Drosselklappe RMG 981B
BETRIEBS- UND WARTUNGSANLEITUNG/ ERSATZTEILE
Serving the Gas Industry Worldwide
981.20
AUSGABE 01/2014
Inhaltsverzeichnis
Seite
1.
Allgemeines
1.1
Allgemeine Informationen
3
1.2
Sicherheitshinweise
3
2.
Beschreibung
2.1
Anwendung und Merkmale
4
2.2
Aufbau und Arbeitsweise
4
2.3
Anordnung
5
3.
Technische Daten
3.1
Technische Daten
6
3.2
Abmessungen
7
4.
Spezielle Wartungshinweise
4.1
Anziehdrehmomente MA
9
4.2
Schmierstoffe
9
4.3
Klebstoffe
9
5.
Wartung
5.1
Demontage Klappe
10
5.2
Demontage Welle
10
5.3
Montage des Gerätes
11
5.4
Austausch der O-Ringe
11
7.
Ersatzteile
7.1
Ersatzteilzeichnung RMG 981B mit rundem Strömungsquerschnitt
12
7.2
Ersatzteilliste RMG 981B mit rundem Strömungsquerschnitt
13
7.3
Ersatzteilzeichnung RMG 981B mit ovalem Strömungsquerschnitt
14
7.4
Ersatzteilliste RMG 981B mit ovalem Strömungsquerschnitt
15
981.20 S.2
1.
Allgemeines
1.1
Allgemeine Informationen Jede Person, die mit dem Einbau, Betrieb oder der Wartung der Drosselklappe RMG 981B beauftragt wird, ist angehalten, vorab diese Betriebs- und Wartungsanleitung vollständig und aufmerksam durchzulesen. Die Zeitabstände für die Arbeiten zur Überwachung und Wartung sind im starken Maße von den Betriebsbedingungen der jeweiligen Anlage abhängig. Unter anderem ist dabei die angewendete Gasart mit der entsprechenden Gaszusammensetzung und der vorhandenen Gasverschmutzung sowie eventuell auftretenden Kondensaten zu berücksichtigen. Starre Zeiträume können nicht angegeben werden. Es wird daher empfohlen, die Geräte in die Wartungszeiträume der Gasmotoren einzubinden.
Hinweis
Falls während des Betriebs oder bei Funktionsprüfung Unregelmäßigkeiten im Arbeitsverhalten festgestellt werden, ist eine außerplanmäßige Wartung der Drosselklappe erforderlich. Diese ist umgehend nach der Feststellung der Abweichung im Betriebsverhalten durchzuführen.
Bei Wartungsarbeiten sind alle Bauteile zu reinigen und einer sorgfältigen Kontrolle zu unterziehen. Dies ist auch dann erforderlich, wenn während des Betriebes oder bei Funktionsprüfungen Unregelmäßigkeiten im Arbeitsverhalten festgestellt werden. Die Kontrolle muss sich insbesondere auf Dichtungselemente, Gleitlager sowie auf alle beweglichen Teile wie z.B. Welle und Klappe erstrecken. Beschädigte Teile und die bei der Demontage ausgebauten Dichtelemente (z.B. Wellendichtring) sind durch neue zu ersetzen. Es ist nicht zulässig, andere Ersatzteile, Schmier- oder Klebstoffe zu verwenden, als solche, die ausdrücklich in dieser RMG-Betriebs- und Wartungsanleitung aufgeführt sind. Für den Fall, dass andere als die ausdrücklich aufgeführten Ersatzteile, Schmier- oder Klebstoffe verwendet werden, ist RMG nicht haftbar für jegliche Mängel und Folgeschäden, die aus der Anwendung von nicht autorisierten Ersatzteilen bzw. Stoffen entstehen. Es wird empfohlen, die in den Ersatzteilzeichnungen und Ersatzteillisten mit einem „W“ gekennzeichneten Teile für Wartungsarbeiten bereitzuhalten.
