SERVING THE GAS INDUSTRY WORLDWIDE
Technische Produktinformation
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04
RMG MESSTECHNIK GMBH
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04 Einsatzbereiche, Funktionsweise, Aufbau
2
Arbeitsweise
Konstruktion und Aufbau
Der Drehkolbengaszähler ist ein volumetrisch messender Zähler zur Messung von Gas in geschlossenen Rohrleitungen. Tritt vom Eintrittsstutzen zum Austrittsstutzen ein Druckgefälle auf, so ruft dieses ein Rotationsdrehmoment an den Drehkolben hervor. Wird es größer als das Beharrungsdrehmoment der zu bewegenden Teile so beginnen sich die Drehkolben in Pfeilrichtung zu drehen. Während der Drehbewegung füllen und entleeren sich die Kammern, die sich zwischen Drehkolben und Gehäuse bilden, so dass die Rotation der Kolben ein Wert für das durchflossene Volumen ist. Diese Drehbewegung wird über ein Anpassungsgetriebe auf ein Zählwerk übertragen, das das Gasvolumen in Betriebskubikmeter fortlaufend zählt. In der Messkammer tritt keine metallische Berührung auf, so dass die Drehkolben sehr leicht laufen. Messbeginn bei weniger als Δp < 0,1 mbar und Q ≈1/1000 Qmax.
Die Drehkolbengaszähler DKZ 04 werden für die Druckstufen PN 10 und PN 16gebaut. Die drucktragenden Gehäuseteile bestehen aus Kugelgraphitguss, die Drehkolben sind aus eloxiertem Leichtmetall gefertigt. Die Eloxalschicht bewirkt eine wesentlich höhere Verschleißfestigkeit der Kolbenoberfläche. Überdimensionierte Lager sowie gehärtete und geschliffene Zahnräder zur Synchronisation der Drehkolben sorgen für einen leichten und ruhigen Lauf. Von einer Drehkolbenwelle aus wird die Drehbewegung über eine Magnetkupplung druckdicht und berührungslos aus dem Druckraum auf die Zählwerkantriebswelle übertragen. Diese trägt den Magnetkern und treibt das im drucklosen Zählwerksgehäuse liegende Zählwerksgetriebe mit seiner feinstufigen Justierübersetzung und das 8-stellige Doppel-Rollenzählwerk an. Die Zähler bis G 400 sind in Flanschbauart gefertigt, größere Zähler haben angeschraubte Füße.
Anwendung RMG Drehkolbengaszähler sind zur Messung gasförmiger Medien konzipiert. Sie werden vornehmlich eingesetzt • in der öffentlichen Gasversorgung - in Gasübergabeund Messstationen - zur Messung des Gasverbrauchs und der Verteilung in Kommunen und Versorgungsbetrieben, sowie des Gasverbrauches bei Endabnehmern wie z.B. Stahlwerke, Ziegeleien, Glasindustrie, sowie in Heizanlagen von Schulen, Krankenhäusern, Blockheizversorgungen usw. • in der Chemischen Industrie zur Messung des Gasverbrauches, der Gasverteilung z.T. mit Steuerung der Prozessgase • in der Auto-Industrie zur Ermittlung der Ansaugluftmengen von Verbrennungsmotoren auf Motorprüf- und Entwicklungsständen. • in der Industrie zur Verbrauchsmessung von Druckluft • in der Kompressorentechnik zur Ermittlung der erzeugten Luftmenge auf Prüfständen.
Alle RMG Gaszähler entsprechen den Bauanforderungen des DVGW-Arbeitsblattes G 492/II sowie DIN 30690 T 1, DIN 3230 T 5 und der Druckgeräterichtlinie DGRL 97/23/EG und werden den darin vorgeschriebenen Festigkeits- und Dichtheitsprüfungen unterzogen. Die Gehäusewerkstoffe entsprechen den Anforderungen der DIN EN 13445-2 mit PED-QM-Zertifizierung mit Abnahmeprüfzeugnis EN 10204/3.1. Selbstverständlich erfüllen RMG Drehkolbengaszähler DKZ 04 auch die Anforderungen der europäischen Drehkolbengaszählernorm EN 12480.
