Bedienungsanleitung

Bedienungs- und Installationsanleitung

Installation- and Operation Instruction

Rauchgas-Sauerstoff-Analysator / Oxygen Flue Gas Analyzer

BA 2000

Lesen Sie die Bedienungsanleitung vor dem Gebrauch des Gerätes gründlich durch, insbesondere die

Hinweise unter Gliederungspunkt 2. Andernfalls könnten Gesundheits- oder Sachschäden auftreten.

Die Bühler Technologies GmbH haftet nicht bei eigenmächtigen Änderungen des Gerätes oder für unsachgemäßen Gebrauch.

Read this instruction carefully prior to installation and/or use. Pay attention particularly to all advises and safety instructions to prevent injuries. Bühler Technologies GmbH can not be held responsible for misusing the product or unreliable function due to unauthorised modifications.

BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112

Bühler Technologies GmbH, Harkortstr. 29, D-40880 Ratingen

Tel. +49 (0) 21 02 / 49 89-0, Fax. +49 (0) 21 02 / 49 89-20

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1




BA 2000

Inhaltsverzeichnis Seite

1

Einleitung ............................................................................................................................. 4

2

Wichtige Hinweise ............................................................................................................... 4

2.1

Allgemeine Gefahrenhinweise .......................................................................................................... 5

3

Erläuterungen zum Typenschild ........................................................................................ 6

4

Produktbeschreibung ......................................................................................................... 6

4.1

Allgemeine Beschreibung ................................................................................................................. 6

4.2

Lieferumfang ..................................................................................................................................... 6

5

Transport und Lagerungsvorschriften .............................................................................. 7

6

Aufbauen und Anschließen ................................................................................................ 7

6.1

Montage............................................................................................................................................. 7

6.2

Anschluss der Gasleitungen ............................................................................................................. 8

6.2.1

Anschluss der Instrumentenluft für den Injektor ........................................................................... 8

6.2.2

Erforderlicher Druck der Instrumentenluft ..................................................................................... 8

6.2.3

Betrieb des Injektors mit einer Pumpe .......................................................................................... 8

6.2.4

Anschluss des Prüfgases .............................................................................................................. 8

6.2.5

Anschluss gesonderte Messgasrückführung ................................................................................ 9

6.3

Elektrische Anschlüsse ..................................................................................................................... 9

6.3.1

Sondenteil ..................................................................................................................................... 9

6.3.2

ZrO

2

-Sensor .................................................................................................................................. 9

6.3.3

Netzversorgung und Ausgänge .................................................................................................... 9

7

Kalibrierung ....................................................................................................................... 10

7.1

Einführung in die Kalibrierung .........................................................................................................10

7.2

1-Punkt-Kalibrierung........................................................................................................................10

7.3

2-Punkt-Kalibrierung........................................................................................................................11

8

Betrieb ................................................................................................................................ 11

8.1

Funktion des ZrO

2

-Sensors .............................................................................................................11

8.2

Bedienung des BA 2000-Reglers ....................................................................................................12

8.2.1

Funktion der Tasten ....................................................................................................................12

8.2.2

Übersicht über die Menüführung .................................................................................................13

8.2.3

Ausführliche Erklärung des Bedienungsprinzips ........................................................................14

8.2.4

Beschreibung der Menüfunktionen .............................................................................................15

9

Wartung .............................................................................................................................. 17

9.1

Allgemeine Warnhinweise ...............................................................................................................17

9.2

Auswechseln der Feinsicherung .....................................................................................................18

9.3

Wartung des Filterelementes ..........................................................................................................18

9.3.1

Austrittsfilter .................................................................................................................................18

9.3.2

Eintrittsfilter ..................................................................................................................................18

10

Fehlersuche und Beseitigung .......................................................................................... 19

11

Instandsetzung und Entsorgung ..................................................................................... 20

11.1

Entsorgung ......................................................................................................................................20

11.2

Ersatzteil- und Verbrauchsmaterialliste ..........................................................................................20

12

Beigefügte Dokumente ..................................................................................................... 21

13

Anhang ............................................................................................................................... 39

13.1

Belegungsplan .................................................................................................................................39

2

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BA 2000

Contents

Page

1

Introduction ........................................................................................................................ 22

2

Important Advice ............................................................................................................... 22

2.1

General Indication of Risk ...............................................................................................................23

3

Explanation of the Type Plate .......................................................................................... 24

4

Product Description .......................................................................................................... 24

4.1

General Description.........................................................................................................................24

4.2

Included Items in Delivery ...............................................................................................................24

5

Transport and storing Regulations .................................................................................. 25

6

Installation and Connection ............................................................................................. 25

6.1

Mounting ..........................................................................................................................................25

6.2

Tubing ..............................................................................................................................................26

6.2.1

Connection of Instrument Air for the Aspirator ............................................................................26

6.2.2

Required Pressure for Instrument Air .........................................................................................26

6.2.3

Operating the Aspirator with a Pump ..........................................................................................26

6.2.4

Connection of Test Gas ..............................................................................................................26

6.2.5

Connection of separate sample gas recovery ............................................................................27

6.3

Electrical connections .....................................................................................................................27

6.3.1

Probe Section ..............................................................................................................................27

6.3.2

ZrO

2

-Sensor ................................................................................................................................27

6.3.3

Mains Connection and Outputs ...................................................................................................27

7

Calibration .......................................................................................................................... 28

7.1

Introduction to Calibration ...............................................................................................................28

7.2

1-Point-Calibration ...........................................................................................................................28

7.3

2-Point-Calibration ...........................................................................................................................29

8

Operation ............................................................................................................................ 29

8.1

Function of the ZrO

2

-Sensor ...........................................................................................................29

8.2

Operation for the BA 2000 Regulator ..............................................................................................30

8.2.1

Key functions ...............................................................................................................................30

8.2.2

Menu of the Regulator .................................................................................................................31

8.2.3

Detailed Description of functional Principle.................................................................................32

8.2.4

Description of the Menu Functions .............................................................................................32

9

Maintenance ....................................................................................................................... 34

9.1

Indication of Risk .............................................................................................................................34

9.2

Replacing the Fuse .........................................................................................................................35

9.3

Maintenance of the Filter Element ..................................................................................................35

9.3.1

Downstream filter ........................................................................................................................35

9.3.2

In-Situ Filter .................................................................................................................................36

10

Troubleshooting and Elimination .................................................................................... 36

11

Repair and Disposal .......................................................................................................... 37

11.1

Disposal ...........................................................................................................................................37

11.2

Spare parts and consumables ........................................................................................................37

12

Attached Documents ......................................................................................................... 38

13

Appendix ............................................................................................................................ 39

13.1

Pin assignment ................................................................................................................................39

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3




BA 2000

1 Einleitung

Der Rauchgas-Sauerstoff-Analysator BA 2000 ist zur „quasi-in-situ“ Messung der Sauerstoffkonzentration in

Verbrennungsprozessen bestimmt. Der ZrO

2

-Sensor ist in einer Sonde montiert, die selbstregelnd auf ca.

180°C beheizt ist, um Kondensation zu vermeiden. Der in das Filtergehäuse integrierte Injektor führt dem

ZrO

2

-Sensor über ein schnell und einfach zu wechselndes Filterelement kontinuierlich frisches Prozessgas zu und leitet es anschließend in den Prozess zurück. Der im BA 2000 eingesetzte potentiometrische ZrO

2 liefert genaue und sehr schnelle Messergebnisse. Für den Betrieb ist kein Referenzgas erforderlich.

-Sensor

Neben der Grundversion BA2000, sind auch die Sonderversionen BA2000-MF (gesonderte

Messgasrückführung) und BA2000-SE (abgesetzte Elektronik bis ca. 15 m) erhältlich.

Beachten Sie die Zeichnung im Datenblatt und überprüfen Sie vor Einbau des Analysators, ob die genannten technischen Daten den Anwendungsparametern entsprechen. Überprüfen Sie ebenfalls, ob alle zum

Lieferumfang gehörenden Teile vollständig vorhanden sind.

Bitte beachten Sie beim Anschluss die Kennwerte des Analysators und bei Ersatzteilbestellungen die richtigen

Ausführungen.

4

Der Einsatz des Analysators ist nur zulässig, wenn:

-

das Produkt unter den in der Bedienungs- und Installationsanleitung beschriebenen Bedingungen, dem

Einsatz gemäß Typenschild und für Anwendungen, für die es vorgesehen ist, verwendet wird.

-

die in der Zeichnung und der Anleitung angegebenen Grenzwerte eingehalten werden.

-

Überwachungsvorrichtungen/

-

die Service- und Reparaturarbeiten, die nicht in dieser Anleitung beschrieben sind, von Bühler

Technologies GmbH durchgeführt werden.

-

Originalersatzteile verwendet werden.

Diese Bedienungsanleitung ist Teil des Betriebsmittels. Der Hersteller behält sich das Recht vor, die

Leistungs-, die Spezifikations- oder die Auslegungsdaten ohne Vorankündigung zu ändern. Bewahren Sie die

Anleitung für den späteren Gebrauch auf.

Begriffsbestimmungen für Warnhinweise:

Hinweis

Vorsicht

Warnung

Gefahr

Signalwort für wichtige Information zum Produkt auf die im besonderen Maße aufmerksam gemacht werden soll.

Signalwort zur Kennzeichnung einer Gefährdung mit geringem Risiko, die zu einem Sachschaden oder leichten bis mittelschweren Körperverletzungen führen kann, wenn sie nicht vermieden wird.

Signalwort zur Kennzeichnung einer Gefährdung mit mittlerem Risiko, die möglicherweise

Tod oder schwere Körperverletzungen zur Folge hat, wenn sie nicht vermieden wird.

Signalwort zur Kennzeichnung einer Gefährdung mit hohem Risiko, die unmittelbar Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge hat, wenn sie nicht vermieden wird.

Warnung vor einer allgemeinen Gefahr

Warnung vor explosionsgefährdeten Bereichen

Netzstecker ziehen

Warnung vor heißer

Oberfläche

Atemschutz tragen

Warnung vor elektrischer

Spannung

Warnung vor dem

Einatmen giftiger Gase

Warnung vor ätzenden

Flüssigkeiten

Gesichtsschutz tragen

Handschuhe tragen

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BA 2000

2.1 Allgemeine Gefahrenhinweise

Das Gerät darf nur von Fachpersonal installiert werden, das mit den Sicherheitsanforderungen und den

Risiken vertraut ist.

Beachten Sie unbedingt die für den Einbauort relevanten Sicherheitsvorschriften und allgemein gültigen

Regeln der Technik. Beugen Sie Störungen vor und vermeiden Sie dadurch Personen- und Sachschäden.

Der für die Anlage Verantwortliche muss sicherstellen, dass:

-

Sicherheitshinweise und Betriebsanleitungen verfügbar sind und eingehalten werden,

-

Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften beachtet werden; in Deutschland:

Allgemeine Vorschriften” (VBG 1) und “Elektrische Anlagen und Betriebsmittel (VBG 4)”,

-

die zulässigen Daten und Einsatzbedingungen eingehalten werden,

-

Schutzeinrichtungen verwendet werden und vorgeschriebene Wartungsarbeiten durchgeführt werden,

-

bei der Entsorgung die gesetzlichen Regelungen beachtet werden.

Wartung, Reparatur:

-

Reparaturen an den Betriebsmitteln dürfen nur von Bühler autorisiertem Personal ausgeführt werden.

-

Nur Umbau-, Wartungs- oder Montagearbeiten ausführen, die in dieser Bedienungs- und

Installationsanleitung beschrieben sind.

-

Nur Original-Ersatzteile verwenden.

Bei Durchführung von Wartungsarbeiten jeglicher Art müssen die relevanten Sicherheits- und

Betriebsbestimmungen beachtet werden.

GEFAHR

Elektrische Spannung

Gefahr eines elektrischen Schlages.

Trennen Sie das Gerät bei allen Wartungsarbeiten vom Netz. Sichern Sie das

Gerät gegen unbeabsichtigtes Wiedereinschalten.

