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Gas-Druckwächter DG TECHNISCHE INFORMATION • Überwachung von Gas- und Luftdrücken (Über-, Unterdrücke und Differenzdruck) • Zertifiziert für Systeme bis SIL 3 und PL e • Mit zugelassenem Trennschaltverstärker für explosionsgefährdete Bereiche Zone 1 und 2 • EU-zertifiziert nach EN 1854 und nach Klasse „S“ •...
Anwendung 1 Anwendung DG..-6, Mit angebauter Gerätesteckdose gemäß DIN EN 175301-803 DG, Schaltpunkt einstellbar DG..T, Handrad mit "WC- und mbar-Skalenwerten. ½ NPT Con- DG..H, DG..N, Schaltpunkt einstellbar. Verriegelt beim Errei- duit für den elektrischen Anschluss. chen des Schaltpunktes. Entriegeln von Hand. Der Gas-Druckwächter DG kontrolliert kleinste Druck- differenzen und löst bei Erreichen eines eingestellten Schaltpunktes Ein-, Aus- oder Umschaltvorgänge aus.
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Anwendung Er überwacht Gas-Über- und -Unterdrücke an Gas- und Luftverbrauchseinrichtungen in der Industrie, z. B. Gebläse- überwachung an Heizkesseln, Differenzdrucküberwachung in der Feuerungs-, Lüftungs- und Klimatechnik. Druckwächter, die mit Handrückstellung ausgestattet sind, verriegeln bei Schaltung. Druckwächter (DG..T) mit UL-, FM-Zulassung werden mit ei- ner Düse ausgestattet, die zur Durchflussbegrenzung dient, siehe Seite 11 (Durchflussbegrenzer).
Anwendung 1 .3 Anwendungsbeispiele 1 .3 .3 Geschlossenstellungskontrolle 1 .3 . 1 Gasmangelüberwachung Elektronisches Sicherheitsabsperrventil SAV mit Geschlos- senstellungskontrolle nachgeschalteter Geräte Zur Überwachung des minimalen Gaseingangsdruckes 1 .3 .4 Unterdrucküberwachung 1 .3 .2 Differenzdrucküberwachung Durch die Überwachung des Unterdrucks ist die richtige Differenzdruckwächter zur Überwachung von Luftfiltern Position der Bauteile bei der vollautomatischen Montage von Gaszählern sichergestellt.
Anwendung 1 .3 .5 Luftstrecke mit Min .-Druck- und 1 .3 .6 Gasmangel- und Gasüberdrucksicherung -Strömungsüberwachung VAS..N VAS..L Min./Max. KFM/RFM 1/min Bei zu niedrigem und zu hohem Druck schaltet der Min./ Die vom Ventilator erzeugte Luftströmung darf wie folgt Max.-Druckwächter (PZL/PZH), um einen Anlauf zu verhin- überwacht werden: dern oder eine Sicherheitsabschaltung auszulösen.
Zertifizierung 2 Zertifizierung DG . . T : UL-zugelassen* USA und Kanada Zertifikate, siehe www.docuthek.com Zertifiziert gemäß SIL und PL Underwriters Laboratories – UL 353 „Limit Controls“. www. ul.com AGA-zugelassen* Für Systeme bis SIL 3 nach EN 61508 und PL e nach ISO 13849. Siehe Seite 34 (Sicherheitsspezifische Kenn- Australian Gas Association, Zulassungs-Nr.: 5484.
Funktion 3 Funktion DG . . T Der Druckwächter schaltet bei steigendem oder fallendem Handrück- 1/2" NPT Druck. Ist der eingestellte Schaltpunkt erreicht, wird ein Mi- stellung Handrad kroschalter im DG betätigt, der als Wechsler ausgeführt ist. Conduit/ M16 x 1,5 Der Schaltdruck wird mit einem Handrad eingestellt.
Funktion 3 .2 Überdruckmessung 3 .4 Differenzdruckmessung Die Überdruckmessung dient z. B. der Überprüfung einer Die Differenzdruckmessung dient z. B. der Absicherung ei- Gebläsefunktion oder Gas-Min./Max.-Druckmessung. nes Luft-Volumenstroms oder der Überwachung von Filtern und Gebläsen. Anschluss 4 (oder 3) nicht an gasführende Leitungen an- schließen! Weitere Informationen, siehe Projektierungshin- weise, Mechanischer Anschluss Seite 21 (DG).
Funktion 3 .5 Anschlusspläne 3 .5 .3 Kontroll-Lampe mit Stecker 3 .5 . 1 Kontaktstellung Die Kontakte 3 und 2 schließen bei steigendem Druck. Die Kontakte 1 und 3 schließen bei fallendem Druck. 3 .5 .4 Rot/grüne Kontroll-LED für 24 V=/~ oder 110 V~ bis 230 V~ Druckwächter, die bei steigendem Druck schalten: Der Kontakt wird von NC 1 nach NO 2 geschaltet.
