INLEDNING. 1 SAMMANFA TTNING. 2. PROVNING A v MID-MX TARE.. REFERENSLISTA 24 INNEH..\LLSFORTECKNING PROBLEMINVENTERING 4 INSTALLATION

Transkript

1

2 1. 9. INNEH..\LLSFORTECKNING INLEDNING. 1 SAMMANFA TTNING. 2 PROBLEMINVENTERING 4 MAGNETISK.INDUKTIV FLODESMA TARE Beskrivning Matf6rutsattningar Matprincip av strornningsprofil VATTENKEMI 2.2 Vattenkvaliten Magnetit Rekommendation 2.1 """"""""""""""'" for fjarrvarmevatten PROVNING A v MID-MX TARE FELANALYSOCHTEORI Bestiimning Teoretisk 4.1 beskrivning av matter moo av matprincip hjalp av motstlmdsmatning INSTALLATION KOMPLETTVARMEMATARE Anpassning Allmiint mellan nooesgivare och integreringsverk PROBLEMA TGARDER REVISION 22 INK()P 9.1 Allmant Matr6rutsattningar Val Offertr6rfragan ()vrigt 9.4 av matare REFERENSLISTA 24

3 ~ 1 INLEDNING Denna upplaga av handbok sam behandlar magnetisk-induktiv flodesmiitare har i samband med omtryckning av upplagan i vissa avsnitt reviderats. For art visa var forlindringar gjorts har dessa markerats med kursiv te.xt., t Denna handbok iir ett komplement till WFs tekniska bestiimmelser fb"r viirmemiitare nr 105. Den magnetisk-iduktiva flodesmataren, MID-mataren, ar en matargeneration sam anvands sam energimatare i fjarrvarmesystem. MID-mataren maste valjas med minst gamma noggrannhet som da mekaniska matare valjs. Matarens egenskaper och systemets forutsattningar maste beaktas for att en riktig roaming skall kunna genomforas. Olika Mill-matare bar skillnader i tillforlitlighet och matnoggrannhet, detta beroende p! att tillverkama under!fens lopp anpassat matama till de behov de anvlinds till. Varmeverken upptackte pa ett tidigt stadium svarigheten vid matning med Mm-matare. Rapporten har producerats av abonnentcentralgruppen sam tillsatt eft arbetsutskott for att skriva Mid-rapporten. Arbetet utfordes under 1988 till Arbetsutskottet har gjort egna undersokningar, fabriksbesok samt studerat tidigare rapporter och undersokningar. AC-gruppen har under 1993 kompletterat och bearbetat rapporten.

4 >5 Betriiffande Undersokningar 1< >5 5 <5 Ja** * SAMMANF A TTNIN G Rapporten behandlar forutsattningama for magnetisk-induktiva fiodesmatares funktion i fjarrvarmenat, induktivmataren ar en del av varmemataren. Totalt fanns fram till 1989 ca 8000 MID-matare av olika utforande monterade i fjarrvarmenat, de fiesta sam debiteringsmatare.,, Mill-mataren hat visat sig anvandbar for sitt andamai, men det finns ett antal faktorer sam paverkar funktionen i hog grad. Detta har stude rats och dokumenterats via studiebesok, litteraturstudier och egna undersokningar. Funktionsprincipen for en Mill-matare foljer enkla fysikaliska lagar och ar ingen ny uppfinning. Man utnyttjar Faradays lag om ett foremais rorelse i ett magnetfait, dar foremaiet inte ar en fast kropp utan en fluid, dvs fjarrvarmevatten. Mataren skall arbeta inom ett temperaturomrade som varierar mellan DoC till 120 C. Beroende pa konstruktion och materialval skall mataren motsta olika slags stomingar som forekommer i fjarrvarmenat. Mill-mataren ar kanslig for vattenkvalit6, installationssatt och elektriska stomingar. vattenkvaliten at mataren bland annat beroende av vattnets ledningsformaga (konduktiviteten). Vissa tillverkare bar angett en lagsta grans pa 2 ~S/cm for till-fredsstiillande funktion, forekomsten av magnetit i vattnet bar de forbisett som gjorts visar att MID-mataren mater tillfredsstiillande vid enledningsformaga pa 150 ~S/cm vid en magnetithalt av 0,1 mg/kg. Flodeshastigheten bar ocksa inverkan pa nedsmutsningen. En hog flodeshastighetmotverkar belaggning pa elektroderna och isolationsbekladnaden i mataren. Nr Konduktivitet 1,uS/cm] Magnetit {mglkg} Hastighet [m/s] Mid-anviindnmg < Nej 2 < Ja 3 < Nej 4 < > 150 < 0.1 Ja < 0.1 >5 Ja 150 > > 0.1 >5 Ja Regelbunden rengoring kravs ** Utesittningstiden beaktas 2