1.2
Sicherheitshinweise Sicherheitshinweise werden durch folgende Signalwörter und Symbole gekennzeichnet
Kennzeichnung
981.20 S.3
Verwendung bei:
! Gefahr
Gefahr von Personenschäden
! Achtung
Gefahr von Sach- und Umweltschäden
Hinweis
wichtige Zusatzinformationen
2.
Beschreibung
2.1
Anwendung und Merkmale Ţ %R[IRHYRK - Mengenregelung des Brenngas-Luft-Gemisches am Gasmotor - Anpassung der Drehzahl und der Leistung des Gasmotors - Einsatz bei Saugmotoren und aufgeladenen Gasmotoren - Gase nach DVGW-Arbeitsblatt G 260 (A) (3. Gasfamilie nur im gasförmigen Zustand), Klärgas, Biogas, Deponiegas, Grubengas und neutrale nicht aggressive Gase Ţ 1IVOQEPI - Einfacher Aufbau und lange Lebensdauer - Reibungsarme und langlebige Gleitlagerung - Abgedichtete Welle - SAE-Verzahnung an beiden Wellenenden - Drehwinkel Drosselklappe geschlossen bis vollständig geöffnet: 75°. Beide Endpositionen sind durch mechanische Endanschläge gesichert - Abdeckung eines breiten Leistungsbereiches bei Gasmotoren durch verschiedene Baugrößen - Runde und ovale Ausführungen
2.2
Aufbau und Arbeitsweise Aufbau Bild 1 zeigt den Aufbau einer Drosselklappe. Diese setzt sich aus einem Gehäuse, einer Klappe und einer drehbar gelagerten, abgedichteten Welle zusammen. Das Gehäuse hat einen Durchgang mit rundem bzw. ovalem Querschnitt, der in Abhängigkeit der Klappenstellung mehr oder weniger geschlossen wird. Die Winkelstellung der Klappe wird durch Verdrehen der Welle verändert.
Gehäuse Klappe
Welle
Bild 1: Veränderung des freien Strömungsdurchschnitts in der Drosselklappe
981.20 S.4
Arbeitsweise Drosselklappen werden zur Leistungsregelung (Drehzahlregelung) bei Gasmotoren eingesetzt. Die Motorleistung wird entsprechend der angeforderten Leistung (z.B. Abnahmeleistung am Generator) durch Drosselung der dem Motor zugeführten Brenngas-Luftgemisch-Menge angepasst. In Tabelle 1 ist die Änderung des Strömungsquerschnitts durch die Drosselklappe abhängig vom Leistungsbedarf des Gasmotors aufgezeigt. Tabelle 1: Drosselklappenquerschnitt abhängig von Gasmotorleistung Leistungsbedarf des Gasmotors Änderung des Durchflussquerschnittes der Drosselklappe
höher
niedriger
größer
kleiner
Die Öffnungsstellung der Drosselklappe bestimmt die Gasmotorleistung. Läuft der Gasmotor im Volllastbetrieb, wird die Drosselklappe in eine waagrechte Position gebracht und damit maximal geöffnet. Die maximalen Querschnitte für RMG-Drosselklappen sind in Tabelle 2 zu den technischen Daten eingetragen. Die Verstellung der Drosselklappe erfolgt durch Drehung der Drosselklappenwelle (Bild 1) mittels eines elektrischen Stellantriebes. Der Stellantrieb und die Welle sind im Regelfall über einen Drosselklappenhebel (beide Antriebskomponenten nicht im Lieferumfang) gekoppelt. Der Drehwinkel der Welle zwischen den Positionen geschlossen und maximal geöffneter Klappe beträgt ca. 75° und ist durch mechanische Anschläge begrenzt. RMG Drosselklappen können unabhängig von der Drehrichtung des gewählten Stellantriebes verwendet werden. Zwei Wellenenden erlauben die Montage von Antriebskomponenten je nach Bedarf an beiden Seiten der Drosselklappe.