Das Gerät darf nur von instruiertem, fachkundigem Personal geöffnet werden.

GEFAHR

Giftige, ätzende Gase

Messgas kann gesundheitsgefährdend sein.

Sorgen Sie ggf. für eine sichere Ableitung des Gases.

Stellen Sie vor Beginn der Wartungsarbeiten die Gaszufuhr ab und sichern Sie sie gegen unbeabsichtigtes Aufdrehen.

Schützen Sie sich bei der Wartung vor giftigen / ätzenden Gasen. Tragen Sie die entsprechende Schutzausrüstung.

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BA 2000

GEFAHR

Explosionsgefahr bei Verwendung in Explosionsgefährdeten Bereichen

Das Betriebsmittel ist nicht für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet.

Durch das Gerät dürfen keine zündfähigen oder explosiven Gasgemische geleitet werden.

3 Erläuterungen zum Typenschild

Hersteller mit Anschrift

Typbezeichnung

Auftrags-Nr., Artikel-Nr.

Elektrische Versorgung

Messbereich

4 Produktbeschreibung

6

4.1 Allgemeine Beschreibung

Diese Bedienungs- und Installationsanleitung gilt für den Rauchgas-Sauerstoff-Analysator BA 2000.

Der Analysator kann – je nach Bestellung- mit verschiedenem ab Werk angebautem Zubehör ausgeliefert sein:

- Austrittsfilter (zum Betrieb erforderlich !)

- Entnahmerohr oder Eintrittsfilter

- Verlängerung für Entnahmerohr/Eintrittsfilter

- Adapterflansch

- Pumpe (falls keine Instrumentenluft zur Verfügung steht)

- Digitalanzeige

Dieses Zubehör ist ebenso wie das separat mitgelieferte Zubehör als gesonderte Position im Auftrag ausgewiesen.

4.2 Lieferumfang

1x Rauchgas-Sauerstoff-Analysator BA 2000

1x Flanschdichtung und Schrauben

1x Bedienungsanleitung

Angebaute und beiliegende Zubehörteile sind als gesonderte Position im Auftrag ausgewiesen.

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BA 2000

5 Transport und Lagerungsvorschriften

Den Analysator nur in der Originalverpackung oder einem geeigneten Ersatz transportieren.

Bei längerer Nichtbenutzung ist der Analysator gegen Feuchtigkeit und Wärme zu schützen.

Der Analysator muss in einem überdachten, trockenen, vibrations- und staubfreien Raum bei einer

Temperatur von -20°C bis +60°C aufbewahrt werden.

6 Aufbauen und Anschließen

6.1 Montage

Der Analysator ist zur Flanschmontage vorgesehen. Einbauort und Einbaulage bestimmen sich aus den anwendungsspezifischen Gegebenheiten. Falls möglich, sollte der Einbaustutzen eine leichte Neigung zur

Kanalmitte haben. Der Einbauort sollte wettergeschützt sein.

Ebenfalls muss auf ausreichenden und sicheren Zugang sowohl für die Installation als auch für spätere

Wartungsarbeiten geachtet werden. Beachten Sie hier insbesondere die Ausbaulänge des Entnahmerohres!

Der Austrittsfilter, der Eintrittsfilter (Option) und das Entnahmerohr (Option) liegen der Lieferung lose bei und müssen vor Inbetriebnahme installiert werden.

HINWEIS

Der Austrittsfilter und der O-Ring für das Griffstück sind lose beigelegt und müssen vor Inbetriebnahme eingesetzt werden (Kapitel 7.4).

Betrieb ohne Austrittsfilter nicht zulässig!

Das Entnahmerohr oder der Eintrittsfilter (falls erforderlich mit der passenden Verlängerung) müssen eingeschraubt werden. Danach wird der Analysator unter Verwendung der beigefügten Dichtungen und

Schrauben am Gegenflansch befestigt.

Die blank liegenden Flanschteile und ggf. der Einbaustutzen sind nach der Montage vollständig zu isolieren, damit Kältebrücken unbedingt vermieden werden. Das Isoliermaterial muss den

Anwendungsvoraussetzungen entsprechen und wetterfest sein.

!

HINWEIS

Falls es applikationsbedingt zu sehr starker Wärmeabstrahlung im Bereich des Analysators kommt, ist bauseitig eine entsprechende Abschirmung zum Schutz von Sondenteil, Sensor und Elektronik anzubringen.

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7

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BA 2000

6.2 Anschluss der Gasleitungen

6.2.1 Anschluss der Instrumentenluft für den Injektor

Unterhalb der Wetterschutzhaube ist eine Rohrverschraubung zum Anschluss eines Rohres, Ø6mm bzw. ¼“, für die Instrumentenluft vorgesehen.

Bitte beachten Sie, dass gefilterte Luft mindestens nach PNEUROP / ISO Klasse 4 verwendet wird.

Klasse

4

Partikel/ m

3

Partikelgröße: (1 bis 5) µm

bis 1000

(keine Partikel

≥ 15µm)

Drucktaupunkt

[°C]

≤ 3

Restölgehalt

[mg/m

3

]

≤ 5

6.2.2 Erforderlicher Druck der Instrumentenluft

Die Ansprechzeit des Analysators ist abhängig vom Druck der verwendeten Instrumentenluft für den Injektor.

Im angehängten Datenblatt sind Diagramme eingefügt, die die t

90

-Zeiten in Abhängigkeit vom Volumenstrom und Druck der Instrumentenluft darstellen.

Aus den Diagrammen wird ersichtlich, dass sich mit zunehmendem Druck der Instrumentenluft (respektive zunehmendem Volumenstrom) die Ansprechzeit t

90

des Analysators verkürzt.

Dem Wunsch nach einer schnellen Ansprechzeit stehen jedoch auch einige Nachteile gegenüber:

-

Erhöhter Zellenverschleiß des ZrO

2

Sensors (Messgas wird über den Sensor gesaugt)

-

Steigende Betriebskosten durch hohen Druckluftverbrauch

-

Vermischungsgefahr von angesaugtem Messgas und in den Prozess zurückgeführtem Messgas /

Instrumentenluftgemisches

Wir empfehlen daher eine Druck-Einstellwert vom max. 0,5 bar für die Instrumentenluft (bei laufendem Injektor gemessen).

6.2.3 Betrieb des Injektors mit einer Pumpe

Wird der Injektor mit einer Pumpe anstelle von Instrumentenluft betrieben, gelten die gleichen Anforderungen an die angesaugte Luft der Pumpe wie für die Instrumentenluft (siehe 6.2.1).

Auch hier empfehlen wir eine Druck-Einstellwert von max. 0,5 bar auf der Druckseite der Pumpe (bei laufendem Injektor gemessen).

6.2.4 Anschluss des Prüfgases

Seitlich am Flansch ist eine Rohrverschraubung mit Verschlusskappe zum Anschluss eines Rohres, Ø6mm bzw. ¼, für das Prüfgas vorgesehen. Während des Betriebes muss der Prüfgasanschluss luftdicht abgeschlossen sein. Dies kann entweder durch die Verschlusskappe geschehen oder –falls eine permanente

Prüfgasleitung angeschlossen ist- über einen luftdicht schließenden Absperrhahn.

WARNUNG

Gasaustritt

Messgas kann gesundheitsschädlich sein.

Prüfen Sie die Leitungen auf Dichtheit.

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BA 2000

6.2.5 Anschluss gesonderte Messgasrückführung

Die Sonderversion BA2000-MF ist für die gesonderte Messgasrückführung vorbereitet. Der Anschluss der

Messgasrückführung erfolgt unterhalb der Wetterschutzhaube je nach Ausführung an einem Ø12mm bzw. ½“

Rohr. Es ist dringend darauf zu achten, dass sowohl Druck als auch Strömungsgeschwindigkeit bei

Gasentnahmeort und Rückführung identisch sind.

6.3 Elektrische Anschlüsse

VORSICHT


Falsche Netzspannung kann das Gerät zerstören

Der Anschluss darf nur von geschultem Fachpersonal vorgenommen werden.

Beachten Sie die auf dem Typenschild angegebene Netzspannung. Achten

Sie auf ausreichende Zugentlastung der Anschlusskabel

WARNUNG


Beschädigung des Gerätes bei Durchführung der Isolationsprüfung

Führen Sie keine Prüfung der Spannungsfestigkeit mit Hochspannung am Gesamtgerät durch!

Der Analysator ist mit umfangreichen EMV-Schutzmaßnahmen ausgerüstet. Bei einer Prüfung der

Spannungsfestigkeit werden elektronische Filterbauteile beschädigt. Die notwendigen Prüfungen wurden bei allen zu prüfenden Baugruppen werkseitig durchgeführt (Prüfspannung je nach Bauteil 1 kV bzw. 1,5 kV).

6.3.1 Sondenteil

Der Sondenteil enthält selbstregelnde Heizelemente. Er wird mit zwei Würfelsteckern nach DIN 43650 ausgeliefert. Ein Stecker dient der Stromversorgung, der andere Stecker führt den Alarmausgang. Die

Stromversorgung ist mit der Elektronik bereits verdrahtet. Der Anschluss für den Alarmausgang erfolgt gemäß

Belegungsplan (siehe Anhang, 13.1). Die Stecker sind so konfiguriert, dass sie beim Anschließen nicht vertauscht werden können. Diese Konfiguration darf aus Sicherheitsgründen nicht verändert werden.

6.3.2 ZrO

2

-Sensor

Der Sensor wird mit einer 5-poligen M12-Steckverbindung ausgeliefert und ist mit der Elektronik bereits verdrahtet.

6.3.3 Netzversorgung und Ausgänge

Im Elektronikgehäuse befindet sich eine Klemmleiste zum Anschluss der Netzversorgung, des

Alarmausgangs und des mA-Signals. Der Anschluss erfolgt gemäß Anschlussdiagramm im Anhang mit den beigefügten Steckerleisten. Hierzu können die Stecker aus ihrer Fassung herausgenommen und nach der

Verdrahtung wieder eingesteckt werden. Die Anschlussbelegung ist auch auf der Platine aufgedruckt.

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BA 2000

7 Kalibrierung

Der ZrO

2

-Sensor muss vor der Kalibrierung mindestens 1 Stunde in Betrieb sein.

7.1 Einführung in die Kalibrierung

Veränderungen der äußeren Bedingungen wie Umgebungstemperatur und Luftdruck, sowie Veränderungen der Messgasbedingungen wie Durchfluss, Druck und Temperatur können das Messergebnis beeinflussen.

Diese Veränderungen des Messverhaltens nennt man Drift.

Um die Drift zu kompensieren, muss der BA 2000 regelmäßig kalibriert werden. Bei einer Kalibrierung wird das Messverhalten des BA 2000 mit Prüfgas kontrolliert.

Für den Betrieb des BA 2000 ist eine 1-Punkt-Kalibrierung mit Instrumentenluft völlig ausreichend.

Bei Bedarf kann jedoch auch eine 2-Punkt-Kalibrierung mit Instrumentenluft und einem zusätzlichem Prüfgas durchgeführt werden. Die O

2

-Konzentration des Prüfgases sollte idealer Weise der des Messgases entsprechen.

Wann ist eine Kalibrierung notwendig?

Der BA 2000 sollte in folgenden Fällen kalibriert werden:

¾ Nach jeder Inbetriebnahme nach der Einlaufzeit

¾ Während des Betriebes in regelmäßigen Abständen (14-tägig empfohlen)

7.2 1-Punkt-Kalibrierung

Bei der Kalibrierung muss der Injektor des BA 2000 in Betrieb sein. Der Druck der Instrumentenluft für den

Injektor muss bei der Kalibrierung den Bedingungen der späteren Messung entsprechen.

¾ Als Prüfgas Instrumentenluft nach PNEUROP / ISO Klasse 4 (siehe Kapitel 6.2) mit einem Vordruck von ca. 0,1 bar aufgeben.

¾ Mindestens 5 min warten, bis ein stabiler Endwert erreicht ist.