5 Vid installation av MID-matare finns en del elektriska faktorer att ta hansyn till. Problemen ar av svagstromskaraktar och kraver kunskap hos montoren. Stomingar i signalkabeln mellan matror och forstiirkare och aven vidare till integreringsverk kan uppkomma om kabeln inte ar av ratt typ, t ex skarmad. Stomingar kan aven uppkomma om signalkabeln ligger parallellt med en kraftkabel. Den kan vara omgiven av kraftiga magnetfalt som inducerar frammande strommar i signalkabeln. KabeLn far ej om den lit for Lang rullas upp, da kan induktionsstrommar uppsta. Viktig't ar ocksa att MIDmatarens flansar ar jordade. Vid dimensionering av MID-miitaren bar vattenhastigheten hallas hog. Tillverkaren skall i produktinformation redovisa med vilken hastighet fjiirrvarmevattnet passerar miitsnittet vid olika floden. Mark viii au i en normalt fungerande abonnentcentral varierar flodet mellan ~in och ~ax' Hog vattenhastighet bar en renande effekt och forhindrar magnetiten att bygga upp tjocka lager. Detta paverkar utesittningstidens liingd. Det av storsta vikt vid dimensionering att ~ax ej overskrids. For vissa matare kan foljande intraffa. Ingen utsignal vilket motsvarar nollflode. Konstant utsignal ( = max ) oberoende av overbelastningens storlek. Utsignal som fb"ljer!lodet mer filer mindre noggrant. Utesittningstiden for MID-mataren ar beroende av mekanisk hallbarhet, vattenkvalite, installation och dimensionering. Revision av MID-matare stillier andra rutiner och krav pa matarverkstaden och dess personal an vid revision av mekaniska matare. For denna typ avflodesmiitare kan det varanodvlindigt att kontrollera packningars tlithet i miitrorets elektrodgenomgangar. Ett slitt lir att med spargas kontrollera tlitheten. Rengoringen ar mycket enkel, att rengora matroret med exempelvis en vanlig flaskborste och ett milt tvailosningsmedel gar bra. Vid okularbesiktning konstateras latt att den inre bekladnaden inte ar skadad. MID-miitaren kriiver gada kunskaper om elektronik. Provning och kalibrering av matarna ar mer komplicerad an for vanliga mekaniska m31are bland annat beroende pa matarens avancerade konstruktion, men aven beroende pa att mataren ar mer kanslig for prov i kallvatten an en traditionell mekanisk matartyp. Mid-miitaren bor diirfor provas i provbord med varmt vatten. Det ar svart att kontrollera flodesmatarna pa plats ute i anlaggningen. Svanghetema ar bland annat att fmna lampliga referenser. Innan be slut fattas om att infora Mill-matare i ett fjarrvarmenat bor det klargoras om tekniska forutsattningar finds betraffande vattenkvalit6 och att installationskraven kan tillgodoses. Innan upphandling sker bor det klargoras for levetanroren vilka forutsattningar sam r.ftder. Detta bor redovisas redan vid offertforfr.ftgan dar krav for garantier skall faststiillas. Om befintliga integreringsverk skall anvandas bor det kontrolleras att MID-matarens utsignal ar anpassningsbar till dessa. 3