2.3
Anordnung Die abgedichtete Welle und das druckfeste Gehäuse ermöglichen den Einsatz der RMG Drosselklappen sowohl bei Saugmotoren als auch bei Gasmotoren mit Turbo Aufladung. Die Art des Motors bestimmt die Position der Drosselklappe im Brennstoffzufuhrsystem der Anlage. Bei einem Saugmotor wird die Klappe direkt nach dem Gasmischer angeordnet (Bild 2). Brenngas
Abgas
Luft Filter
M
Drosselklappe
Gas-Mischer Gasmotor
Bild 2: Position der Drosselklappe im Brennstoffzufuhrsystem bei einem Saugmotor
Bei einem aufgeladenen Motor befindet sich die Drosselklappe hinter dem Ladeluftkühler (Bild 3). Brenngas
Abgas
Luft Filter
Lader
M
Ladeluftkühler
Drosselklappe
Gas-Mischer Gasmotor
Bild 3: Position der Drosselklappe im Brennstoffzufuhrsystem bei einem aufgeladenen Motor
In beiden Fällen wird die dem Motor zugeführte Menge des Brenngas-Luft-Gemisches geregelt.
981.20 S.5
In speziellen Fällen (z.B. bei Dieselgasmotoren mit Zündstrahlverfahren) wird die Drosselklappe dem Gasmischer auf der Seite der Brenngaszufuhr vorgeschaltet (Bild 4). Bei dieser Art der Anordnung wird der Anteil des Brenngases im Gemisch mittels Drosselung durch die Klappe geregelt.
Drosselklappe
Brenngas
Abgas
Luft Filter
Lader
M
Ladeluftkühler
Gas-Mischer Gasmotor
Bild 4: Position der Drosselklappe bei einer Sonderschaltung
3.
Technische Daten
3.1
Technische Daten Tabelle 2: Technische Daten der Droselklappen RMG 981B max. zulässiger Druck PS
2,3 bar
max. zulässige Betriebstemperatur
200 °C
Verstellwinkel
ca. 75°
Wellenenden
beidseitig 3/8“ SAE-Verzahnung
Ex-Schutz
Die mechanischen Bauteile des Gerätes verfügen von sich heraus über keine eigenen potentiellen Zündquellen und keine heißen Oberflächen und fallen damit nicht in den Geltungsbereich der ATEX 95 (94/9/EG). Zum Antrieb benötigte elektrische Betriebsmittel müssen die am Einsatzort geltenden ATEX-Anforderungen erfüllen.
Werkstoffe:
Gehäuse Welle Klappe Gleitlager Wellendichtungen Lagerbuchsen
Al-Knetlegierung rostfreier Stahl rostfreier Stahl Aluminium-Kunststoff-Verbund FKM Sondermessing
SEP-Ausführung nach PED SEP nach PED Art. 3, Abs. 3
981.20 S.6
3.2
Abmessungen Ausgangsseite
4x 45°
øe
90
°
3/8" SAE-Verzahnung
19
f
øa
g øb øc d
Bild 5: Maßbild RMG 981B mit rundem Strömungsquerschnitt
Tabelle 3: Maße RMG 981B mit rundem Strömungsquerschnitt Drosselklappe
Abmessungen
RMG 981B 70/45
RMG 981B 100/68
RMG 981B 140/85
RMG 981B 140/96
RMG 981B 200/135
Øa
45
68
85
96
135
Øb
85
104,8
133,6
133,6
178
Øc
100
120
150
150
200
d
152
172
192
192
242
Øe
7
9
11
11
13
f
-
10
14
14
15
g
40
61
76
76
110
As [cm²]*
10,9
27,4
45,5
59,7
121,3
* Äquivalenter Strömungsquerschnitt unter Berücksichtigung der Einbauten
981.20 S.7
Ein- / Ausgangsseite
4x
ø13
90°
45°
88
ø178
3/8" SAE-Verzahnung
14
15
180
ø235
110
270
Äquivalenter Strömungsquerschnitt unter Berücksichtigung der Einbauten:
AS = 112,8 cm²
Bild 6: Maßbild RMG 981B - 200 mit ovalem Strömungsquerschnitt
Ausgangsseite
88
202
M12x24
170 100
198
82
180 235
140
270
Eingangsseite
M12x24
100
182
3/8" SAE-Verzahnung
14
198
Äquivalenter Strömungsquerschnitt unter Berücksichtigung der Einbauten:
AS = 112,8 cm²
Bild 7: Maßbild RMG 981B - 235 mit ovalem Strömungsquerschnitt
981.20 S.8
4.