¾ Im Menü Kalibrierpunkt 1 (CAL1) aufrufen. (Zur Bedienung und Menüführung des BA 2000-Reglers siehe Kapitel 8).

¾ Wert von 20,9 Vol.-% O

2

mit j bestätigen.

E verlassen. In der Anzeige erscheint die Konzentration 20,9 (Vol.-% O

2

).

Hinweis Deaktivierung der 2-Punkt-Kalibrierung: Wurde zuvor eine 2-Punkt-Kalibrierung durchge-

führt, bezieht sich die Messwertanpassung auch auf den 2. Kalibrierpunkt. In diesem Fall muss eine

„indirekte“ 2-Punkt-Kalibrierung vorgenommen werden. Dazu unter Menüpunkt CAL2 den O

2

-Wert auf

0,0% stellen und bestätigen. Die Standard-Parameter werden geladen, die 2-Punkt-Kalibrierung ist deaktiviert.

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BA 2000

7.3 2-Punkt-Kalibrierung

Zusätzlich zu den Schritten der 1-Punkt-Kalibrierung wird hierbei eine Kalibrierung mit einem weiteren Prüfgas durchgeführt, dessen O

2

-Konzentration idealer Weise dem späteren Messgas entsprechen sollte.

¾ 1-Punkt-Kalibrierung mit Instrumentenluft durchführen

¾ Prüfgas mit bekannter O

2

-Konzentration mit einem Vordruck von ca. 0,1 bar aufgeben.

¾ Mindestens 5 min warten, bis ein stabiler Endwert erreicht ist. Der angezeigte Wert sollte in etwa der

O

2

-Konzentration des Prüfgases entsprechen.

¾ Im Menü „Kalibrierpunkt 2“ (CAL2) aufrufen. (Zur Bedienung und Menüführung des BA 2000-Reglers siehe Kapitel 8).

¾ Konzentration des Prüfgases einstellen und mit j übernehmen.

Hinweis: Bei Einstellen von 0,0 Vol.-% O

2

werden die Standard-Parameter geladen, was einer 1-

Punkt-Kalibrierung entspricht.

8 Betrieb

8.1 Funktion des ZrO

2

-Sensors

VORSICHT

Heiße Oberfläche

Verbrennungsgefahr

Bei demontiertem Sensor kann das Sensorrohr bis zu 700°C heiß werden.

Die Elektronik des Sensors regelt die Sensor-Heizung auf 700°C. Das mV-Sensorsignal wird in der Elektronik verarbeitet und als 4-20 mA-Signal linear ausgegeben (0 … 21 Vol.-% O

2

entsprechen 4 … 20 mA).

Während der Aufheizphase (ca. 1 h) werden in der Anzeige abwechselnd „init“ und die Temperatur der

Sensorheizung angezeigt. Bei Erreichen der Betriebstemperatur wechselt die Temperatur- zur

Sauerstoffanzeige und wird abwechselnd mit „init“ angezeigt. Ist die Betriebstemperatur noch nicht erreicht, liefert das Ausgangssignal 0 mA. Erst bei Erreichen der Betriebstemperatur wird der aktuelle mA-Wert ausgegeben. Nach Beendigung der Aufheizphase wird die Sauerstoffkonzentration dauerhaft angezeigt.

Die Temperaturanzeige dient zur Überwachung der Sensortemperatur und erscheint bei einer Temperaturabweichung von

± 1,5 K.

Ein Alarm wird ausgegeben bei Unter- oder Überschreiten des fest eingestellten Sollwertes für die Beheizung des Sensors oder des einstellbaren Sollwertes für die O

2

-Konzentration.

Status

Aufheizphase,

Betriebstemperatur noch nicht erreicht

Aufheizphase,

Betriebstemperatur erreicht

Aufheizphase beendet,

Temperatur im Sollbereich

Anzeige

Temperatur abwechselnd mit „init“

O

2

-Konzentration abwechselnd mit „init“

Ausgabe mA-Signal

0 mA aktueller mA-Wert


Temperatur außerhalb des Sollbereichs


O

2

- Konzentration außerhalb des

Sollbereichs

Temperatur blinkt

O

2

-Konzentration blinkt

0 mA aktueller mA-Wert

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BA 2000

8.2 Bedienung des BA 2000-Reglers

8.2.1 Funktion der Tasten

Tasten: Die Bedienung erfolgt mit nur 3 Tasten, welche folgende Funktionen haben:

Taste

j t b

Funktionen

¾ Wechsel von der Messwertanzeige ins Hauptmenü

¾ Auswahl des angezeigten Menüpunktes

¾ Annahme eines editierten Wertes oder einer Auswahl

¾ Wechsel zum oberen Menüpunkt

¾ Erhöhen der Zahl beim Ändern eines Wertes oder Wechseln der Auswahl

¾ temporärer Wechsel zur alternativen Messwertanzeige (Option)

¾ Wechsel zum unteren Menüpunkt

¾ Erniedrigen der Zahl beim Ändern eines Wertes oder Wechseln der Auswahl

¾ temporärer Wechsel zur alternativen Messwertanzeige (Option)

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BA 2000

8.2.2 Übersicht über die Menüführung

Anzeige der O

2

-Konzentration, der Temperatur und des Betriebszustandes

aktuelle O

2

-Konzentration

Anzeige:

xxxx

Angezeigt wird die O

2

-Konzentration in Schritten von 0,1 Vol.-%. Durch Betätigen der Enter Taste j gelangt man ins Hauptmenü.

j

Hauptmenü

BA2000

Anzeige:

bA20

j

Untermenü

j

Einstellbereich

t b Wert einstellen j speichert den Wert warte 4s: kein speichern

20,9 Vol.-% O

2

Anzeige:

20.9%

Umgebungsluft, fest eingestellt auf

20,9 Vol% O

2

j t b

j

Kalibrierpunkt 1

Anzeige:

CAL1

t b

Kalibrierpunkt 2

Anzeige:

CAL2

t b

Alarmhysterese

Anzeige:

A Hi

t b

Alarmhysterese

Anzeige:

A Lo

t b mA-Skalierung

Anzeige:

nA

t b

Exit Untermenü

Anzeige:

E

j j j

0 – 15 Vol.-% O

2

Anzeige:

xxxx

konzentration im Bereich:

0,1 – 15 Vol% O

2

;

0,0 = 1-Punkt-Kalibrierung

1 – 22 Vol.-% O

2

Anzeige:

xxxx

Setzen der oberen

Alarmgrenze im Bereich:

1 – 22 Vol% O

2

21 – 0 Vol.-% O

2

Anzeige:

xxxx

Setzen der unteren

Alarmgrenze im Bereich:

21 – 0 Vol% O

2 j

Bereich für mA-Output

Anzeige:

x

Auswahl des Bereiches für die Skalierung der mA-Ausgabe (4 – 20mA):

1.0 = 0 – 2,5 Vol.-% O

2

2.0 = 0 – 5 Vol.-% O

2

3.0 = 0 – 10 Vol.-% O

2

4.0 = 0 – 15 Vol.-% O

2

5.0 = 0 – max. Vol.-% O

2 j

Celsius/ Fahrenheit

Anzeige:

C

[F]

Einstellen der Anzeigeneinheit. Wahlweise

Celsius oder Fahrenheit

Globale Einstellungen

Anzeige:

toP

t b

Exit Hauptmenü

Anzeige:

E

Abb. 1: Menü-Führung BA 2000

VD 00 0006

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13




BA 2000

8.2.3 Ausführliche Erklärung des Bedienungsprinzips

Die ausführliche Erklärung führt Sie Schritt für Schritt durch das Menü des BA 2000.

¾ Nach Einschalten des Geräts wird für kurze Zeit die implementierte Software-Version angezeigt.

Anschließend geht das Gerät direkt zur Messwertanzeige über.

¾ Durch Drücken der Taste j gelangt man vom Anzeigemodus ins Hauptmenü. (Es ist gewährleistet, dass die Regelung auch im Menübetrieb weiter läuft.)

¾ Man navigiert mit den Tasten t b gemäß Abb. 1 durch das Hauptmenü.

¾ Bestätigt man einen Hauptmenüeintrag (j), wird das zugehörige Untermenü aufgerufen.

¾ Hier können Betriebsparameter eingestellt werden. Zum Einstellen der Parameter durchläuft man das

Untermenü mit den Tasten t b und bestätigt mit j den einzustellenden Menüpunkt.

¾ Nun können die Werte innerhalb bestimmter Grenzen durch Betätigen der t b Tasten verstellt werden. Bestätigt man die Einstellung mit j, wird der eingestellte Wert vom System gespeichert. Im

Anschluss gelangt man automatisch zurück ins Untermenü.

¾ Ein Abbruch oder ein manuelles Rückspringen aus den einstellbaren Bereichen ist nicht vorgesehen.

Wird für einige Sekunden keine Taste gedrückt, wechselt das System zurück ins Untermenü. Die vorher gesetzten Werte werden nur dann übernommen, wenn sie mit j gespeichert wurden.

¾ Ähnlich verhält es sich mit dem Unter- oder auch mit dem Hauptmenü. Falls das Menü nicht mit E

(Exit) verlassen wird, wechselt das System nach einigen Sekunden selbstständig zurück in den

Anzeigemodus. Dabei werden hier allerdings die zuvor gespeicherten Parameter beibehalten und nicht wieder zurückgesetzt.

¾ Hinweis: Sobald Werte mit der Enter-Taste gespeichert werden, werden diese für die Reglung

übernommen.

¾ Verlassen des Haupt- bzw. Untermenüs erfolgt durch Auswahl des Menüpunktes E (Exit) und

Bestätigen mit j.

14

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BA 2000

8.2.4 Beschreibung der Menüfunktionen

8.2.4.1 Hauptmenü

Analysator BA 2000 (bA20)

Analysator:

Von hier aus gelangt man zu allen relevanten Einstellmöglichkeiten des

Analysators. Im zugehörigen Untermenü können die Kalibrierpunkte und die

Alarmschwellen ausgewählt werden.

Globale Einstellung (ToP Settings)

Top Settings

Auswahl der globalen Temperatureinheit. Wahlweise Grad Celsius (C) oder

Grad Fahrenheit (F)

Hinweis: Zu diesem Hauptmenüpunkt gibt es keinen Untermenüpunkt. Die Einheit der

Temperatur wird direkt ausgewählt werden.

Exit Hauptmenü

Exit

Durch Auswählen gelangt man zurück in den Anzeigemodus.

Hinweis. Beim Wechsel vom Hauptmenü in den Anzeigebereich wird kurzzeitig die

Sensortemperatur angezeigt.

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15




BA 2000

8.2.4.2 Untermenü Analysator (Anzeige: bA20)

BA 2000

Æ Kalibrierpunkt 1 (CAL1)

Temperatur

Dieser Wert ist fest eingestellt auf 20,9 Vol.-% O

2

.

Hinweis: Bei der Kalibrierung wird dieser Wert übernommen.

BA 2000

Æ Kalibrierpunkt 2 (CAL2)

Temperatur

Diese Einstellung setzt den Wert für die Prüfgas-Konzentration.

Hinweis:

Dieser Wert ist kann im Bereich von 0,1 – 15 Vol.-% O

2 gesetzt werden.

Anzeige 0,0 Vol.-% O

2

entspricht 1-Punkt-Kalibrierung.

Der Standardwert bei Auslieferung beträgt 0,0%, d.h. werkseitig wurde eine

Kalibrierung mit CAL2 nicht durchgeführt, da die Kalibrierung mit CAL1 völlig ausreicht.

BA 2000

Æ obere Alarmgrenze (Alarm high)

Alarm high

Hier kann der obere Schwellwert für den optischen Alarm sowie für das

Alarmrelais gesetzt werden. Eingestellt wird die Alarmschwelle im Bereich von

1 – 22 Vol.-% O

2

.

Hinweis: Der Standardwert bei Auslieferung beträgt 22 (solange nichts anderes vereinbart ist).

BA 2000

Æ untere Alarmgrenze (Alarm low)

Alarm Low

Hier kann der untere Schwellwert für den optischen Alarm sowie für das

Alarmrelais gesetzt werden. Eingestellt wird die Alarmschwelle im Bereich von

21 – 0 Vol.-% O

2

.