6 Rapporten visar att MID-mataren inte loser problem vid energimatningen has alla. Andra altemativ av matare finds att tillga, sasom bland annat mekaniska matare eller ultraljudsmatare. PROBLEMINVENTERING Den induktiva flodesmataren har anvants inom bland annat industrin under en lang foljd av AT. Mataren har anpassats for sin speciella funktion med hansyn till det medium som skall matas. Utvecklingen och anpassningen har medfort att matare med flera olika inre bekladnadsmaterial sasom teflon, keramik och olika gummikvaliteter har tillverkats. A ven elektroniken har utformats for att tillgodose bestallarens speciella villkor. De problem som uppstatt har i stort sett kunnat losas eftersom tillverkarna har fatt klart for gig vad som kravs av mataren for att mata i fjarrvarmenat. Varmeverkens mataransvariga har under manga Par sokt efter alternativ till mekaniska flodesmatare. Den induktiva mataren blev intressant och ett stort antal matare finds nu installerade hos varmeverken dar de anvands som debiteringsmatare hos abonnenter och som produktionsmatare i produktionsanlaggningar. Tyvarr har det visat sig art ett antal brister uppstatt nar matarna har applicerats i fjarrvarmenaten med sina speciella och olika vattenkvaliteer, temperaturnivaer och varierande floden. Ett av de forsta problemen sam visade gig var hmlfastheten hog det invandiga bekladnadsmaterial sam isolerar elektroderna fran varandra. Vissa gummikvalit6er lossnade och flaktes upp i matare med stora dimensioner. Dessutom bar gummi- och teflonmaterial i en del fall bildat en liten nedhangning i matrorets andar vilket paverkat matnoggrannheten. Efter kortare eller langre rids utesittning har det ocksa visat gig att invandiga belaggningar i matroret kan kortsluta elektrodema. Detta galler framst i de fall vattnets ledningsformaga ar lag och halted av magnetit ar hog. Fjarrvannevatten innehailer magnetit i varierande omfattning. Denna magnetit ar magnetisk och elektrisk ledande. Magnetiten forekommer tillsammans med bland annat fettrester fran ventilsmorjning i det slam sam bildats i fjarrvarrneledningarna. Magnetiten faster pa de fiesta ytor, foljaktligen aven pa vaggarna i matroret och pa elektroderna. Den hinna av magnetit sam bildas mellan elektroderna medverkar till ett lagre elektriskt motstand an vad sam uppmattes genom vattnet vid ett rengjort matror. Detta kan uppmckas vid motstandsmatning over elektroderna. Dessa varden kan pd begaran erhdllas iran tillverkaren. Ett smygande minusfel pa matsignalen uppstar och okar med okande tjocklek pa belaggningen i matroret. A yen bar bar det invandiga bekladnadsmaterialet en avgorande roll for matarens funktion. Ett matror forsett med ett glatt material ar betydligt motstandskraftigare mot belaggningar an ett med porosivt material. Flodeshastigheten paverkar i hog grad mojligheterna for magnetiten att fasta pa matroret. Flodet varierar over aret beroende pa olika belastningar i anlaggningen. En positiv faktor ar da att magnetit (slam)-halten i det cirkulerande fjarrvannevattnet ar hog nar fiodet ar hog st. Hogt fiode ger mindre belaggningar. Vid lag belastning ligger slammet stilla i ledningarna i framfor allt lagpunkterna. Bristfalliga montageanvisningar framfor allt pa den eltekniska sidan samt otillrackligt testade produkter ar orsaker till felaktigheter. Slarv i tillverkningen bar uppmarksammats. Lackande elektrodgenomforingar och felaktigt monterade elektronik komponenter hac 4

7 konstaterats pa MID-matare sam varit i drift. Tillverkare av Mid-mlitare ska pa begaran redovisa vilket motstand Rw som galler for en ren mlitare. Bade vid tillverkning och vid revision av Mid-miitare ska tlithetskontroll utforas av elektrodernas tiitningar i mlitrorets genomfij'ringar. Att anvanda spargas iir en lamplig metod. MID-miitaren har en kiinslig elektronik och skador pa denna har uppstatt vid installation da statisk urladdning!ran montoren skett. Har b6~ somma jorsiktighet vidtagas som vid tillverkningen. Viktigt ar art erfarenheter kommer tillverkaren till kiinnedom. 5