Funktion 3 .6 Verdrahten DG 18I, DG 120I, DG 450I Wenn der DG..G einmal eine Spannung > 24 V (> 30 V) und einen Strom > 0,1 A bei cos φ = 1 oder > 0,05 A bei cos φ = 0,6 geschaltet hat, ist die Goldschicht an den Kontakten NC 1 weggebrannt.
Funktion 3 . 7 DG im Ex-Schutz-Bereich Zone 1 (21) und 3 .7 . 1 Ex-i-Stromkreis ohne Überwachung auf Leitungsfehler 2 (22) Der Druckwächter DG ist einsetzbar in explosionsgefährde- Trennschaltverstärker ten Bereichen der Zone 1 (21) und 2 (22), wenn im sicheren Bereich ein Trennschaltverstärker als Ex-i-Betriebsmittel nach EN 60079-11 (VDE 0170-7):2012 vorgeschaltet ist.
Funktion 3 .8 DG im Ex-Schutz Zone 2 (22) Der Druckwächter DG ist ohne Trennschaltverstärker an- schließbar an Rohrleitungen/Räume, in denen sich explosi- onsfähige Gase oder Stäube der Zone 2 (22) befinden. Der Anschluss an Zone 2, Zone 22 muss über eines der beiden ¼"-Gewinde erfolgen.
Projektierungshinweise 5 Projektierungshinweise 5 .2 Einbau Das Gehäuse darf kein Mauerwerk berühren. Mindestab- 5 . 1 Einbaulage stand 20 mm (0,8"). Der DG..S ist nur für Sauerstoff und Ammoniak geeignet Einbaulage senkrecht, waagerecht oder teilweise über (Membrane aus IIR). Nicht für Brenngase verwenden, da die Kopf, vorzugsweise bei senkrecht stehender Membrane.
Projektierungshinweise 5 .3 Mechanischer Anschluss Bei stark schwankenden Drücken eine Vordrossel einbauen. Siehe Seite 25 (Vordrossel). 5 .3 . 1 DG 5 .2 . 1 Drucküberwachung bei hohen Temperaturen Druckwächter sind mit geeigneten Zuleitungen in der Lage, Drücke bei hohen Temperaturen in Abgasleitungen zu über- wachen.
Projektierungshinweise 5 .4 Druckwächter mit Handrückstellung entriegeln Handrückstellung Druckwächter, die verriegeln, wenn der Druck auf den ein- gestellten Schaltpunkt abfällt: Zum Entriegeln muss der Druck mindestens auf den einge- stellten Schaltpunkt plus Differenzdruck zwischen Schalt- druck und möglicher Entriegelung angestiegen sein. Druckwächter, die verriegeln, wenn der Druck auf den ein- gestellten Schaltpunkt ansteigt: Zum Entriegeln muss der Druck mindestens auf den ein-...
Zubehör 6 .4 Druckausgleichselement Um den Min.-Druckwächter zu testen, kann der geschaltete DG über die Prüftaste der PIA (nicht buntmetallfrei) entlüftet werden. Bestell-Nr.: 74329466 6 . 7 Filtermattenset Für CE-zertifizierte Druckwächter. Um die elektrischen Kontakte im DG vor Schmutzpartikeln Um die Bildung von Schwitzwasser zu vermeiden, kann der aus der Umgebungsluft oder dem Medium zu schützen, Deckel mit Druckausgleichselement eingesetzt werden.
Zubehör 6 . 1 0 Kontroll-Lampenset rot oder blau Die beigelegte Filtermatte soll den offenen 1/8"-Anschluss gegen eindringenden Schmutz und Insekten schützen. Lieferumfang: A 2 x Haube, 100 x 100 x 100 mm B 2 x Schrauben M4 x 16 C 4 x Muttern Kontroll-Lampe rot: D 2 x Scheiben 110/120 V~, I = 1,2 mA, Bestell-Nr.: 74920430.
Technische Daten 7 Technische Daten Membrane: NBR. Gehäuseunterteil: AlSi 12. Membrane: IIR bei DG..S, DG..ST. 7 . 1 Umgebungsbedingungen Gewicht: Maximale Medien- und Umgebungstemperatur: 270 bis 320 g (9,5 bis 11,3 oz), je nach Ausstattung. DG..B, DG..U, DG..I: -20 bis +80 °C (-4 bis +176 °F), DG..S: -15 bis +60 °C (5 bis 140 °F), 7 .2 .