Hinweis: Der Standardwert bei Auslieferung beträgt 0 (solange nichts anderes vereinbart ist).

mA Skalierung

Æ Bereich auswählen (nA)

mA-Skalierung

Auswahl des Bereiches für die Sauerstoffkonzentration, der auf den

Ausgabebereich von 4 bis 20 mA skaliert wird.

Hinweis:

1.0 = 0 – 2,5 Vol.-% O

2

2.0 = 0 – 5 Vol.-% O

2

3.0 = 0 – 10 Vol.-% O

2

4.0 = 0 – 15 Vol.-% O

2

5.0 = 0 – max. Vol.-% O

Der Standardwert bei Auslieferung beträgt 5.0 (solange nichts anderes vereinbart ist).

2

Exit Untermenü

Exit

Durch Auswählen gelangt man zurück ins Hauptmenü.

16

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BA 2000

9 Wartung

9.1 Allgemeine Warnhinweise

-

Der Analysator darf nicht außerhalb seiner Spezifikationen betrieben werden.

-

Beachten Sie die Sicherheitshinweise vor der ersten Inbetriebnahme.

-

Reparaturen an den Betriebsmitteln dürfen nur von Bühler autorisiertem Personal ausgeführt werden.

-

Führen Sie nur Umbau-, Wartungs- oder Montagearbeiten aus, die in dieser Bedienungs- und

Installationsanleitung beschrieben sind.

-

Verwenden Sie nur Original-Ersatzteile.

-

Beachten Sie bei der Durchführung von Wartungsarbeiten jeglicher Art die relevanten Sicherheits- und

Betriebsbestimmungen.

GEFAHR


Gefahr eines elektrischen Schlages.

Trennen Sie das Gerät bei allen Wartungsarbeiten vom Netz. Sichern Sie das

Gerät gegen unbeabsichtigtes Wiedereinschalten.

Der Anschluss darf nur von geschultem Fachpersonal vorgenommen werden.

Achten Sie auf die korrekte Spannungsversorgung!

GEFAHR

Giftige, ätzende Gase

Messgas kann gesundheitsgefährdend sein.

Der Sondenteil darf beim Öffnen nicht unter Druck bzw. Spannung stehen.

Bitte sorgen Sie ggf. für eine sichere Ableitung des Gases.

Schützen Sie sich bei der Wartung, insbesondere beim Filterwechsel vor giftigen / ätzenden Gasen. Tragen Sie die entsprechende Schutzausrüstung.

Spülen Sie die Gasleitungen vor Beginn der Wartungsarbeiten mit Luft.

VORSICHT

Heiße Oberfläche

Verbrennungsgefahr

Im Betrieb kann je nach Betriebsparametern und Typ eine Gehäusetemperatur von ca. 100°C entstehen.

Lassen Sie das Gerät erst abkühlen, bevor Sie mit den Wartungsarbeiten beginnen.

VORSICHT

Überdruck

Der Sondenteil steht im Betrieb unter Druck.

Schließen Sie vor dem Öffnen die Gaszufuhr und machen Sie die Anlage druckfrei. .

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BA 2000

9.2 Auswechseln der Feinsicherung

¾ Gerät von der Netzspannung trennen.

¾ Deckel des Elektronikgehäuses öffnen und den unteren Teil der Frontplatte entfernen. Die Sicherung befindet sich auf der Hauptplatine.

¾ Isolationskappe vom Sicherungshalter nehmen.

¾ Sicherung austauschen und Isolationskappe wieder aufsetzen. Beachten Sie die Netzspannung für die Auswahl der richtigen Sicherung (siehe auch Kapitel 11.2).

¾ Frontpatte montieren, Deckel schließen und Spannungsversorgung wieder herstellen.

9.3 Wartung des Filterelementes

Der Analysator ist mit einem Partikelfilter ausgerüstet, der je nach Schmutzanfall gewechselt werden muss.

Dazu erforderlichenfalls die Spannungszufuhr unterbrechen und den Prozess abschalten.

9.3.1 Austrittsfilter

¾ Wetterschutzhaube entriegeln und aufstellen.

¾ Den Griff am hinteren Ende des Sondenteils unter leichtem Eindrücken um 90° drehen (Griff muss dann waagerecht stehen) und herausziehen.

¾ Das verschmutzte Filterelement abziehen und die Dichtflächen kontrollieren.

¾ Vor Aufstecken des neuen Filterelementes, die Dichtung am Griffstopfen (Dichtung gehört zum

Lieferumfang des Filterelementes) erneuern.

¾ Den Griff dann mit neuem Filter einführen und unter leichtem Eindrücken um 90° drehen (Griff muss dann senkrecht stehen).

¾ Bei herausgenommenem Filter kann erforderlichenfalls auch das Entnahmerohr durch Ausblasen oder mittels eines Reinigungsstabes von innen gereinigt werden.

Achtung: Hintere Filteraufnahme nicht beschädigen!

HINWEIS

Die Keramikfilterelemente sind von ihrer Beschaffenheit sehr zerbrechlich. Daher die

Elemente vorsichtig handhaben und nicht fallen lassen.

Die Filterelemente aus Edelstahl können in einem Ultraschallbad gereinigt und öfters wiederverwendet werden, in diesem Falle verwenden Sie auf jeden Fall neue Dichtungen an

Filter und Griffstopfen.

Die Wetterschutzhaube lässt sich nur wieder schließen, wenn der Griff vollständig in der

Senkrechten steht. Dazu die Haube durch leichtes Anheben aus der Verriegelungsstütze lösen und dann herunterklappen. Auf richtiges Einrasten der Haubenverriegelung achten.

9.3.2 Eintrittsfilter

Der Analysator kann zusätzlich mit einem Eintrittsfilter ausgerüstet werden, welcher sich permanent im

Prozessstrom befindet.

Aufgrund der Prozessbedingungen kann es zum allmählichen Zusetzen des Eintrittsfilters kommen. Sollte dies der Fall sein, muss der Eintrittsfilter ausgewechselt werden.

Hierzu muss der Analysator vollständig ausgebaut und nach Wechsel des Elementes wie in Kapitel 6 beschrieben wieder installiert werden.

18

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BA 2000

10 Fehlersuche und Beseitigung

Problem/Störung mögliche Ursache

LED leuchtet nicht

Keine Regleranzeige

Sensor heizt nicht

Temperaturalarm Sonde

− Aufheizphase noch nicht beendet

Keine Heizleistung Sonde

Vom Sensor kein mA-Signal

Kondensatbildung

Kein Messgasfluss

Error 13 an der Regleranzeige

Error 06 an der Regleranzeige

Abhilfe

− Sicherung überprüfen u. ggf. wechseln (siehe Kap. 9.3)

− Gerät einschicken (Kap. 11)




− Keine / falsche

Spannungsversorgung

− Aufheizphase noch nicht beendet


− Kältebrücken an der

Entnahmestelle


− Kältebrücken durch Isolierung beseitigen

− Dichtigkeitstest

− wenn Temp. Sollwert nach 1 h nicht erreicht => Heizung defekt => Heizung wird automatisch abgeschaltet.

− Temperaturistwert war > 5min unter 300 °C => Heizung defekt => Heizung wird automatisch abgeschaltet.

− Filterelement reinigen bzw. austauschen, Entnahmerohr reinigen



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BA 2000

11 Instandsetzung und Entsorgung

Sollte ein Fehler beim Betrieb auftreten, finden Sie unter Gliederungspunkt 8. Hinweise für die Fehlersuche und Beseitigung.

Sollten Sie weitere Fragen haben, wenden Sie sich bitte an unseren Service

Tel.: +49-(0)2102-498955 oder Ihre zuständige Vertretung.

Ist nach Beseitigung eventueller Störungen und nach Einschalten der Netzspannung die korrekte Funktion nicht gegeben, muss das Gerät durch den Hersteller überprüft werden. Bitte senden Sie das Gerät zu diesem

Zweck in geeigneter Verpackung an:

Bühler Technologies GmbH

- Reparatur/Service -

Harkortstraße 29

40880 Ratingen

Deutschland

Bringen Sie zusätzlich die Dekontaminierungserklärung ausgefüllt und unterschrieben an der Verpackung an.

Ansonsten ist eine Bearbeitung Ihres Reparaturauftrages nicht möglich! Das Formular kann per E-Mail angefordert werden: [email protected].

11.1 Entsorgung

Bei der Entsorgung sind die gesetzlichen und Normenregelungen im Anwenderland zu beachten

11.2 Ersatzteil- und Verbrauchsmaterialliste

Bei Ersatzteilbestellungen bitten wir Sie, Gerätetyp und Seriennummer anzugeben.

Bauteile für Nachrüstung und Erweiterung finden Sie im angehängten Datenblatt und in unserem Katalog.

Die folgenden Ersatzteile sollten vorgehalten werden:

Ersatzteil Artikel-Nr.

Feinsicherung 115V / 230V, 800mA 91 10 00 0001

Flanschdichtung DN65PN6

Flanschdichtung Entnahmerohr

O-Ring-Satz für Filterelement und Sondenteil, Material: Viton

ZrO2-Sensor für BA 2000, komplett mit Dichtungen

Anschlusskabel M 12 für Sensor BA 2000

Filterelement aus Keramik, inkl. O-Ringe aus Viton,

Filtereinheit 3 µm

Filterelement aus gesintertem Edelstahl, inkl. O-Ringe aus

Viton, Filtereinheit 5 µm

55 200 09 90 14

90 090 68

46 222 01 2

55 299 99 9

55 200 09 90 17

46 222 02 6

46 222 01 0

20

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BA 2000

12 Beigefügte Dokumente

-

Konformitätserklärung

-

Datenblatt BA 2000

-

Dekontaminierungserklärung

KX550010

DD550012

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BA 2000

1 Introduction

The oxygen flue gas analyzer BA 2000 is designed for measuring oxygen concentration “quasi in-situ” in combustion processes. To avoid condensate forming the ZrO

2

sensor is mounted inside the self-regulating probe section, heated up to 180°C (356°F). The aspirator, integrated in the filter housing, continuously provides a fresh sample gas stream to the ZrO

2

sensor. Before entering the measuring cell the gas is filtered.

The filter element can be easily replaced without using tools. The accurate and fast responding ZrO

2

sensor does not need any reference gas.

In addition to the standard BA2000 special versions are also available these being the BA2000-MF (separate sample gas recovery) and the BA2000-SE (separate electronics up to approx.15 m).

Note the drawings in the attached data sheet and check before installation that the technical data fits with your application parameters. In addition check also the shipment and make sure you have received all parts.

Regard the specific limits of the analyzer. Please only order the spare parts matching the probe type.

Please check before installation of the device that the technical data matches the application parameters. Also check that the delivery is complete.

Operation of the device is only valid if

-

the product is used under the conditions described in the installation- and operation instruction, the intended application according to the type plate and the intended use,

-

the performance limits given in the datasheets and in the installation- and operation instruction are obeyed,

-

monitoring devices and safety devices are installed properly,

-

service and repair is carried out by Bühler Technologies GmbH, unless described in this manual,

-

only original spare parts are used.

This manual is part of the equipment. The manufacturer keeps the right to modify specifications without advanced notice. Keep this manual for later use.

Definitions for warnings:

Signal word for important information to the product.

NOTE

CAUTION

Signal word for a hazardous situation with low risk, resulting in damaged to the device or the property or minor or medium injuries if not avoided.

WARNING

DANGER

Signal word for a hazardous situation with medium risk, possibly resulting in severe injuries or death if not avoided.

Signal word for an imminent danger with high risk, resulting in severe injuries or death if not avoided.

Warning against hazardous situation

Warning against possible explosive atmospheres

Warning against hot surface disconnect from mains wear respirator

Warning against electrical voltage

Warning against respiration of toxic gases

Warning against acid and corrosive substances wear face protection wear gloves

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BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112




BA 2000

2.1 General Indication of Risk

Installation of the device shall be performed by trained staff only, familiar with the safety requirements and risks.