8 1. MAGNETISK-INDUKTIV FLODESMA TARE Matprincip Magnetisk-induktiva flodesmatare grundar gig pa Faradays induktionslag enligt vilken den inducerade spanningen i en spole ar proportionell mot spol.eps lindningsvarv och tidsderivatan av det magnetiska flodet genom spolen. Med andra ord den elektromagnetiska flodesmataren mater stromningshastigheten (v) i en elektriskt ledande vatska. Genom eft magnetiskt fait vinkelratt mot stromningsriktningen induceras en elektrisk spanning (U) mellan tva mot magnetflodet (B) vinkelrata elektroder placerade pa omse sidor av ett for (D) nar en elektriskt ledande vatska passerar. Spanningen ar proportionell mot stromningshastigheten. En symmetrisk stromningsbild ar att efterstrava for att matningen skall bli korrekt. Det ar darfor nodvandigt att med hansyn till matarens fire utformning staila krav pa rordragning bade fore och efter mataren. Detta for att stromningsprofilen inte negativt skall paverka matningen

9 v KxBxD Bild U K B v 0 q A - lnducerad spanning over elektrodema Matkonstant Magnetiska faitstyrkan Vatskans hastighet A vstandet mellan elektrodema Flodet av fjarrvarmevatten Matrorets area vid elektrodema "matsnittet" [V] [T] [ m/s [m] [ m3/s ['m2] = u q=vxa Magnetspole VattenflOde q \ r- u Alstrad spanning.princip och genomskarning av MID-matare. 7

10 1.2 Beskrivning av stromningsprofil Rorledningarna i en abonnentcentral drag vanligtvis fram till en flodesmatare genom olika avvinklingar och rakstrackor. Risken ar uppenbar att stromningsprofllen blir oregelbunden. q. mln qmax ~in ~ax Bild 2: Den ideella stromningsprofilen i en rorledning fore flodesmataren kan beskrivas pa foljande satt. Hastigheten pa vattnet varierar i flodesomcadet ~in till ~ax. qmin ~in qmax Qrnax Bild 3: Erfarenheterna visar att stromningsprofilen ar oregelbunden. Om rorledningarna fore mataren ar avvinklade i olika plan, vilket ar vanligt, kan dessutom stromningsprofilen borja rotera. Rotationen okar och minskar med olika hastighet beroende pa den effeki som behovs i abonnentcentralen. Det blir svart att mata den ratta hastigheten pa vattnet. Det ar nodvandigt att flodesmatarna registrerar ratt hastighet pa fjarrrvannevattnet. For MID-matare ar det nodvandigt pa grund av dess matprincip. I storre anlaggningar typ produktionsanlaggningar dar flodet ar mer eller mindre konstant ar det betydligt lattare att registrera flodet i en matare. Men i abonnentcentraler dar det normala flodesforloppet bar star variation stalls det betydligt storre krav. For au underlatta flodesregistreringen maste en symmetrisk stromningsprofil efterstravas i flodsmatarens matomrade. Hastighetsforandringar forekommer och kan vara bade snabba och langsamma. Det ar framst tappvarmvattnets anvandningssatt sam framkallar flodesvariationer i fjarrvarmevattnet. Vid typprovning och i matarverkstiiders provriggar ar stromningsprofilen tillrattalagd med langa rakstrackor eller stromningsriktare. En installerad jlodesmiitare hat utover sin kalibrerade jlodeskurva i provbord ett miitfel sam beror pa anslutande rorledningar fore och efter miitaren. Genom systemtester kan delta fel uppskattas och korrigeras. * 8