Technische Daten 7 .3 Elektrische Daten Schaltleistung: (cos φ = 1) (cos φ = 0,6) 24–250 V~ 0,05–5 A 0,05–1 A DG..G 5–250 V~ 0,01–5 A 0,01–1 A DG..G 5–48 V= 0,01–1 A 0,01–1 A DG..T max. 240 V~ max. 5 A max. 0,5 A DG..TG < 30 V~/= max. 0,1 A max. 0,05 A Wenn der Druckwächter einmal eine Spannung > 24 V (> 30 V) und einen Strom >...
Technische Daten 7 .4 Einstellbereich und Schalthysterese DG Schaltverhalten, siehe Auswahl Seite 6 (DG). Mittlere Schalt- Differenz zwi- Max . Eingangs- differenz bei schen Schalt- Einstellbe- druck p Abwanderung des Schaltpunk- max . min .- und druck und reich* =Standhalte- tes bei Prüfung nach EN 1854 max .-Einstel- möglicher Ent-...
Technische Daten Mittlere Schaltdif- Max . Eingangs- ferenz bei min .- Abwanderung des Schaltpunktes bei Einstellbereich* druck p max . und max .-Einstel- Prüfung nach EN 1854 =Standhaltedruck lung Gas- Luft- mbar mbar mbar Druckwächter Druckwächter -1,5 bis -0,5 und ± 15 % oder DG 1,5I 0,2 –...
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Technische Daten Mittlere Differenz Schaltdiffe- zwischen Abwanderung des Schalt- Einstellbe- renz bei Schaltdruck Max . Eingangsdruck punktes bei Prüfung nach reich min .- und und mögli- EN 1854 max .-Einstel- cher Entrie- lung gelung mit Ablase- ohne Ablase- Gas-Druck- Luft-Druck- "WC (mbar) "WC (mbar) leitung leitung...
Sicherheitsspezifische Kennwerte für SIL und PL 10 Sicherheitsspezifische Kennwerte Hardware-Fehlertoleranz (2 Bauteile/Schalter, redun- für SIL und PL danter Betrieb) HFT Anteil sicherer Ausfälle SFF > 90 % Zertifikate, siehe www.docuthek.com. Anteil unerkannter Ausfälle in- Begriffserklärungen, siehe Seite 48 (Glossar). folge gemeinsamer Ursache β ≥ 2 % Gilt für SIL Beziehung zwischen dem Performance Level (PL) Geeignet für Sicherheits-Integ-...
Sicherheitsspezifische Kennwerte für SIL und PL 10 .2 Lebensdauer Max. Lebensdauer unter Betriebsbedingungen nach EN 13611, EN 1854 für DG..U, DG..H, DG..N, DG..I: Lebensdauer ab Produktionsdatum, zuzüglich max. ½ Jahr Lagerung vor dem erstmaligen Einsatz oder nach Erreichen der angegebenen Schaltspiele, je nachdem, was zuerst erreicht wird: Medium Lebensdauer...
Sicherheitshinweise nach EN 61508-2 11 Sicherheitshinweise nach 11 .6 Sicherheitshinweise Einsatzgrenzen EN 61508-2 Die Funktion ist nur innerhalb der angegebenen Grenzen gewährleistet, siehe Seite 27 (Technische Daten) oder Betriebsanleitung, siehe www.docuthek.com. 11 . 1 Anwendungsbereich Der Gas-Druckwächter löst bei Erreichen eines eingestell- 11 .7 Installation und Inbetriebnahme ten Schaltpunktes Ein-, Aus- oder Umschaltvorgänge aus.
Sicherheitshinweise nach EN 61508-2 11 . 1 0 Sicherheitshinweise Designverifikation Für die Beurteilung von möglichen Ausfallarten innerhalb des Entwurfes und deren Einstufung in sichere und ge- fährliche Ausfälle ist eine Fehler-Möglichkeits und Einfluss- Analyse für das Produkt durchgeführt worden. 11 . 1 1 Sicherheitstechnische Kenndaten/ SIL- Tauglichkeit Siehe Seite 34 (Sicherheitsspezifische Kennwerte für SIL und PL) und Seite 27 (Technische Daten).
Betrieb und Wartung 12 Betrieb und Wartung 12 .2 . 1 Schaltpunktüberprüfung durch Messung der sicherheitskritischen Prozessgröße Beispiele: 12 . 1 Dichtheit prüfen Min-Gasdruckwächter Sicherheitsrelevante Funktion: soll verhindern, dass der Gasdruck so weit abfällt, dass bei der Verbrennung ein un- gewollter Luftüberschuss besteht.
Betrieb und Wartung 12 .2 .2 Schaltpunktüberprüfung durch Messung im eingebauten Zustand Max-Gasdruckwächter Sicherheitsrelevante Funktion: soll verhindern, dass der Gasdruck ansteigt und pmax der anderen verwendeten Bauteile überschreitet und damit die Funktion beeinträch- tigt/zerstört wird. Verwendetes Gerät: DG 150B-3, Handradstellung 100 mbar. Anlagenparameter: Betriebsdruck nicht gemessen (für diese Methode unwichtig), Signal zwischen COM-NC.
