieb der Geräte in explosiven Bereichen ist nur bei vollständig geschlossenen Gehäuse- deckeln zulässig. EG-Baumusterprüfbescheinigung TÜV 99 ATEX 1465...
- Seite 33 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Mediumstemperaturen/Temperaturklassen Isolierung des Durchflussmessers Die Rohrleitung darf max. bis 100 mm Oberkante isoliert werden. Einsatz von Begleitheizungen Für den Versorgungsstromkreis Klemmen 31, 32 und den Schaltaus- Begleitheizungen dürfen eingesetzt werden, wenn: gang 41, 42 sind Kabel, die für Temperaturen bis T = 110 °C geeignet •...
- Seite 34 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Ausführung EEx „d“/ Ex „ib“ / Ex „n“ Klemmen 31/32 für VT42/ST42 und VR42/SR42 (4-20mA/HART) Hilfsenergie bzw. Speisestrom Der Betrieb der Geräte in explosiven Bereichen ist nur bei vollständig geschlossenen Gehäuse- deckeln zulässig. EG-Baumusterprüfbescheinigung TÜV 00 ATEX 1521X...
- Seite 35 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Mediumstemperaturen/Temperaturklassen Isolierung des Durchflussmessers Für den Versorgungsstromkreis Klemmen 31, 32 und den Schaltaus- Die Rohrleitung darf max. bis 100 mm Oberkante isoliert werden. gang 41, 42 sind Kabel, die für Temperaturen bis T = 110 °C geeignet Einsatz von Begleitheizungen sind, uneingeschränkt einsetzbar.
- Seite 36 Die Minimalspannung U von 14 V bezieht sich auf eine Bürde von 0 Ω Speisespannung IS Entity see: SD-50-2681 (Abb. 35) parameters: Vmax, Imax, Pi, Li, Ci Maximal zul. Bürde im Speisestromkreis Enclosure: Type 4X z.B. Anzeiger, Schreiber oder Leistungswiderstand Abb.
- Seite 37 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Durchflussaufnehmer APPROVED VR43/SR43 Messumformer Durchflussmesser APPROVED APPROVED VR43/SR43 VT43/ST43 Abb. 36: Anschlussplan VR/SR43 u. VT/ST43 Ex-Zulassungsdaten VT43/ST43; VR43/SR43 Versorgungsstromkreis Klemmen 31, 32 explosionsproof XP/Class I/Div 1/BCD/T4 Ta = 70 °C Type 4X = 14-46 V dust-ignitionproof DIP/Class II,III/Div 1/EFG/T4 Ta = 70 °C Type 4X...
- Seite 38 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Ausführung EEx „ia“ für VT4A/ST4A Ex-Zulassungsdaten VT4A/ST4A / VR4A/SR4A Speisestromkreis Klemmen 31,32 und VR4A/SR4A (Feldbus) Zündschutzart II 2G EEx ia IIC T4/T = (-40 °C) -20 ... +70 °C = 24 V Der Betrieb der Geräte in explosiven Bereichen = 380 mA ist nur bei vollständig geschlossenen Gehäuse-...
- Seite 39 Wirbel-/Drall-Durchflussmesser FV4000-VT4/VR4 / FS4000-ST4/SR4 D184S035U01 Isolierung des Durchflussmessers Die Rohrleitung darf max. bis 100 mm Oberkante isoliert werden. Einsatz von Begleitheizungen Begleitheizungen dürfen eingesetzt werden, wenn: • diese unmittelbar fest auf oder um die Rohrleitung verlegt sind • diese bei vorhandener Rohrleitungsisolation innerhalb der Isolation verlegt sind (max.
- Seite 40 ABB optimiert kontinuierlich ihre Produkte, Produktnamen in der Schreibweise XXXXXX sind deshalb sind Änderungen der technischen Daten registrierte oder angemeldete Warenzeichen von ABB. in diesem Dokument vorbehalten. ABB bietet umfassende und kompetente Beratung Printed in the Fed. Rep. of Germany (10.2007) in über 100 Ländern, weltweit.