Check all relevant safety regulations and technical indications for the specific installation place. Prevent failures and protect persons against injuries and the device against damage.

The person responsible for the system must secure that:

-

safety and operation instructions are accessible and followed,

-

local safety regulations and standards are obeyed,

-

performance data and installation specifications are regarded,

-

safety devices are installed and recommended maintenance is performed,

-

national regulations for disposal of electrical equipment are obeyed.

Maintenance and repair

-

Repairs on the device must be carried out by Bühler authorized persons only.

-

Only perform modifications, maintenance or mounting described in this manual.

-

Only use original spare parts.

During maintenance regard all safety regulations and internal operation instructions.

!

DANGER

Electrical voltage

Electrocution hazard.

Disconnect the device from power supply before stating maintenance. Make sure that the equipment cannot be reconnected to mains unintentionally.

Installation and maintenance must be carried out by trained staff only. Regard correct mains supply.

!

DANGER

Toxic and corrosive gases

Sample gas can be hazardous.

Take care that the gas is exhausted in a place where no persons are in danger.

Before maintenance turn off the gas supply and make sure that it cannot be turned on unintentionally.

Protect yourself during maintenance against toxic / corrosive gases. Use gloves, respirator and face protector under certain circumstances.

!

DANGER

Explosion hazard if used in hazardous areas

The device is not suitable for operation in hazardous areas with potentially explosive atmospheres.

Do not expose the device to combustible or explosive gas mixtures.

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BA 2000

3 Explanation of the Type Plate

Manufacturer and address

Type declaration

Order no., part no.

Electrical ratings

Measuring range

This operating- and installation manual is for the oxygen flue gas analyzer BA 2000.

Depending on the order, the analyzer may be equipped with optional accessories at the factory, e.g.:

-

Downstream filter (necessary for operation!)

-

Sample tube or in-situ filter

-

Extension for sample tube / in-situ filter

-

Adapter

-

Pump (if instrument air is not available)

-

Digital

These accessories as well as separately delivered accessories are listed on the order.

4.2 Included Items in Delivery

1x Oxygen flue gas analyzer BA 2000

1x Flange gasket and screws

1x Installation- and Operating Instruction

Accessories are listed as separate positions on the order.

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BA 2000

5 Transport and storing Regulations

The analyzer should be only transported in the original case or in appropriate packing.

Protect analyzer against heat and humidity if not used.

The analyzer must be stored in roofed, dry, vibration- und dust free room. Temperature should be between

-20°C and +60°C (-4°F and 140°F).

6 Installation and Connection

6.1 Mounting

The analyzer is provided with a mounting flange. The installation site and the installation position depend on the application. Whenever possible the extension tube should point slightly downwards. The place of installation should be weather shielded.

Make sure that the access to the installation site is safe and free, also for maintenance carried out later and that there is enough space to take out the probe section even with the extension tube attached.

The downstream filter, the in-situ filter (option) and the sample tube (option) are delivered separately. The must be installed before getting the equipment started.

NOTE

The downstream filter and the O-ring for the handle are separate items and have to be inserted into the probe section.

Operating without downstream filter is not allowed!

O-ring handle

The sample tube or the in-situ filter, if necessary with extension, must be fixed. Finally the sample probe section is put in place by using the delivered gaskets and bolts.

To avoid cold spots, all metal parts and, if necessary, the mounting flange exposed to ambient must be fully insulated after the probe section has been installed properly. The type of insulation must be suitable for the particular application and must be weather proof.

!

HINWEIS

If the application produced large heat radiation at the installation site, probe section, sensor and electronics must be protected with appropriate shielding.

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BA 2000

6.2 Tubing

6.2.1 Connection of Instrument Air for the Aspirator

The analyzer is connected to instrument air with fittings placed below the weather shielding to a tube with diameter Ø6mm or ¼“.

Please only use filtered air according to PNEUROP / ISO Class 4 at least.

Class Particles / m

3

Particle size: (1 to 5) µm

Pressure dew point

[°C] / [°F]

Oil content

[mg/m

3

]

4 up to 1000

( no particles

≥ 15µm)

≤ 3 / 37 ≤ 5

6.2.2 Required Pressure for Instrument Air

The response time of the analyzer depends largely on the instrument air pressure for the aspirator. The attached data sheet shows a diagram illustrating the correlation of t

90

-response time and volume and pressure of supplied instrument air.

As shown, the response time t

90

decreases with increasing pressure (or flow, respectively) of instrument air.

However, the desire for short response time brings about some disadvantages:

-

Lower life time of the ZrO

2

sensor (sample gas is sucked in through the sensor),

-

Higher running costs due to higher consumption of pressurized air,

-

Hazard of mixing of sucked in sample gas with a mixture of sample gas/instrument air led back into the process.

Therefore we recommend limiting the pressure for instrument air to a value of max. 0.5 bar (7.25 psi), measured with aspirator working.

6.2.3 Operating the Aspirator with a Pump

If the aspirator is operated with a pump instead of instrument air, the same requirements are valid for the sucked in air as for instrument air (see chapter 6.2.1).

Also we recommend limiting the pressure for instrument air to a value of max. 0.5 bar (7.25 psi), measured with aspirator working.

6.2.4 Connection of Test Gas

At the side of the flange a fitting with a sealing cap for tubes with diameter Ø6mm or ¼“ is provided to connect the test gas. During operation the test gas input must be sealed air tight. Use the sealing cap or install an airtight shut-off valve, if the test gas tube is connected permanently.

WARNUNG

Gas leakage

Sample gas may be harmful.

Check the tightness of all tubes.

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BA 2000

6.2.5 Connection of separate sample gas recovery

Special Version BA2000-MF is prepared for separate sample gas recovery. The connection for the sample gas recovery is below the weather protection shield to a Ø12mm or ½“ pipe, depending on version. Please ensure that he pressure and the gas flow rate at the sample point and the return stream destination are identical.

CAUTION


Wrong mains voltage may damage the device.

The device must be installed by trained staff only. Regard the mains voltage as given on the type plate. Install the mains connection strain-relieved.

WARNING


Damage to the device during insulation testing.

Do not perform insulation tests with high voltage to the device as a whole.

The analyzer is equipped with extensive EMC protection. If insulation tests are carried out the electronic filter devices will be damaged. All necessary tests have been carried out for all concerned groups of components at the factory (test voltage 1 kV or 1.5 kV respectively, depending on the device).

The sample probe section is equipped with self-regulating heating elements. It is delivered with two connectors according to DIN 43650. One connector is assigned for mains connection, the other is connected to the alarm outputs. Mains connection is already installed to the electronics. The pin assignment for the alarm outputs is given in the appendix (see chapter 13.1). Reverse polarity protection avoids the connectors being plugged in the wrong way round.

Do not change this configuration.

6.3.2 ZrO

2

-Sensor

The sensor is connected via a 5-pole M12-connection and is already wired to the electronics at the factory.

6.3.3 Mains Connection and Outputs

Inside the electronic housing a terminal strip provides the connections for mains supply, alarm signal output and mA-signal output. The pin assignment is given in the appendix. Use the provided terminal connector.

Unplug the connector from the terminal strip, wire the connection and replace it. The pin assignment is also printed on the circuit board.

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BA 2000

7 Calibration

Before starting calibration the ZrO

2

sensor must warmed-up for at least 1 hour.

7.1 Introduction to Calibration

Changing of environmental conditions like ambient temperature and barometric pressure as well as changes of the measuring conditions like gas flow, pressure and temperature may influence the measuring result. This characteristic is called drift.

To compensate drift, the BA 2000 has to be calibrated in regular intervals. During calibration with a test gas, the measuring characteristics of the BA 2000 are checked.

1-point-calibration using instrument air is absolutely sufficient.

If needed, a 2-point-calibration may be carried out using instrument air and a test gas. In this case, the O

2 concentration of the test gas should correspond to the O

2

concentration of the sample gas.

When is calibration of BA 2000 required?

Calibration should be carried in the following cases:

¾ After each initial operation after warm-up

¾ During operation in regular intervals (recommended every two weeks)

7.2 1-Point-Calibration

During calibration the aspirator of the BA 2000 must be in operation. The pressure of the instrument air lead through the aspirator must correspond to the sample conditions.

¾ Supply instrument air according to PNEUROP / ISO Class 4 (see chapter 6.2) as test gas with a primary pressure of approx. 0.1 bar (1.5 psi).

¾ Wait for at least 5 minutes until a stable measuring value is reached.

¾ Select calibration point 1 (CAL1) from the menu. (For operating and selecting menu items oft the

BA 2000 see chapter 8).

¾ Confirm the value of 20.9 Vol.-% O

2

with j.

¾ Quit the menu with E. The display shows the concentration 20.9 Vol.-% O

2

.

Note: Deactivating 2-point-calibration: If a 2-point-calibration has been carried out earlier, the

calibrated value also relates to the second calibration point. In this case the 2-point-calibration is deactivated by carrying out an “indirect” 2-point-calibration.

Select menu item CAL2, set the O

2

value to 0.0% and confirm the value. The standard parameters are reloaded and 2-point-calibration is deactivated.

28

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BA 2000

7.3 2-Point-Calibration

In addition to the 1-point-calibration a second measuring point is calibrated using a test gas. The O2 concentration of the test gas should correspond to the O2 concentration of the sample gas.

¾ Carry out 1-point-calibration with instrument air.

¾ Supply test gas of known O2 concentration with a primary pressure of approx. 0.1 bar (1.5 psi).

¾ Wait for at least 5 minutes until a stable measuring value is reached. The displayed value should lie around the concentration of the test gas.

¾ Select menu item “calibration point 2“ (CAL2). (For operating and selecting menu items of the

BA 2000 see chapter 8).

¾ Set the concentration of the test gas and confirm the value with j.

Note: If a value of 0.0 Vol.-% O

2

is set, the standard parameters are reloaded, which is identical to 1point-calibration.

¾ Quit the menu with E. The display shows the concentration of the test gas.

8 Operation

8.1 Function of the ZrO

2

-Sensor

CAUTION

Hot surface

Burning hazard

If the sensor is demounted, the sensor tube may reach a temperature up to

700°C (1290°F).

The sensor controller regulates the sensor heating to a temperature of 700°C (1290°F). The mV-signal output of the internal electronic is converted to a linear 4-20 mA-signal output (0 … 21 Vol.-% O

2

correspond to 4 …

20 mA).

During warm-up (approx. 1 hour) the display shows alternating “init” and the temperature of the sensor heating. If operation temperature is reached, the oxygen concentration is shown instead of the temperature.

During warm-up, the mA-signal output is 0 mA. The actual mA-value is available not until the operating temperature of the measuring cell has been reached. After warm-up the oxygen temperature is shown permanently.

For monitoring the temperature of the sensor is displayed, if a deviation of more than

± 1.5 K occurs.