Spezielle Wartungshinweise ! Gefahr
Wartungsarbeiten und Reparaturen dürfen nur in druck- und spannungslosem Zustand der Anlage durchgeführt werden.
! Achtung
Die Drosselklappe wird während des Betriebs am Gasmotor in der Regel sehr heiß. Entsprechende Schutzmaßnahmen sind vor Beginn der Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten zu treffen. Die nachfolgenden Bezeichnungen der Einzelteile (Positionsnummern) entsprechen denen der Ersatzteilzeichnungen und Ersatzteillisten (Seite 12-15).
Hinweis 4.1
Anziehdrehmomente MA Die in der Ersatzteilzeichnung in Kapitel 7 mit Symbol MA gekennzeichneten Zylinderschrauben (4) sind mit einem entsprechenden Werkzeug gemäß den in Tabelle 4 angegebenen Anziehdrehmoment anzuziehen. Tabelle 4: Anziehdrehmomente MA Drosselklappe
RMG 981B - 70/45
übrige Baugrößen
Zylinderschraube Pos. Nr.
4
4
Anziehdrehmoment in Nm
3
5
Hinweis 4.2
Die Zylinderschrauben (4) sind mit „Schraubensicherung mittelfest“ (Tabelle 6) zu sichern und daher fettfrei zu halten.
Schmierstoffe Die Gleitlager (9) und Dichtringe (10) sind vor Montage der Welle (3) mit dem entsprechenden Silikonfett nach Tabelle 5 dünn einzufetten. Tabelle 5: Schmierstoffe Bauteil
4.3
Schmierstoff
RMG-Teile-Nr.
Gleitlager (9)
Silikonfett
27081
Dichtring (10)
Silikonfett
27052
Klebstoffe Die zu klebenden Teile sind für die Klebung sauber, trocken und fettfrei zu halten. Für Zylinderschrauben (4) bitte Hinweise in Abschnitt 4.1 beachten. Tabelle 6: Klebstoffe Klebeverbindung
Klebstoff
RMG-Teile-Nr.
Aktivator
27881
anaerober Klebstoff
27231
anaerober Klebstoff
27231
Buchse vollständig (7)
Zylinderschrauben (4)
981.20 S.9
5.
Wartung Um Probleme bei den Wartungsarbeiten zu vermeiden, wird empfohlen, die Reihenfolge der einzelnen Arbeitsschritte einzuhalten. Vor der Wartung muss das Gerät aus der Anlage ausgebaut werden. Das Gerät, insbesondere den Innenraum und die Wellenlagerung gründlich säubern und auf Schäden untersuchen. Bei festgestellten Defekten müssen die beschädigten Teile ersetzt werden.
5.1
Demontage Klappe Die Klappe (5) im Gehäuse (1) durch Drehen der Welle (3) schließen. Zylinderschrauben (4) mit einem Innensechskantschlüssel lösen (Bild 8). Dann Klappe aus dem Gerät herausziehen.
Gehäuse Welle (3) Zylinderschrauben (4) Klappe (5) Bild 8: Demontage Klappe (5) Ausgebaute Teile gründlich reinigen, auf Beschädigungen untersuchen und bei Bedarf ersetzen.
5.2
Demontage Welle Bei demontierter Klappe (5) die Welle (3) aus der Lagerung zur Seite herausziehen (Bild 9).