11 Matr6ru~attningar Med en gynnsam sammansattning av fjarrvannevatten avseende ledningsformaga, magnetithalt, fettlosande amnen och annat innehail vars inverkan annu ej ar kanda, kan mojligen fullgod matning erhailas vid ledningsformaga pa sa lagt yarde som 10 ~S/cm och magnetithalt under 0,1 mg/kg. Men detta kraver att vattenhasti.gheten i flodesmataren ar hog i matarens matomrade. Abonnentcentralemas servisledning dimensioneras normalt for en maximal vattenhastigbet mellan I till 1,5 mfs. Denna hastighet ar inte tillracklig for Mill-mataren. Genom att valja Mill-matare med mindre yta i matsnittet an i servisledning sa kommer vattenhastigheten genom MIDmataren att oka. Det ar darfor nodvandigt att tillverkaren i sitt informationsmaterial redovisar vilka hastigheter sam galler vid olika delfloden. Bild 4. Exempel pa diagram for flodeshastighet/matomrade. Det tillgangliga differanstrycket over abonnentcentralen gor att flodeshastigheten begransas. Matrorets utformning har inverkan pa tryckfallet over mataren. 5. Exempel pa tryckfallsdiagram for ett strypt matror Bild 9

12 --- 1 >5 Ja** Nr Konduktivitet l.us/cm] < < < < > Magnetit [mglkg] Hastighet [m/s] Mid-anvandnmg < 0.1 <5 Nej < 0.1 Ja > 0.1 <5 Nej > 0.1 > 150 < 0.1 >5 Ja > 150 < 0.1 >5 Ja > 150 > 0.1 > 0.1 <5 >5 Ja * Regelbunden rengoring kravs ** Utesittningstiden beaktas Bild 6. Rekommendationstabell for MID-matare. Om vattnet ar gynnsamt eller ej, kan endast avgoras da matare ar installerade i det egna fj"cirrvarmenatet ocb fungerar enligt Statens Provningsanstalts kontrollbestiimmelser under onskad utesittningstid. Mataren forutsatts fran matsynpunkt arbeta under foljande driftforhmlanden: Temperaturen varierar i fjarrvannens returledning iran abonnentcentralen mellan 15 C och 65 C. Mataren skall aven klara 120 C utan att noggrannheten vid normala drifttemperaturer paverkas. En driftstoming i abonnentcentralen kan fororsaka denna hoga temperatur da 1200C ar hogsta temperaturen sam kan forekomma i fjarrvannenatet. Flodeshastigheten varierar genom mataren beroende av effektuttaget for uppvannning och for tappvarmvatten. 10

13 VA TTEN KEMI Vattenkvaliten Vattenkvaliten ar avgorande for bur MID-mataren skall fungera. Da vattenkvaliten av naturliga orsaker varierar mycket fran ett varmeverk till ett annat, maste krav stiillas pa MID-matarens formaga att mata pa fororenat vatten med varierimde temperatur och flodeshastighet i olika miljoer. Foljande bild visar bur magnetithalten forandras vid en utbyggnad av natet om inte anlaggningen for vattenbehandlig anpassas efter natets okade vattenvolym. Bild 7. Exempel pa mangetithaltens foriindring i tiden beroende pa utbyggnaden av fjarrvarmenatet. 2.2 Rekommendation for fjarrvarmevatten Ph -viirde vid 25 C.$ Hardhet dh Syre ( O2..s: 0.1 mg/kg Jam Kappar ( Fe ( Cu 0.5 mg/kg 0.1 mg/kg -0.1 Hydrazin (NP4 mglkg Ammoniak ( NH3 ) s mglkg Klorid ( Cl 5-30 mg/kg Ledningsformaga vid 25 C uS/cm Bild 8. Exempel pa fjarrvarrnevatten samt magnetit m fl jamoxider.