Gasarten Gemessen werden können alle nichtaggressiven Gase nach DVGW- Arbeitsblatt G 260, sowie Erdgas, Stadtgas, Kokereigas, Raffineriegas, Propan, Butan, FlüssiggasLuftgemisch, Methan, Ethylen, Wasserstoff und andere Gase.
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04 Merkmale, Betriebsbedingungen
Merkmale · Druckstufen: PN 10 und PN 16 · Nennweiten: DN 50 bis DN 200 · Serienmäßig in HTB-Ausführung bis 5 bar Betriebsdruck für die Größen G 40 bis 7.241 G 400 01.04 · Großer Messbereich bis 1:160 für eichpflichtige Messungen
· PTB-Zulassung · Gute Reproduzierbarkeit. · Eichperiode: 16 Jahre · Wartungsarm Ölwechsel alle 16 Jahre bei sauberen und trockenen Gasen
· Druck- und Temperaturanschlüsse im Zählergehäuse beidseitig vorhanden
· Serienmäßiges Doppel-Rollenzählwerk ermöglicht den Wechsel der Durchflussrichtung vor Ort ohne Eichaufsicht
· Keine Ein- und Auslaufstrecken erforderlich · Geeignet für diskontinuierlichen Betrieb z.B. in Heizanlagen
· Kein Zählernachlauf · Unabhängig vom Druck, d.h. kein Hochdruckversatz
· Langzeitstabile Messung
Messfehler, Betriebswiderstand
Betriebstemperatur
Die Forderung nach höherer Messgenauigkeit und Messsicherheit über einen großen Messbereich oder bei diskontinuierlichem Betrieb beschert dem volumetrisch messenden Drehkolbengaszähler eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten insbesondere bei gewerblichen Gasverbrauchern oder in Verbindung mit Heizanlagen. Die Reproduzierbarkeit der Messwerte ist ausgezeichnet und bleibt bei normaler Betriebsweise auch über viele Jahren stabil. Nacheichungen von Pintsch Drehkolbengaszählern, die bis zu 50 Jahre in Betrieb waren, zeigten z.T. praktisch keine Abweichungen von der Fehlerkurve im Neuzustand. Bei dem nach dem „Rootsprinzip“ arbeitenden Messsystem werden mit einem speziellen Fertigungsverfahren engste Fertigungstoleranzen bei höchster Präzision erreicht. Dadurch werden Messbereiche bis 1:160 möglich. Eine Optimierung der Lager und Zahnräder sorgt für einen leichtgängigen Lauf und geringen Druckverlust Δp. Er ändert sich in grober Annäherung proportional mit der Gasdichte und quadratisch mit der Zählerbelastung. Die Δp-Werte für die einzelnen Zählergrößen bei Qmax sind in der Tabelle auf Seite 6 angegeben.
Der Normalbereich der Gastemperatur soll zwischen - 10°C und + 40°C liegen. Bei Gasen mit höheren oder niedrigeren Temperaturen bitte rückfragen. Die Lagerung der Zähler kann bei Temperaturen von -20°C bis + 60°C erfolgen.
Hochtemperaturbeständigkeit Da im Brandfall von den Gaszählern keine zusätzliche Gefahr ausgehen darf, sind die RMG Drehkolbengaszähler DKZ 04 in den Größen G 40 bis G 400 so gebaut, dass sie die HTB- Anforderungen nach DIN 3374 und EN 12480 erfüllen.
Einbaulagen Die RMG Drehkolbengaszähler sind für waagerechte und senkrechte Flussrichtung eingerichtet, die Zählwerksdrehung kann ohne Eichaufsicht erfolgen.
3
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04 Zählwerk, Messgenauigkeit
Größen G 40 bis G 400
Messunsicherheit
Die Füllstandskontrollschrauben sind für eine waagerechte und eine senkrechte Einbaulage positioniert. Dadurch sind die Gaszähler um 90° drehbar, wobei lediglich das Zählwerksgehäuse in die neue Gebrauchslage gedreht werden muss (ohne Eichaufsicht).