Welle (3)
Bild 9: Demontage Welle (3) Demontierte Welle (3) gründlich reinigen und auf Beschädigungen untersuchen, explizit die Gleit- und Dichtflächen.
981.20 S.10
5.3
Montage des Gerätes Dichtlippen der Dichtringe (10), siehe Ersatzteilzeichnungen 7.1 und 7.3, mit Silikonfett (Kapitel 4.2) leicht von der Innenseite der Drosselklappe einfetten. Die Drosselklappe mit der Eingangsseite nach unten legen (dabei zeigt der auf dem Gehäuse (1) eingeschlagene Durchfluss-Richtungspfeil nach oben). Welle (3) mit der Seite ohne Spannhülse (2) durch die Öffnungen der beiden Buchsen vollständig (7) schieben. Dabei ist darauf zu achten, dass die Welle von der Seite des Gehäuses mit der Freifräsung für den mechanischen Anschlag (Spannhülse (2)) eingeschoben wird (Bild 10). Durch Drehung der Welle die Auflagefläche für die Klappe (5) zur Ausgangsseite der Drosselklappe (nach oben) ausrichten.
Gehäuse (1) Buchse, vollständig (7)
Welle (3) Spannhülse (2)
Bild 10: Montage Welle (3) Die Klappe (5) in die Geräteöffnung bis zur Auflagefläche der Welle (3) einschieben. Dabei steht die Auflagefläche leicht schräg (siehe Ersatzteilzeichnungen in Kapitel 7). Klappe mit Zylinderschrauben (4) auf der Welle befestigen. Die Zylinderschrauben entsprechend den Tabellen 6 und 4 anziehen und sichern. Hierbei die Hinweise in Kapiteln 4.1 und 4.3 beachten.
5.4.
Austausch der Dichtringe Die Klappe (5) und Welle (3), wie in Kapitel 5.1 und 5.2 beschrieben, ausbauen. Beschädigte Dichtringe (10) aus den Buchsen (8) mit Hilfe eines Hakens oder ähnlichem in Richtung der Innenseite des Gerätes herausziehen (Übersichtszeichnung, siehe Ersatzteilzeichnungen 7.1 und 7.3). Neue Dichtringe entsprechend Tabelle 5 dünn einfetten und in die Buchsen einsetzen, dabei ist auf die Ausrichtung zu achten. Die Dichtlippen der Dichtringe müssen nach innen ausgerichtet sein. Abschließend Gerät wie in 5.3 beschrieben montieren.
981.20 S.11
* **
MA W
Anziehdrehmoment entsprechend Tabelle 4 Teile sind für Wartungsarbeiten bereitzuhalten Ersatzteil nur als Bestandteil der Baugruppe (Pos. 7) erhältlich Klebeverbindung entsprechend Tabelle 6
B
B
** X
W 10 9*
7
X
8*
W 6
5
4
3
2
1
MA
B-B
A
A
7.1
Anmerkungen:
A-A
7. Ersatzteile Ersatzteilzeichnung
RMG 981B mit rundem Strömungsquerschnitt
981.20 S.12
7.2
Ersatzteilliste RMG 981B - mit rundem Strömungsquerschnitt Teilenummern
Pos.
Benennung
Anz. Stk.