The alarm is set if the fixed upper and lower limits for heating or O

2

-concentration are exceeded.

mA-Signal Output

0 mA

Status

Warm-up,

Operation temperature not jet reached

Warm-up,

Operation temperature reached

Warm-up passed,

Temperature within limits

Warm-up passed,

Temperature exceeding limits

Warm-up passed,

O

2

- concentration exceeds limits

Display

Temperature alternating with “init“

O

2

-concentration alternating with “init“

O

2

-concentration

Temperature blinks

O

2

-concentration blinks

BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112 actual mA-value actual mA-value

0 mA actual mA-value

29




BA 2000

8.2 Operation for the BA 2000 Regulator

Keys:

Operation uses three keys only, providing the following functions:

Key Function

j t b

¾

Switch from measurement display to main menu

¾

Selection of the displayed menu item

¾

Accepting the changed value or selection

¾

Switch to upper menu item

¾

Increase of the value or switching of selection

¾

Temporary switching of alternative measurement display (if option is installed)

¾

Switch to lower menu item

¾

Decrease of the value or switching of selection

¾

Temporary switching of alternative measurement display (if option is installed)

30

BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112




BA 2000

8.2.2 Menu of the Regulator

Display of current temperature and operating state

Current Temperature

Display:

xxxx

The display shows the O

2

-concentration with a resolution of 0.1 Vol.-%. Pressing the Enter button j opens the Main Menu.

j

j

Main Menu Submenu Setting Range

t b adjust value j store value wait 4s: no storage

BA 2000

Display:

bA20

t b

j j

Calibration point 1

Display:

CAL1

t b

Calibration point 2

Display:

CAL2

t b upper alarm threshold

Display:

A Hi

t b lower alarm threshold

Display:

A Lo

t b mA-Scaling

Display:

nA

j j j j t b

Exit Submenu

Display:

E

20.9 Vol.-% O

Display:

20.9%

0-15 Vol.-% O

Display:

Display:

21 – 0 Vol.-% O

Display:

xxx xxx xxx

2

2

1 – 22 Vol.-% O

2

2

Ambient air, fixed to 20.9

Vol.-% O

2

Setting of test gas concentration in a range:

0.1 – 15 Vol.-% O

2

;

0.0 = 1-point-calibration

Setting upper alarm threshold in the range:

1 – 22 Vol.-% O

2

Setting lower alarm threshold in the range:

21 - 0 Vol.-% O

2

Scale for mA-output

Display:

x

Set scale for mA-output

(4 – 20 mA):

1.0 = 0 – 2.5 Vol.-% O

2

2.0 = 0 – 5 Vol.-% O

2

3.0 = 0 – 10 Vol.-% O

2

4.0 = 0 – 15 Vol.-% O

2

5.0 = 0 – max. Vol.-% O

2 j

Celsius/ Fahrenheit

Display:

C

[F]

Set unit to Celsius or

Fahrenheit.

Global Settings

Display:

toP

t b

Exit Main Menu

Display:

E

Fig. 1: Menu overview BA 2000

VE 00 0006

BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112

31




BA 2000

8.2.3 Detailed Description of functional Principle

This detailed description leads you through the menu of the BA 2000 step by step.

¾ After switching on the device the implemented software version is displayed for short time. Then the device switches to measurement display. the device continues during setting-mode.)

¾ To navigate through the main menu use the keys t b as shown in Fig. 1.

¾ To accept the menu item press j and the related submenu is displayed.

¾ Now the parameters may be set. To change the parameters scroll the submenu using the keys t b and confirm the selected item with j.

¾ The values can be changed within their limits using the keys t b. Pressing the key j stores the set value. Afterwards the device returns to the submenu automatically.

¾ Wait for a few seconds without pressing any key to return to the submenu without saving the values.

¾ The same procedure holds for the sub- and main menu. If you forget to quit the menu the normal way, the system returns automatically to display mode. In this case the preset values are kept instead of being reset.

¾ Note: As soon as the values are saved by pressing the enter key, they are accepted for regulation.

¾ Quit the main menu or the submenu by selecting the menu item E (Exit) and pressing j.

8.2.4 Description of the Menu Functions

Analyzer BA 2000 (bA20)

Analyzer :

This item allows all relevant settings for the analyzer. In the corresponding submenu calibration points and alarm thresholds may be selected.

Global settings (top settings)

Top Settings

Selection of global temperature unit, either degree Celsius (C) or degree

Fahrenheit (F).

This menu has no submenu. The temperature unit is directly selected. Note:

Exit main menu

Exit

Selecting this item returns to the display mode.

Note: When returning from the main menu to normal operation the sensor temperature is shown for a short time.

32

BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112




BA 2000

8.2.4.2 Submenu Analyzer (Display: bA20)

BA 2000

Æ calibration point 1 (CAL1)

Temperature

This value is fixed to 20.9 Vol.-% O

2

.

Note: During calibration this value must be confirmed.

BA 2000

Æ calibration point 2 (CAL2)

Temperature

This item allows setting of the test gas concentration.

Note:

Value ranges from 0.1 to 15 Vol.-% O

2

.

0.0 Vol.-% O

2

is displayed or set is identical to 1-point-calibration.

Default value at delivery is set to 0.0%, which means that 2-point-calibration

(CAL2) has not been carried out at the factory, because calibration with CAL1 is absolutely sufficient.

BA 2000

Æ upper alarm limit (Alarm high)

Alarm high

This item allows setting of the upper threshold the alarm relays. The alarm threshold may be set in the range of 1 – 22 Vol.-% O

2

.

Note: Default value at delivery is 22 (unless otherwise agreed).

BA 2000

Æ lower alarm limit (Alarm low)

Alarm Low This item allows setting of the lower threshold the alarm relays. The alarm threshold may be set in the range of 21 – 0 Vol.-% O

2

.

Note: Default value at delivery is 0 (unless otherwise agreed).

mA Scaling

Æ Select scale for mA-output (nA)

mA-Output

Select the range of O

2

concentration that is scaled to the output range of 4 to

20 mA.

Note:

1.0 = 0 – 2.5 Vol.-% O

2

2.0 = 0 – 5 Vol.-% O

2

3.0 = 0 – 10 Vol.-% O

4.0 = 0 – 15 Vol.-% O

2

2

5.0 = 0 – max. Vol.-% O

Default value at delivery is 5.0 (unless otherwise agreed).

2

Exit submenu

Exit

Selecting this item and pressing j

returns to the main menu.

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33




BA 2000

9 Maintenance

9.1 Indication of Risk

Installation and maintenance of the device shall be performed by trained staff only, familiar with the safety requirements and risks.

-

The device must be operated within its specifications.

-

All repairs must be carried out by Bühler authorised personnel only.

-

Only perform modifications, servicing or mounting described in this manual.

-

Only use original spare parts.

-

Regard all relevant safety regulations and internal operating instructions during maintenance.

DANGER


Electrocution hazard.

Before any manipulation on the device, disconnect the electrical equipment from mains power supply. Make sure that the electrical equipment cannot be reconnected during repair or maintenance.

The wiring must be done by trained staff only. Regard the correct mains voltage.

DANGER

Toxic, corrosive gases

Sample gas may be harmful.

Before maintenance turn off the gas supply and make sure that it cannot be turned on unintentionally.

Please exhaust sample gas to a safe place.

Protect yourself against toxic / corrosive gas during maintenance. Use gloves, respirator and face protector under certain circumstances.

CAUTION

Hot surface

Burning hazard

Depending on the process parameters temperature of the cover may rise to approx. 100°C (°F) during operation.

Before maintenance let the device cool down.

CAUTION

High pressure

Sample gas probe section is under pressure.

Before opening the probe, shut off gas supply and release the process

pressure.

34

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BA 2000

9.2 Replacing the Fuse

¾ Disconnect the device from mains.

¾ Remove the cover of the electronic housing and remove the lower part of the front panel. The fuse is placed on the main board.

¾ Remove the cap from the fuse holder.

¾ Replace the fuse and re-fix the cap. Regard the electrical ratings to select the correct fuse (see also chapter 11.2)

¾ Remount the front panel, close the cover and reconnect the mains supply.

9.3 Maintenance of the Filter Element

The analyzer is equipped with a particle filter, which has to be changed in regular intervals depending on the dust load in the process. Before changing the filter element, shut off the process and disconnect the mains supply.

¾ Unlock and open the weather shield.

¾ Press and push slightly the handle on the rear of the probe, turn by 90° and pull (the handle must be now in horizontal position) the handle with the filter out.

¾ Remove the exhausted filter element and check proper conditions of the sealing surfaces.

¾ Before installing the new filter element always replace the O-Ring on the handle plug carefully, put a new filter element onto it and insert the handle into the probe.

¾ Push to the very end and turn handle 90° spigot (handle is vertical now).

¾ If the filter is removed, clean the extension tube by blowing with plant air or by mechanical means, if necessary.

Caution: Do not damage rear element spigot!

NOTE

Ceramic filter elements are very brittle by nature. Handle them with care, don’t let them fall.

Filter elements made out of sintered stainless steel can be cleaned in an ultrasonic bath

and be used several times as long as both seals are still in proper conditions.

The weather shield can only be closed when the handle of the filter is positioned vertically.

Pull cover up to the highest point to unlock support, lower it down in position, ensure that the latch is locked in.

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BA 2000

As an option, the analyzer may be equipped with an in-situ filter, staying permanently in the process stream.

Depending on the process conditions, the filter may be clogged after some time and has to be replaced.

For this, the analyzer must be dismounted completely and has to be installed as described in chapter 6 after replacing the filter element.

10 Troubleshooting and Elimination

Problem / Failure

LED is off

No Display

Sensor does not heat up

Temperature alarm probe

No heating of the probe

Sensor gives no mA-signal output

Condensate forming no sample gas flow

Error 13 at the display

Error 06 at the display

Possible cause

− No mains supply

Solution

− Check mains supply

− Check fuse and replace it (see chapter 9.3)

− Return device (Chapter 11)

− Return device (Chapter 11) defective

− Warm-up not jet finished

− No / wrong mains supply


− Wait during warm-up


− Check mains supply

− Warm-up not jet finished


− Wait during warm-up


− Cold spots at in sampling line − Insulate cold spots

− Leakage in gas line

− Filter element clogged

− Check tightness

− Check gas tubes

− Replace or clean filter element, clean sample tube

− Return device (Chapter 11) − If nominal temp. Value not jet reached after 1 hour => heating defective => heating is shut off automatically

− Actual temperature value falls below 300°C (572°F) for more than 5 minutes => heating defective => heating is shut off automatically


36

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BA 2000

11 Repair and Disposal

If the device shows irregularities see chapter 8 for troubleshooting

If you need help or more information

call +49(0)2102-498955 or your local agent.

If the device doesn’t work correctly after elimination of failures and turning power on, the device must be checked by the manufacturer. Please ship the device with suitable packing to

Bühler Technologies GmbH

- Service -

Harkortstraße 29

40880 Ratingen

Germany

In Addition, attach the filled in and signed Declaration of Decontamination status to the packing. Otherwise, your repair order cannot be processed! The form can be requested by e-mail to service@buehler-

technologies.com.

11.1 Disposal

Regard the local regulations for disposal of electric and electronic equipment.

11.2 Spare parts and consumables

To order spare parts please indicate type of cooler and serial no. For accessories and enhancement see data sheets and/or catalogue.

Accessories are listed in the datasheet attached and in our catalogue.

The following parts are recommended for stocking:

Spare part Part no.

Micro fuse, slow blow

Flange gasket DN65PN6

115V / 230V, 800 mA 91 10 00 0001

55 200 09 90 14

Flange gasket sample tube

O-ring-set for filter element and probe, material: Viton

ZrO2-sensor for BA 2000, complete incl. gaskets

Connection cable M 12 for sensor BA 2000

Sintered ceramic filter element, incl. O-rings, material:

Viton, retention rate: 3µm

Sintered stainless steel element, incl. O-rings, material: Viton retention rate 5µm

90 090 68

46 222 01 2

55 299 99 9

55 200 09 90 17

46 222 02 6

46 222 01 0

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37




BA 2000

12 Attached Documents

-

Declaration of conformity

-

Data sheet BA 2000

-

Declaration of Contamination status

KX550010

DE550012, DA550012

38

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BA 2000

13 Anhang

13.1 Belegungsplan

13 Appendix

13.1 Pin assignment

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39

EG-Konformitätserklärung

EC-declaration of conformity

Hiermit erklären wir, dass die nachfolgenden Produkte den wesentlichen Anforderungen der folgenden EG-

Richtlinie in ihrer aktuellen Fassung entsprechen:

Herewith we declare that the following products correspond to the essential requirements of the following EC

directive in its actual version:

2006/95/EG (Niederspannungsrichtlinie / low voltage directive)

Folgende weitere Richtlinien wurden berücksichtigt / the following directives were regarded

2004/108/EG (EMV / EMC)

Produkte / products:

Rauchgas-Sauerstoff-Analysator / Oxygen Flue Gas Analyzer

Typ(en) / type(s):

BA 2000

Zur Beurteilung der Konformität wurden folgende harmonisierte Normen in aktueller Fassung herangezogen:

The following harmonized standards in actual revision have been used:

Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und

Laborgeräte — Teil 1: Allgemeine Anforderungen

Elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte - EMV-Anforderungen -

Teil 1: Allgemeine Anforderungen

Elektromagnetische Verträglichkeit – Elektrische Geräte für die Detektion und

Messung von brennbaren Gasen, toxischen Gasen oder Sauerstoff

Dokumentationsverantwortlicher für diese Konformitätserklärung ist der Unterzeichnende mit Anschrift am

Firmensitz.