RMG Drehkolben-Gaszähler DKZ 04 sind eichfähige Messgeräte. Sie werden auf Kundenwunsch nach den bestehenden nationalen oder EG-Richtlinien in unserem Haus amtlich geeicht oder mit den amtlich zugelassenen Messeinrichtungen werksgeprüft und entsprechend ausgeliefert. Das Messsystem weist folgende Vorteile auf: • große Messbereiche bei kleinen Fehlergrenzen, • gute Reproduzierbarkeit (ca. 0,1 %), • praktisch keine Hysterese, • hohe Messgenauigkeit auch bei nicht kontinuierlichen Volumenströmen, wie sie z.B. in Heizanlagen vorherrschen, • kein Zählernachlauf, • große Messbeständigkeit, d.h. praktisch keine Messfehleränderung über viele Jahr, • gutes Hochdruckverhalten, d.h. keine Druckabhängigkeit des Messergebnisses.
Größen G 650 bis G 1000 Die Ölstandsanzeiger und die Befestigungsfüße sind für eine waagerechte und senkrechte Einbaulage umschraubbar. Dadurch sind die Zähler um 90° drehbar, wobei die Ölstandsanzeiger und die Befestigungsfüße umgeschraubt und das Zählwerksgehäuse gedreht werden können (ohne Eichaufsicht).
Mehr Flexibilität durch Doppel-Zählwerk Die RMG Drehkolben-Gaszähler DKZ 04 sind mit einem Doppel-Rollenzählwerk ausgestattet, welches bei der lnbetriebnahme eine Anpassung an die Durchflussrichtung ohne Eingriff in das Zählwerk und ohne Eichaufsicht ermöglicht. Hierdurch wird vor allem die Lagerhaltung verringert, sowie Kosten bei kurzfristigen Änderungen geplanter Anlagen vermieden. Die Anpassung vor Ort an die gewünschte Durchflussrichtung ist leicht und ohne Werkzeug möglich. Das Doppel-Zählwerk verfügt über zwei gegenläufige Anzeigen, die im Lieferzustand durch ein Schild abgedeckt sind. Nach der Bestimmung der Durchflussrichtung wird die zugehörige Anzeige durch Entfernen der Abdeckung freigelegt. Falls erforderlich kann der Zählwerkskopf durch Lösen von zwei Innensechskant-Schrauben um 90° gedreht werden. Weitere Merkmale: • 1 Stck. NF-Impulsgeber serienmäßig eingebaut • weitere Impulsgeber (HF oder NF) einbaubar • mechanischer Abtrieb nach DIN 33800 nachrüstbar
In den Eichvorschriften sind die dargestellten Messfehlergrenzen (vom Momentanwert) vorgeschrieben. Die Fehlerwerte liegen auf einer typischen Fehlerkurve, wie sie das nachfolgende Bild zeigt. +2
Messfehler in %
4
+1 0 -1 -2 Qmin
Qmax Messbereich
Bei einer Eichung nach EG-Vorschriften (mit Messbereichen 1:10 oder 1:20) betragen die Eichfehlergrenzen bis 20% der maximalen Durchflussmenge Qmax ±2% und darüber ±1%. Bei einer Eichung nach deutschen Vorschriften sind auch die Messbereiche 1:30, 1:50, 1:100 und 1:160 möglich. Die Eichfehlergrenze von 1% beginnt dann bereits bei 15%, 10%, 8% bzw 6% von Qmax.