W
Werkstoff
RMG 981B 70/45
RMG981B 100/68
RMG981B 140/85
RMG981 140/96
RMG981 200/135
1
Gehäuse
1
LM
10024269
10024276
10024283
10024289
10024295
2
Spannhülse
1
St
17267
17267
17267
17267
17267
3
Welle
1
NSt
10024270
10024277
10024284
10024290
10024296
4
Zylinderschraube
2
St
10317
-
-
-
4
Zylinderschraube
4
St
-
10318
10318
10318
10361
5
Klappe
1
NSt
10024271
10024278
10021987
10022048
10022029
6
Sicherungsring
2
19200
19200
19200
19200
19200
7
Buchse, vollständig
2
10030257
10030257
10030257
10030257
10030257
W
St
bestehend aus Pos. 8 - 10
8*
Buchse
1
AlBz
10030256
10030256
10030256
10030256
10030256
9*
Gleitlager
1
LM/K
27250
27250
27250
27250
27250
10
Dichtring
1
KG
27862
27862
27862
27862
27862
-
LOCTITE
27231
27231
27231
27231
27231
-
LOCTITE Aktivator **
27881
27881
27881
27881
27881
-
Silikonfett
27052
27052
27052
27052
27052
W
W
W
* Ersatzteil nur als Bestandteil der Buchse, vollständig (7) erhältlich ** wird beim Austausch der Buchse, vollständig (7) benötigt W Teile sind für Wartungsarbeiten bereitzuhalten
981.20 S.13
* **
MA W
B
B
Anziehdrehmoment entsprechend Tabelle 4 Teile sind für Wartungsarbeiten bereitzuhalten Ersatzteil nur als Bestandteil der Baugruppe (Pos. 7) erhältlich Klebeverbindung entsprechend Tabelle 6
Anmerkungen:
X
A-A
**
W 6
8*
5
4
3
2
1
7
9*
X
MA
W 10
B-B
A
A
7.3 Ersatzteilzeichnung
RMG 981B mit ovalem Strömungsquerschnitt
981.20 S.14
7.4
Ersatzteilliste RMG 981B - mit ovalem Strömungsquerschnitt Teilenummern
Pos.
Benennung
Anz. Stk.
W
RMG 981B
RMG 981B
200-180/88
235-180/88
Werkstoff
1
Gehäuse
1
LM
10024301
10024263
2
Spannhülse
1
St
17267
17267
3
Welle
1
NSt
10024302
10024302
4
Zylinderschraube
5
St
10361
10361
5
Klappe
1
NSt
10024303
10024303
6
Sicherungsring
2
19200
19200
7
Buchse, vollständig
2
AlBz/St/K
10030257
10030257
W
St
bestehend aus Pos. 8 - 10
8*
Buchse
1
AlBz
10030256
10030256
9*
Gleitlager
1
LM/K
27250
27250
10
Dichtring
1
KG
27862
27862
-
LOCTITE
27231
27231
-
LOCTITE Aktivator **
27881
27881
-
Silikonfett
27052
27052
W
W
W
* Ersatzteil nur als Bestandteil der Buchse, vollständig (7) erhältlich ** wird beim Austausch der Buchse, vollständig (7) benötigt W Teile sind für Wartungsarbeiten bereitzuhalten
981.20 S.15
Weitere Informationen Wenn Sie mehr über Lösungen der RMG für die Gasindustrie erfahren möchten, dann setzen Sie sich mit Ihrem lokalen Ansprechpartner in Verbindung oder besuchen unsere Internetseite www.rmg.com DEUTSCHLAND
ENGLAND
Honeywell Process Solutions
Honeywell Process Solutions
RMG Regel + Messtechnik GmbH
Bryan Donkin RMG Gas Controls Ltd.
Osterholzstrasse 45
Enterprise Drive, Holmewood
34123 Kassel, Deutschland
Chesterfield S42 5UZ, England
Tel: +49 (0)561 5007-0
Tel: +44 (0)1246 501-501
Fax: +49 (0)561 5007-107
Fax: +44 (0)1246 501-500
Honeywell Process Solutions
KANADA
RMG Messtechnik GmbH
Honeywell Process Solutions
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50 Clarke Street South, Woodstock
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Honeywell Process Solutions WÄGA Wärme-Gastechnik GmbH
USA
Osterholzstrasse 45
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3940 Virginia Avenue
Fax: +49 (0)561 5007-207
Cincinnati, Ohio 45227, USA Tel: +1 (0)513 272-1111 Fax: +1 (0)513 272-0211 RMG 981.20 2014-01 © 2014 Honeywell International Inc.