14 3. Mataren arbetar i vatten som inte a11tid ar fullstiindigt behandlat. Vanneverk kan i sitt fjarrvannenat anvanda sig av totalavsaltat vatten med en sa lag ledningsfonnaga sam 2 ~S/cm. Magnetit forekommer alltid i MID-matare, vilket medfor att anvandning i detta fall ej ar att rekommendera utan att forst prova i mindre omfattning. Ledningsformaga i vatten kan overstiga 600 ~S/cm (60 ms/m) och skall matas vid 25 C. 2.3 Magnetit Magnetit, Fe3 O4' bildad av jamoxider ar bland annat en korrosionsprodukt fran fjarrvarmenatet. Ar magnetiten inblandad i olja och fett bar de en benagenhet att fasta pa alia ytor i fjarrvarmenatet, ytor sasom matror och elektroder i MID-mataren. Koncentrationen av magnetit okar om pafyllning i fjarrvarmesystem gors med ravatten samt vid eventuella inlackage i varmevaxlare av typ vattenvarmare. PROVNING A v MID-MA TARE En starkt nedsmutsad MID-matare med stora minusfel (-40 %) kan mycket val visa ratt i provbord beroende av att matarverkstaderna har i det narrnaste magnetitfritt vatted med hog ledningsformaga. I provbordet ar ocksa stromningsprofilen gynnsam for mataren. En rattvisande MID-matare kan aven visa fel i provbord beroende pa lag vattentemperatur. Detta fel kan vid ~in uppga tilllo % vid en temperatur pa vattnet av lac, vid qt och vid ~ ar relet i regel mindre an 1 %. Over provbordet tan ocksa ligga en sa kallad jordspanning, denna spanning bar intetidigare uppmarksarnmats da de mekaniska matarna inte ar kansliga for elektriska stomingar. Sadana kanda fel gar att eliminera. Matarverkstadens personal maste darf6r vara observant. MID-matare provas for narvarande som de mekaniska flodesmatare. For att fa jamforbarhet av protokollen mellan olika verkstader och en battre repeterbarhet maste protokollen innehalla uppgifter pa vattentemperatur och ledningsformaga i provvattnet. Tillvagagangssattet vid provning skall beskrivas. Anvands en ackrediterad miitplats ar sparbarheten garanterad och behover ej efterfragas. Om daremot provplatsen inte ar ackrediterad skall provplatsen kunna visa upp att resultaten ar sparbara. Mojligheten att kontrollera motstandet mellan elektroderna i framtiden kan fa en stor betydelse bland annat for utesittningstidens langd. Praktiska prov och forsoksmatningar hac gjorts. Dessa matningar visar att det genom matematiska berakningar skall kunna faststallas felvisning vid en bestaffid magnetitbelaggning (motstandet mellan elektroderna). Vardet fijr nwtstandet Rw over elektrodema for rent matror ska pa begaran erhallas av tillverkaren. 12

15 Provpunktema upptagna i kontrollbestammelsema racker mer an val. Den magnetisktinduktiva matarens felkurva ar betydligt rakare an de mekaniska beroende pc! att tryckfallet ar obetydligt i matrorel Matror med matsnittet nedstrypt uppvisar storre tryckfall. Bild 10. Exempel pa felkurvor for flerstraiiga vinghjulsmatare. Bild 11. Exempel pa felkurvor for induktiva flodesmatare. Typgodkanda MID-matare finns pa marknaden men typgodkannandet visar endast bur mataren uppfor sig vid vattentemperaturer mellan 300C -85 C. Det ar vid dessa temperaturer matare hittills typprovats. Den mataransvarige svarar dock for att MIDmataren mater inom felgransema i temperaturomradet 15 C -65 C. I dagens lage har man endast jamforelsematning att tillga. Detta ar besvarligt och kostsamt men mycket palitligt. Kopplas en mekanisk matare, med kand felkurva, i serle med MID-mataren kan bade kortvariga och langvariga kontrollmatningar ske. Med hjalp av dessa kan utesittningstidens langd bestammas. Metoden hat sina brister da stromningsprofilen paverkas av de tva miitama och miitresultatet diirmed paverkas. ~. 13