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04 Abmessungen, Gewichte
Abmessungen, Gewichte Nenn- Zähler- Druckweite größe stufe PN DN
*
**
Bohrbild der Anschlussflansche nach EN 1092-2
a
c
e
f
h³
mm
mm
mm
mm
mm
øk
***
Anzahl
D
d2
d2
s
Für alle Tabellen gilt:
ca. Gewicht
*
Baulänge gemäß EN 12480 ** Empfohlener Wandabstand für Wartungsarbeiten *** Durchgangsgewinde / Sacklochgewinde (Tiefe = s)
kg
50
G40
16
150
261 131,5 392
80
125
-
M 16
4
20
30
50
G65
16
150
291 161,5 452
80
125
-
M 16
4
20
31
a
f e
c
a
Nenn- Zähler- Druckweite größe stufe PN DN
80
G100
16
*
**
Bohrbild der Anschlussflansche nach EN 1092-2
a
c
e
f
h³
mm
mm
mm
mm
mm
øk
230
294
164
458
80
160
D
***
Anzahl
d2
d2
210 M 16
s
Flanschabmessungen:
ca. Gewicht
D
kg
8
20
38
∅k DN
80
G160
16
230
349
164
513
80
160
210 M 16
8
20
48
100
G160
16
230
349
164
513
80
180
229 M 16
8
20
46
100
G250
16
340
333
189
522
85
180
229 M 16
8
20
75
150
G400
16
340
383
239
622
85
240
285 M 20
8
24
90
S
f e
c
d2
a
a
Nenn- Zähler- Druckweite größe stufe PN DN
*
**
a
c
e
mm mm mm 150
200
G650
G1000
f mm
g
h³
Abmessungen des Zählerfußes
m
i
k
i1
Bohrbild der Anschlussflansche nach EN 1092-2
k1
mm mm mm mm mm mm
mm
øk
***
Anzahl
D
d2
d2
ca. Gewicht
kg
10
400 452 268 862 440 100 270 570 510 440 380 240
285
23
8
26
210
16
630 502 315 902 460 150 440 640 550 640 550 240
318
23
8
37
420
10
400 522 268 1002 440 100 410 570 510 440 380 295
340
23
8
26
260
16
630 572 315 1042 460 150 580 640 550 640 550 295
381
23
12
41
580
c
g
40
ø 110
s
S
h*) a
a 112 m f
k i
k1 i1
5
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04 Messbereiche, Einbau, Wartung
Messbereiche / Druckverlust Messbereiche, eichfähig Nennweite
6
Zählergröße*)
EG-Zulassung EWG 1.33-3271.3-AEM-E01
Druckverlust Δp bei Qmax und
Innerstaatliche Zulassung 1.33-3271.3-AEM-N01
1 : 10 Qmin
1 : 20 Qmin
1 : 30 Qmin
1 : 50 Qmin
1 : 100 Qmin
1 : 160 Qmin
ρ = 1 kg/m3
Qmax
Kleinstes Zählglied Up
DN
-
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[mbar]
[m3/U]
50
G 40
65
6
3
2
1.3
0,65
-
2
0.1
50
G 65
100
10
5
3
2
1
0,6
3
0.1
80
G 100
160
16
8
5
3
1.6
1
3
1.0
80
G 160
250
25
13
8
5
2.5
1,6
4
1.0
100
G 160
250
25
13
8
5
2.5
1,6
4
1.0
100
G 250
400
40
20
13
8
4
2,5
5
1.0
150
G 400
650
65
32
20
13
6.5
4
5
1.0
150
G 650
1000
100
50
32
20
10
-
5
1.0
200
G 1000
1600
160
80
50
32
16
-
6
10.0
*) Zählergrößen über G 1000 auf Anfrage
Einbau und Wartung
Mechanischer Abtrieb
RMG-Drehkolbengaszähler DKZ 04 benötigen keine Einlaufstrecken. Das Gas und auch die Rohrleitung müssen sauber sein, es empfiehlt sich der vorübergehende Einbau eines Anfahrsiebes. Die Zähler sind tauchgeschmiert. Der Ölstand ist durch Füllstandskontrollschraube kontrollierbar. Der Ölwechsel ist, abhängig von den Betriebsbedingungen, in Intervallen zwischen 5 und 16 Jahren erforderlich. Das Zählwerk bedarf innerhalb der Nacheichfrist von 16 Jahren keiner besonderen Wartung. Weitere Angaben sind der Betriebsanleitung zu entnehmen.