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Betrieb und Wartung Min-Gasdruckwächter Sicherheitsrelevante Funktion: soll verhindern, dass der Gasdruck so weit abfällt, dass eine unvollständige Verbren- nung (CO -Bildung) entsteht. Für den ordnungsgemäßen Betrieb der Brenner werden nach Herstellerangaben min. 40 mbar benötigt. Verwendetes Gerät: DG 150U-3, Handradstellung 41,4 mbar. Handradstellung für den Ausschaltpunkt errech- net sich wie folgt: SPHE = SPA + (S + (S x - S...
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Betrieb und Wartung Differenzdruckwächter Abgas am Schornstein Druckwächter soll Gebläsedruck überprüfen Sicherheitsrelevante Funktion: Vorspülung, um mögli- Sicherheitsrelevante Funktion: der DG soll verhindern, dass Abgase nicht nach außen abgeführt werden können ches Luft-Gas-Gemisch vor dem Zünden aus der Brenn- (Vogelnest auf Schornstein) und dass eine unvollständige kammer zu entfernen, dann Absicherung der Verbren- Verbrennung (CO-Bildung) stattfindet.
Betrieb und Wartung 12 .2 .3 Schaltpunktüberprüfung bzw . Funktionskontrolle durch Verdrehen des Handrades Diese Methode ist die ungenaueste Art, siehe Beispiel am Ende des Kapitels. Sie funktioniert auch nur, wenn Be- triebsdruck und Schaltpunkt im Einstellbereich des Handra- des liegen. Min-Gasdruckwächter Sicherheitsrelevante Funktion: soll verhindern, dass der Gasdruck so weit abfällt, dass eine unvollständige Verbren-...
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Betrieb und Wartung Gasunterdruckwächter DG . .I Anmerkung: Die Kontaktbelegung wechselt vom nega- tiven zum positiven Bereich, deshalb entspricht bei dieser Sicherheitsrelevante Funktion: soll verhindern, dass der Prüfung der Ausschaltpunkt dem Betriebsdruck. Biogasdruck im Fermenter unter -0,8 mbar abfällt, da sonst die Haube beschädigt wird und Luft in die Anlage kommen Die geforderte Genauigkeit der Schaltpunkte kann nur im kann.
Betrieb und Wartung 12 .3 Genauigkeiten der Prüfungen Beispiel: -Druckwächter, 3 Druckbereiche welche die unter- schiedliche Genauigkeit der Methoden im Vergleich zu einer Messung nach EN 1854 aufzeigen. -Druckwächter, Ausschaltpunkt soll 2 mbar sein, Handradstellung = 2,2 , Betriebsdruck = 5 mbar Messung mit Spritzen- Abschätzung mit Handrad- Handrad in Überprüfung mit Prüfstand...
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Betrieb und Wartung -Druckwächter, Ausschaltpunkt soll 300 mbar sein, Handradstellung = 310, Betriebsdruck = 400 mbar Messung mit Spritzen- Abschätzung mit Handrad- Handrad in Überprüfung mit Prüfstand DG 500U-3 methode Betriebsdruck methode, Wert vom Hand- mbar nach EN 1854 400 mbar rad abgelesen Aus real Aus real 1.
Betrieb und Wartung 12 .3 . 1 Beispiele für die Berechnung des Einschaltpunktes bei gefordertem Ausschaltpunkt von x mbar Einstellbereich Handrad Beispiele Schaltdiffe- Einschalt- Ausschalt- renz HS bei Einschaltpunkt Schaltdifferenz punkt SPHE punkt Handradstel- Handrad lung DG 6 0,25 3,25 DG 10 0,25 0,32 5,32...
Glossar 14 Glossar 14 .4 Ausfall infolge gemeinsamer Ursache 14 . 1 Diagnosedeckungsgrad DC Ausfälle verschiedener Einheiten aufgrund eines einzelnen Ereignisses, wobei diese Ausfälle nicht auf gegenseitiger Maß für die Wirksamkeit der Diagnose, die bestimmt Ursache beruhen (common cause failure) werden kann als Verhältnis der Ausfallrate der bemerkten siehe EN ISO 13849-1 gefährlichen Ausfälle und Ausfallrate der gesamten gefährli-...
Glossar 14 .8 Hardware Fehler Toleranz HFT 14 . 1 3 Anforderungshäufigkeit n Eine Hardware-Fehlertoleranz von N bedeutet, dass N + 1 Mittlere Anzahl der jährlichen Betätigungen die kleinste Anzahl von Fehlern ist, die einen Verlust der Si- aus EN ISO 13849-1 cherheitsfunktion bewirken können 14 .