16 4. = ~ FELANAL YS OCH TEORI 4.1 Teoretisk beskrivning av matprincip Genom praktiska prov och forsoksmatningar bar sambanden teoretiskt hljrletts mellan magnetit och vattnets ledningsformaga. Bra overensstaffimelse bar uppnatts mellan teori och praktiska forsok. ' Nedan visas ett forenklat schema over ett magnetiskt induktivt matror, som ar vattenfyllt och har magnetitbelaggning: Ry Bild 12. Schema over ett magnetiskt induktivt matror (elektriskt ekvivalent) G = u = q Rw = RM = Rv = A-B = RAB = Symbol for vattnet som generator lnducerade spanningen Vattenmotstandet utan magnetitbelaggning Magnetitbelagningens motst~d vid vattenfyllt matror Forstarkaring~gen, vanligt yarde 108 ohm Matrorets isolerade poler Uppmatt motstand over polerna Vid magnetitfritt matror ar: Med magnetit ar: R xr RAB,= -W M (parallellkopplade rnotstand) Rw + RM Felmatning uppkommer df1: Rw X RM Rw + RM 14

17 t1 4.2 Bestiimning av matfel moo hjalp av motstandsmiitning Om en magnetiskt induktiv matare misstanks ha en magnetitbelaggning kan matfelet approximativt bestaffimas genom att motstandsmatningors fore och efter rengoring av matroret. Om motstandsmatning gars pa en rengjord matare vid uppsattning i en anlaggning, sa kan matvardet kontrolleras regelbundet genom att ny motstandsmatning utfars vid ett senare tillfaile. Magnetitbelaggning eller annan belaggning kan pa sa satt uppmarkgammas. Approximativ formel for bestiimning av matfelet hog ett magnetiskt-induktivt matror medmagnetitbelaggnin med kompensation for ledningsformaga och vattentemperatur: fr = 100 RAB2= Motstandet over elektroder vid magnetitbelagt matror [ohm] Rw = Motstandet over elektrodema vid rent matror [ohm] y = = Ledningsfonndga vid matning av Rw Vattentemperatur vid miitning av Rw [~S/cm] 2 Y = Ledningsformdga vid matning av RAB2 [~S/cm] ~ = fr = Vattentemperatur vid matning av RAB2 Approximativt matfel Matutrustning sam behovs for andamaiet ar en mattransformator (OBS! denna skall vara en fulltransformator) SaInt en volt- och ampere meter for vaxelstrom. r- ~ Bild 13. Inkopp1ing av matinstrument. 15

18 Fore anslutning: vidtag foljande atgarder: 1. Ta bort matningen till matforstiirkaren och se till att denna roaming inte blir aterinkopplad under matningen. Kontrollera genom matning att mataren "tit spanningsfri och koppla bort elektrodanslutningarna A och B.., Anslut maturtustning enligt kopplingsbilden till elektrodanslutningarna A och B. 4. Reglera upp spanningsnivan till ca 10 V. Om matvardena pendlar for mycket, stang av eller stryp vattenflodet genom matroret da instrumentet avlases. 5. A vias den aktuella vattentemperaturen som passerar matroret. Montera hort matutrustningen och aterstiill mataren. 7. Innan provet tag, spola ur det stillastaende ev svarta vattnet ur narmast avtappningsventils draneringsledning. Tag ut 0,5 1 vatten for bestiimning av ledningsfonnagan. I ett mindre fjarrvarmesystem utan inlackage, kan ledningsfonnagan pa fjarrvarmevattnet vid produktionsanlaggningen anvandas. LedningsfonnAgan bestiims pa vattenlaboratoriet med nonnerad temperatur pa 25 C. 8. Om den forsta matningen utfordes pa ett nyuppsatt, rent matror, utfor sedan uppfoljningsmatningar forslagsvis en gang per fir eller of tare i de fall natets vattenanalys visar hoga halter av magnetit och lag ledningsformaga. Vid kontroll av eventuell felvisning hog en matare sam suttit ute i fjarrvannenatet en langre rid gors matningarna fore resp efter rengoring av matroret. r