Alle Zählergrößen können optional mit einem mechanischen Abtrieb ohne Einschränkung der Messbereiche betrieben werden. Für den Anschluss von Zusatzgeräten ist ein mechanischer Abtrieb ab Werk lieferbar bzw. vor Ort unter Eichaufsicht nachrüstbar. Die Anschlussmaße für die anzuschließenden Geräte entsprechen DIN 33800. Die Umdrehungswerte und zulässigen Anschlussdrehmomente sind in der Tabelle auf Seite 7 angegeben. Der Abtrieb kann unter Beachtung von Mmax z.B. zum Anbau folgender Zusatzausstattungen benutzt werden: • Impulsgeber (laut Tabelle) • mechanisch angetriebene Zustands-Mengenumwerter • elektronische Kompaktumwerter (Fremdfabrikate) • Encoder-Zählwerk
DREHKOLBENGASZÄHLER DKZ 04 Impulsgeber, Zubehör
Impulsgeber, eingebaut im Zählwerkgehäuse Der RMG-Drehkolbengaszähler DKZ 04 ist standardmäßig mit einem Reed-Kontakt als NF-Impulsgeber (optional Doppel-Impulsgeber) mit Frequenzen bis maximal 0,3 Hz ausge-rüstet. Zusätzlich können NF-Impulsgeber (Reed oder in-duktiv) bis 3 Hz oder HF-Impulsgeber (induktiv) mit Fre-quenzen bis 460 Hz eingebaut werden (siehe Tabelle).
öffentlichen Gasversorgung üblichen Messaufgaben gelöst werden. Darüber hinaus ermöglichen die HFImpulsgeber eine Momentanwertbildung (z.B. m3/h) mit guter Auflösung, wie sie häufig auf Motorprüfständen eingesetzt wird. Insbesondere kann direkt auf den Zähler ein Kompaktmengenumwerter, z.B. vom Typ EC 900, montiert werden, der an den NF-Ausgang des Zählers angeschlossen wird. Bei Verwendung eines EC 900 kann der Umwerter dann gleich im Werk zusammen mit einem 3-Wege-Prüfhahn montiert und die Zählerparameter programmiert werden, so dass eine einbaufertige Einheit ausgeliefert wird.
Impulsgeber am mechanischen Abtrieb Zusätzlich zu den eingebauten Impulsgebern kann ein weiterer Impulsgeber - entsprechend der Tabelle mit Hilfe des genormten mechanischen Abtriebs angebaut werden.
Optionales Zubehör • zur Temperaturmessung sind Einschraubhülsen in unterschiedlichen Gewindestärken erhältlich (G¼ / G½). • zum Schutz vor Verunreinigungen sind optional Anfahrsiebe in unterschiedlichen Ausführungen (Kegelsiebe oder Siebdichtung) lieferbar. • Encoder-Zählwerk - auf Anfrage
Anschluss von Zusatzgeräten Mit den im Zählwerk einbaubaren und über den mechanischen Abtrieb zusätzlich anbaubaren Impulsgebern - siehe Seite 7 - können die in der
Impulsgeber, Anschlussmöglichkeiten Eingebaute Impulsgeber
Abtrieb (Option)
Angebaute Impulsgeber (Option) zum Anbau an den Antrieb
Option
Standard
Option
[m3/lmp] f bei Qmax [m3/lmp] [m3/lmp] G 40
0,01
360 Hz
0,1
0,01
Umdrehungswert
Zulässiges Drehmoment
Ua
Mmax
[m3/U]
[Nmm]
0,01
0,01
400 Hz
0,1
0,01
0,01
G 100
0,1
400 Hz
1,0
0,1
0,1
G 160
0,1
460 Hz
1,0
0,1
0,1
G 250
0,1
400 Hz
1,0
0,1
0,1
G 400
0,1
440 Hz
1,0
0,1
0,1
G 650
0,1
250 Hz
1,0
0,1
0,1
G 1000
1,0
280 Hz
10,0
1,0
1,0
Reed-Schalter
Diode keine ExZulassung
[m3/lmp] [m3/lmp] [m3/lmp] [m3/lmp] [m3/lmp] 0,001
2 G 65
Induktiv-Schalter
0,010
oder
0,010
0,010 5
oder 0,10
20
0,10 od. 1,0
0,10
1,0
0,0005 x Ua bis 1 x Ua
Option
Reed-Schalter
0,1 x Ua bis 100 x Ua
Induktiv-Schalter
0,01 x Ua bis 100 x Ua
Zählergröße
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Technische Änderungen vorbehalten
Stand 10/2007
Drehkolbengaszähler DKZ 04