The person authorised to compile the technical file is the one that has signed and is located at the company’s address

Jahr der Kennzeichnung: / labelled in: 07

Ratingen, den 27.08.2010

_____________________________________

Stefan Eschweiler (Geschäftsführer – Managing Director)

KX 55 0010

Bühler Technologies GmbH, Harkortstr. 29, D-40880 Ratingen,

Tel. +49 (0) 21 02 / 49 89-0, Fax. +49 (0) 21 02 / 49 89-20

Internet: www.buehler-technologies.com

Rauchgas-Sauerstoff-Analysator

BA 2000 / BA 2000-MF / BA 2000-SE

®

In einigen Verbrennungsprozessen wie z.B. Prozesserhitzer, Dampfkessel oder Heizöfen kann der Luftbedarf zur Erreichung eines optimalen Wirkungsgrads der

Anlage schnell schwanken. Dabei bewegt sich das wirtschaftliche Optimum des Prozesses innerhalb eines verlust der Anlage durch eine unvollständige Verbrennung

Rauchgas des Verbrennungsprozesses. Die Probenentnahme nahe an der Brenn-kammer ist daher ebenso erforderlich wie ein schnell ansprechender Sensor, damit auf Änderungen hinsichtlich der Brenngaszusammensetzung und/oder anderer Variablen des Verbrennungsprozesses unmittelbar reagiert werden kann.

Der BA 2000 ist speziell für diese Anwendung entwickelt worden. Der in das Filtergehäuse integrierte Injektor führt

Der Sondenteil wird selbstregelnd auf 180 °C beheizt, um

Kondensation zu vermeiden. Der im BA 2000 eingesetzte, ergebnisse. Für den Betrieb ist kein Referenzgas erforderlich. Die 1-Punkt-Kalibrierung des Sensors erfolgt mit Instrumentenluft, die ebenfalls für den Betrieb des

Injektors erforderlich ist. Bei Bedarf kann jedoch auch eine

2-Punkt-Kalibrierung durchgeführt werden. Das Prüfgas, mit dem hierbei zusätzlich kalibriert wird, sollte entsprechen.

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Die Messzelle wird durch ein im Sondenteil integriertes

Filter vor Staubbelastung geschützt. Der Filter ist ohne

Werkzeug innerhalb von wenigen Sekunden durch einfache 90°-Drehung des Griffstückes zu wechseln.

Die Filtereinsätze gibt es in Keramik, gesinterter oder sterngefalteter Edelstahl- Ausführung.

Der BA 2000 kann in Zusammenhang mit o.g. Filtern bei

Gasen mit einer Staubbeladung bis ca. 2g/m³ eingesetzt werden. Bei höheren Staubbeladungen kann der BA 2000 mit einem zusätzlichen In-Situ Filter ausgerüstet werden.

Der BA 2000 stellt alle zum sicheren Betrieb benötigten

Informationen zur Verfügung. Die Steuerung verfügt über eine Anzeige mit Tastenfeld zur Befehlseingabe,

Alarmausgang, Kalibrierfunktion und 4-20mA Ausgangssignal.

¡ schnelle Ansprechzeit

¡ Filterwechsel ohne Werkzeug

¡ einfache Handhabung

¡ Rauchgastemperaturen bis 1600°C

¡ 4-20mA Ausgangssignal

¡ Umgebungstemperatur -20 bis +70°C

¡ kein Referenzgas erforderlich

¡ kein Prüfgas erforderlich

¡ Kalibrierung mit Instrumentenluft

¡ Keine Gasaufbereitung erforderlich

Bühler Technologies GmbH

D - 40880 Ratingen, Harkortstr. 29

Tel.: + 49 (0) 2102 / 49 89-0 Fax: + 49 (0) 2102 / 49 89-20


e-mail: [email protected]

Volumenstrom Instrumentenluft [l/h]

Druck Instrumentenluft [bar] bei 1 bar absolutem Prozessdruck

Volumenstrom Messgas [l/h]

Als Grundlage für die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasen mit Zirkoniumdioxidmesszelle dient die

NERNST-Gleichnung

RT

(I) U = ln

p(O ), Luft

4F

p(O ), Messgas

U

R

Zellspannung in V

Molare Gaskonstante, R = 8,31447 J/(molּK)

T

F p(O ), Luft

2

Messtemperatur in K

Faraday-Konstante, F = 96485,34 C/mol

Partialdruck des Sauerstoffes an der Bezugselektrode in trockener Luft in Pa p(O ), Messgas Partialdruck des Sauerstoffes an der Bezugselektrode

2 in trockener Luft in Pa

Die Oxidionenleitfähigkeit von Zirkomiumdioxid steigt exponentiell mit der Temperatur an und erreicht oberhalb von 600°C genügend große Werte.

Unter der Voraussetzung, dass die Gesamtdrücke der Gase an beiden Elektronen in etwa gleich groß sind (in diesem Fall kann man mit Volumenkonzentrationen anstelle der Partialdrücke rechnen), ergibt sich nach

Einsetzen der Zahlenwerte für die Konstanten in Gleichung (I) folgende Bestimmungsgleichung für die

Sauerstoffkonzentration.

(II) φ(O )= 20,9 e

2

(-46,42 )

T

φ(O )

2

U

T

20,9

Sauerstoffkonzentration im Messgas in Vol.-%

Potentialdifferenz in mV

Messtemperatur in K

Sauerstoffkonzentration in trockener Luft in Vol.-%

Im BA 2000 wird eine Potentiometrische Zelle eingesetzt. Bezugs- und Messgaselektrode befinden sich in zwei unterschiedlichen Gasräumen mit unterschiedlichem Sauerstoffpartialdruck. Die beiden Räume werden durch das gasdichte ZrO -Rohr getrennt. An den Elektroden entsteht eine EMK (elektromotorische Kraft), die

2 der Partialdruckdifferenz des Sauerstoffs proportional ist. Es gilt die NERNST-Gleichung.

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Technische Daten

Entnahmerohrlänge:

Netzspannung:

Heizleistung Sonde:

Messbereich:

Ausgangssignal:

Genauigkeit:

0,5 ... 2 m

115 oder 230V 50/60Hz

400 W

0,1 bis 21 Vol.-% O

2 relativer Fehler < 5%

< 15 sec

Alarm Sensor:

Alarm Sonde:

Umgebungstemperatur:

Prozesstemperatur:

Unter- oder Überschreiten Heizung Sollwert (fest eingestellt)

Unter- oder Überschreiten O -Konzentration (einstellbar)

2

Untertemperatur

-20 ... +70 °C bis zu 1600 °C, je nach Entnahmerohr

Betriebstemperatur Sonde:

Material Sonde: max. 200°C

1.4571

Prüfgas 1 Punktkalibration: Instrumentenluft 20,9 Vol.-% O

2

Prüfgase 2 Punktkalibration: Instrumentenluft 20,9 Vol.-% O und

2

Prüfgas 0,1 bis 15 Vol.-% O

2

Bestellhinweise

55200099

55201099

55202099

BA 2000, 230V 50/60Hz

BA 2000-MF, 230V 50/60Hz

BA 2000-SE, 230V 50/60Hz

55200098

55201098

55202098

55200098I

55201098I

55202098I

BA 2000, 115V 50/60Hz

BA 2000-MF, 115V 50/60Hz

BA 2000-SE, 115V 50/60Hz

BA 2000I, 115V 50/60Hz, US sized

BA 2000I-MF, 115V 50/60Hz, US sized

BA 2000I-SE, 115V 50/60Hz, US sized

55200099I

55201099I

55202099I




MF = gesonderte Messgasrückführung

SE = abgesetzte Elektronik bis ca. 15 m

Adapterflansche

55200001 Adapterflansch DN65 PN6 auf Servomex

55200002 Adapterflansch DN65 PN6 auf Thermox

55200001I

55200002I

Adapterflansch DN3-150 auf Servomex

Adapterflansch DN3-150 auf Thermox

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Oxygen Flue Gas Analyzer

BA 2000 / BA 2000-MF / BA 2000-SE

®

In combustion applications such as process heaters, steam generation boilers or furnaces, the amount of air needed to reach optimum system efficiency can vary rapidly. The optimum heat rate for these units, which may lie within narrow limits, can be achieved with the BA2000.

responding sensor and attached directly to the fire box, this analyzer provides immediate information to allow adjustment of the combustion process in real-time.

The BA 2000 is designed to ensure accurate and rapid measurement in most combustion processes. The unique fast loop design continuously provides a fresh sample gas stream to the zirconium oxide sensor. The sensor enclosure is heated to 180 °C to avoid condensation. The zirconium oxide sensor does not need any reference gas.

1-point-calibration of the sensor takes place with instrument air which is also used for the aspirator driving the sample gas. Optionally, a 2-point-calibration may be performed.

The measurement cell is protected against dust and particulates by a heated filter. The filter element can be easily replaced without tools by a 90° turn of the handle.

Filter elements are available in ceramic, sintered or pleated stainless steel. The BA 2000 can be used with these filters for dust loads up approx. 2g/m³. When the dust load exceeds this limit, additional in-situ filters are available.

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The BA 2000 provides all necessary information for safe operation. The controller has an integrated display with push-buttons for input, alarm outputs, calibration function and 4-20mA signal output.

¡

Fast response

¡

Easy replacement of probe and filter

¡

Easy to handle

¡

¡

¡

Flue gas temperature up to1600°C

¡

4-20 mA signal output

¡

Ambient temperature -20°C up to 70°C

¡

No reference gas needed

¡

No calibration gas needed

¡

Calibration by instrument air

¡

No gas conditioning needed



Tel.: + 49 (0) 2102 / 49 89-0 Fax: + 49 (0) 2102 / 49 89-20


e-mail: [email protected]

Volume Flow instrument Air [l/h] Pressure Instrument Air [bar] at a process pressure of 1 bar absolute

Volume Flow Sample Gas [l/h]

RT

(I) U = ln

p(O ), air

4F

p(O ), sample gas

U

R cell voltage in V universal gas constant, R = 8,31447 J/(molּK)

T

F p(O ), air

2 measurement temperatue in K

Faraday-constant, F = 96485,34 C/mol

Partial pressure of oxygen at the reference electrode in dry air in Pa p(O ), sample gas Partial pressure of oxygen at the reference electrode in

2 dry air in Pa

The electrical conductivity of zirconia dioxide rises exponentially with increasing temperature and reaches high enough values above 600°C.

The oxygen concentration may be derived from the volume concentration instead of the partial pressure, presuming the total pressure of the gases are almost equal at the two electrodes. In this case, replacing the constants with their values, equation (I) transforms to equation (II):

(II) φ(O )= 20,9 e

(-46,42

U

)

T

φ(O )

2

U

T

20,9

Oxygen concentration in sample gas in Vol.-%

Potential difference in mV

Measuring temperature in K

Oxygen concentration in dry air in Vol.-%

The BA 2000 uses a potentiometric cell. Reference electrode and sample gas electrode are separated by the gasforce) is produced which is proportional to the difference of the partial pressures of oxygen. The NERNST-equation is valid.

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Technical Data

Sample tube length:

Mains supply:

Power consumption probe heating:

Measuring range:

Signal output:

Accuracy:

Alarm sensor:

0,5 ... 1,5 m

115/230V 50/60Hz

400W

0.1 to 21 Vol.-% O

2 relative error < 5%

< 15 sec upper and lower limit of nominal value for heating (fixed)

Alarm probe:

Ambient temperature:

Process temperature:

Operating temperature probe:

Material probe:

Calibration gas 1-point calibration:

Calibration gas 2-point-calibration: insufficient temperature

-20 ... +70 °C up to 1600 °C, depending on the sample tube max. 200 °C

1.4571

instrument air, 20.9Vol.-% O

2 calibration gas 0.1 ... 15 Vol.-% O

2

Odering Information

55200099

55201099

55202099

BA 2000, 230V 50/60Hz

BA 2000-MF, 230V 50/60Hz

BA 2000-SE, 230V 50/60Hz

55200098

55201098

55202098

55200098I

55201098I

55202098I

BA 2000, 115V 50/60Hz

BA 2000-MF, 115V 50/60Hz

BA 2000-SE, 115V 50/60Hz




55200099I

55201099I

55202099I




MF = separate sample gas recovery

SE = separated electronics up to approx. 15 m

Adapter flanges

55200001 Adapter flange DN65 PN6 to Servomex

55200002 Adapter flange DN65 PN6 to Thermox

55200001I

55200002I

Adapter flange DN3-150 to Servomex

Adapter flange DN3-150 to Thermox

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Oxygen Flue Gas Analyzer

BA 2000 / BA 2000-MF / BA 2000-SE

In combustion applications such as process heaters, steam generation boilers or furnaces, the amount of air needed to reach optimum system efficiency can vary rapidly. The optimum heat rate for these units, which may lie within narrow limits, can be achieved with the BA2000.

responding sensor and attached directly to the fire box, this analyzer provides immediate information to allow adjustment of the combustion process in real-time.

The BA 2000 is designed to ensure accurate and rapid measurement in most combustion processes. The unique fast loop design continuously provides a fresh sample gas stream to the zirconium oxide sensor. The sensor enclosure is heated to 350°F to avoid condensation. The zirconium oxide sensor does not need any reference gas.

1-point-calibration of the sensor takes place with instrument air which is also used for the aspirator driving the sample gas. Optionally, a 2-point-calibration may be performed.

The measurement cell is protected against dust and particulates by a heated filter. The filter element can be easily replaced without tools by a 90° turn of the handle.

Filter elements are available in ceramic, sintered or pleated stainless steel. The BA 2000 can be used with these filters for dust loads up approx. 1 gr/dscf. When the dust load exceeds this limit, additional in-situ filters are available.

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The BA 2000 provides all necessary information for safe operation. The controller has an integrated display with push-buttons for input, alarm outputs, calibration function and 4-20mA signal output.

¡

Fast response

¡

Easy replacement of probe and filter

¡

Easy to handle

¡

¡

¡

Flue gas temperature up to 2900 °F

¡

4-20 mA signal output

¡

Ambient temperature -4°F up to 150°F

¡

No reference gas needed

¡

No calibration gas needed

¡

Calibration by instrument air

¡

No gas conditioning needed

Buhler Technologies LLC

1030 West Hamlin Road, Rochester Hills, MI 48309

Phone: 248.652.1546 Fax: 248.652.1598

Internet :www.buhlertech.com

E-mail: [email protected]

Volume Flow instrument Air [l/h] Pressure Instrument Air [bar] at a process pressure of 1 bar absolute

Volume Flow Sample Gas [l/h]

RT

p(O ), air

(I) U = ln

4F

2

p(O ), sample gas

U

R cell voltage in V universal gas constant, R = 8,31447 J/(molּK)

T

F p(O ), air

2 measurement temperatue in K

Faraday-constant, F = 96485.34 C/mol

Partial pressure of oxygen at the reference electrode in dry air in Pa p(O ), sample gas Partial pressure of oxygen at the reference electrode in

2 dry air in Pa

The electrical conductivity of zirconia dioxide rises exponentially with increasing temperature and reaches high enough values above 1110°F.

The oxygen concentration may be derived from the volume concentration instead of the partial pressure, presuming the total pressure of the gases are almost equal at the two electrodes. In this case, replacing the constants with their values, equation (I) transforms to equation (II):

(II) φ(O )= 20,9 e

(-46,42

U

)

T

φ(O )

2

U

T

20.9

Oxygen concentration in sample gas in Vol.-%

Potential difference in mV

Measuring temperature in K

Oxygen concentration in dry air in Vol.-%

The BA 2000 uses a potentiometric cell. Reference electrode and sample gas electrode are separated by the gasforce) is produced which is proportional to the difference of the partial pressures of oxygen. The NERNST-equation is valid.

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Technical Data

Sample tube length:

Mains supply:

Power consumption probe heating:

Measurement range:

Signal output:

Accuracy:

Alarm sensor:

1.6 ... 4.9 ft

115/230V 50/60Hz

400W

0.1 to 21 Vol.-% O

2 relative error < 5%

< 15 sec upper and lower limit of nominal value for heating (fixed)

Alarm probe:

Ambient temperature:

Process temperature:

Operating temperature probe:

Material probe:

Calibration gas 1-point calibration:

Calibration gas 2-point-calibration: insufficient temperature

-4 ... +158 °F up to 2910 °F, depending on the sample tube max. 390 °F

1.4571

instrument air, 20.9 Vol.-% O

2 calibration gas 0.1 - 15 Vol.-% O

2

Odering Information

55200099

55201099

55202099

BA 2000, 230V 50/60Hz

BA 2000-MF, 230V 50/60Hz

BA 2000-SE, 230V 50/60Hz

55200098

55201098

55202098

55200098I

55201098I

55202098I

BA 2000, 115V 50/60Hz

BA 2000-MF, 115V 50/60Hz

BA 2000-SE, 115V 50/60Hz




55200099I

55201099I

55202099I




MF = separate sample gas recovery

SE = separated electronics up to approx. 15 m

Adapter flanges

55200001 Adapter flange DN65 PN6 to Servomex

55200002 Adapter flange DN65 PN6 to Thermox

55200001I

55200002I

Adapter flange DN3-150 to Servomex

Adapter flange DN3-150 to Thermox

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Dekontaminierungserklärung

Declaration of Contamination status

Gültig ab / valid since: 2011/05/01 Revision 0 ersetzt Rev. / replaces Rev ---

Die gesetzlichen Vorschriften schreiben vor, dass Sie uns die Dekontaminierungserklärung ausgefüllt und unterschrieben zurück zu senden haben. Die Angaben dienen zum Schutz unserer Mitarbeiter.

Bringen Sie die Bescheinigung an der

Verpackung an. Ansonsten ist eine Bearbeitung Ihres Reparaturauftrages nicht möglich!

Legal regulations prescribe that you have to fill in and sign the Declaration of Contamination status and send it back. This information is used to protect our employees. Please attach the declaration to the packing. Otherwise, your repair

order cannot be processed.

Gerät /

Device:

Serien-Nr. /

Serial no. :

Rücksendegrund /

Reason for return:

[ ] Ich bestätige hiermit, dass das oben spezifizierte Gerät ordnungsgemäß gereinigt und dekontaminiert wurde und keinerlei Gefahren im Umgang mit dem Produkt bestehen.

I herewith declare that the device as specified above has been properly cleaned and decontaminated and that there are no risks present when dealing with the device.

Ansonsten ist die mögliche Gefährdung genauer zu beschreiben / In other cases, please describe the hazards in

detail:

Aggregatzustand (bitte ankreuzen) / Condition of aggregation (please check):

Flüssig / Liquid Fest / Solid Pulvrig / Powdery Gasförmig / Gaseous

Folgende Warnhinweise sind zu beachten (bitte ankreuzen) / The following safety advices must be obeyed (please

check):

Explosiv

Explosives

Giftig / Tödlich

Acute toxicity

Entzündliche Stoffe

Flammable

Brandfördernd

Oxidizing

Komprimierte Gase Gesundheitsgefährdend Gesundheitsschädlich Umweltgefährdend

Gas under pressure Irritant toxicity Health hazard Environmental hazard

Bitte legen Sie ein aktuelles Datenblatt des Gefahrenstoffes bei / Please include the current material safety data sheet

of the hazardous material!

Angaben zum Absender / Information about the dispatcher:

Firma / Company:

Ansprechpartner /

Contact person:

Abteilung / Division:

Tel. / Phone:

Anschrift / Address:

E-Mail:

Fax:

Ort, Datum /

Location, date:

Unterschrift /

Stempel

Signature / Stamp:



Tel.: + 49 (0) 2102 / 4989-0 Fax: + 49 (0) 2102 / 4989-20 e-mail: [email protected]


Bedienungsanleitung

Bedienungs- und Installationsanleitung

Installation- and Operation Instruction

Rauchgas-Sauerstoff-Analysator / Oxygen Flue Gas Analyzer

BA 2000

Lesen Sie die Bedienungsanleitung vor dem Gebrauch des Gerätes gründlich durch, insbesondere die

Hinweise unter Gliederungspunkt 2. Andernfalls könnten Gesundheits- oder Sachschäden auftreten.

Die Bühler Technologies GmbH haftet nicht bei eigenmächtigen Änderungen des Gerätes oder für unsachgemäßen Gebrauch.

BX550012, 12/2011 Art. Nr. 90 31 112

Bühler Technologies GmbH, Harkortstr. 29, D-40880 Ratingen

Tel. +49 (0) 21 02 / 49 89-0, Fax. +49 (0) 21 02 / 49 89-20

Internet: www.buehler-technologies.com

Email:

Bedienungs- und Installationsanleitung

Inhaltsverzeichnis Seite

Bedienungs- und Installationsanleitung

Contents

Bedienungs- und Installationsanleitung

1 Einleitung

Begriffsbestimmungen für Warnhinweise:

Bedienungs- und Installationsanleitung

2.1 Allgemeine Gefahrenhinweise

Der für die Anlage Verantwortliche muss sicherstellen, dass:

Wartung, Reparatur:

Elektrische Spannung

Giftige, ätzende Gase

Bedienungs- und Installationsanleitung

Explosionsgefahr bei Verwendung in Explosionsgefährdeten Bereichen

3 Erläuterungen zum Typenschild

4 Produktbeschreibung

4.1 Allgemeine Beschreibung

4.2 Lieferumfang

Bedienungs- und Installationsanleitung

5 Transport und Lagerungsvorschriften

6 Aufbauen und Anschließen

6.1 Montage

Betrieb ohne Austrittsfilter nicht zulässig!

Bedienungs- und Installationsanleitung

6.2 Anschluss der Gasleitungen

6.2.1 Anschluss der Instrumentenluft für den Injektor

6.2.2 Erforderlicher Druck der Instrumentenluft

6.2.3 Betrieb des Injektors mit einer Pumpe

6.2.4 Anschluss des Prüfgases

Gasaustritt

Bedienungs- und Installationsanleitung

6.2.5 Anschluss gesonderte Messgasrückführung

6.3 Elektrische Anschlüsse

Elektrische Spannung

Elektrische Spannung

6.3.1 Sondenteil

6.3.2 ZrO

-Sensor

6.3.3 Netzversorgung und Ausgänge

Bedienungs- und Installationsanleitung

7 Kalibrierung

7.1 Einführung in die Kalibrierung

Wann ist eine Kalibrierung notwendig?

Der BA 2000 sollte in folgenden Fällen kalibriert werden:

7.2 1-Punkt-Kalibrierung

E verlassen. In der Anzeige erscheint die Konzentration 20,9 (Vol.-% O

Hinweis Deaktivierung der 2-Punkt-Kalibrierung: Wurde zuvor eine 2-Punkt-Kalibrierung durchge-

Bedienungs- und Installationsanleitung

7.3 2-Punkt-Kalibrierung

Hinweis: Bei Einstellen von 0,0 Vol.-% O

8 Betrieb

8.1 Funktion des ZrO

-Sensors

Heiße Oberfläche

Status

Anzeige

Ausgabe mA-Signal

Bedienungs- und Installationsanleitung

8.2 Bedienung des BA 2000-Reglers

8.2.1 Funktion der Tasten

Tasten: Die Bedienung erfolgt mit nur 3 Tasten, welche folgende Funktionen haben:

Taste

Funktionen

Bedienungs- und Installationsanleitung

8.2.2 Übersicht über die Menüführung

Bedienungs- und Installationsanleitung