19 Exemvel va matnin1?:: Forsta matnin2en va nvtt matror. utan magnetit Uppmatt spanning: UAB = 10,00 V Uppmatt strom: lab = 200 ~ RAB = UAB lab = 10V 0,0002 = ohm = 50 kohm = Rw Vattentemperatur t = 42,OOC. Ledningsformaga y = 12,0 ~S/cm Andra matningen efter 12 manader, med magnetit Uppmatt spanning: UAB = 10,00 V Uppmatt strom: lab = 228 ~ UAB 10Y = ohm R AB. = I = 0, AB Vattentemperatur t = 38,OOC. Ledningsformaga y = 10,0 ~S/cm 3. Felberaknin2 titan korri2erin2 for temperattir och lednin2sfonnaga Rw = ohm RAB2 = ohm fr = RAB, = = 12,3 % Rw Korrigering av Rw = RWk for olika temperatur och ledningsformftga vid matning 1 I Matning 1 : Matning 2 : Rw = ohm vid 42 C och 12 J,1S/cm Rw = ohm vid 38 C och 10,0 J,1S/cm RWk = RW (t} -t2) 100 = ,0 + 10:0 (42-38) RWk = ohm,

20 Felberaknin2 med kom2erin2 for temoeratur och lednin2sfonna2a. fr = RAB = RWk i)(X)" 100 = -31,5 % Normalt utfors inte berakningen p.3 Bild 14. Kurvan visar bur miitfe1et okar med minskande konduktivitet i en nedsmutsad MID-miitare 5. INSTALLATION Hur foldesmatare skall installeras ar redovisat i Varmeverksforeningens"Installation och drifttagning av varmemiitare II nr 112. Varje flodesmatare paverkas i sin matnoggrannhet av stromningsprofilen. Darfor bar i ovan namnda bestammelser angivits att rakstrackor skall forekomma, 10 x D fore och 5 x Defter mataren. Detta ar ett minimikrav. Flodesmatarens anslutningsdiameter ar rakstrackans diameter (0). Rakstrackan skall vara fri iran av- och pastick. Olika matartyper ar mer eller mindre kansliga for stomingar i flodesprofilen som paverkas av bur for ar dragna och av flodeshastigheten. Ar dessutom rordragningen utformad sa att flera 900 -borjar forekommer i olika plan fore mataren uppstar rotationsfloden. Sddana floden skall undvikas. I matarkonstruktioner dar den invandiga diametem i mataren ar lika star sam rakstrackomas diametrar forandras stromningsprofilen ej namnvart. Den framkallade stromningsprofilen passerar flodesmataren och ar den ogynnsam blir resultatet felaktigt. Har ar de tidigare foreslagna minimikraven pa rakstrackor ej tillrackliga. I detta fall behovs kanske rakstrackor pa 30 x Deller mer. Detta ar i de fiesta fall omojligt att utfora och darfor ar det lampligt att flodesriktare monteras enligt beskrivning i inloppet till rakstrlickan 10 x D. Flodesriktaren kan vara utformad enligt detta forslag. Viktigt ar att den ar av sadan konstruktion att den bar ett lagt tryckfall vid ~ax' 18

21 r Bild 15. Exempel pa flodesriktare. Montaget gors sa att mlitroret Kan avluftas. Det iir mycket viktigt att fliinspackningar har samma innerdiameter sam flodesmlitarens fliinsar. En packning med 1 mm for liten innerdiameter fororsakar ett matfel pa ca 1 % beroende pa att flodesprofilen forbi elektrodema stors. Mill-mataren skall monteras sa att elektrodema ar placerade horisontellt for att undvika inverkan fran slam eller fasta foremai som kan skada elektrodema. MID-mataren och forstiirkarkabeln skall inte monteras i narheten av elektriska motorer, hogspanningskablar eller grova lagspanningskablar. Detta for att undvika stomingar i matningen pa grund av magnetiska fait. Signalkabeln mellan flodesdelen och matvardesomvandlaren far ej laggas i en ring. Denna kabelring kan upptrada som en induktionsspole och fororsaka stora matfel. J ordspanningen som kan vara upp till 24 V star inte bara matningen vid provborden utan var heist man insta1lerar en Mill-matare. Folj noga tillverkarens instruktioner vid jordning av matare. Om specialpackningar medfoljer leveransen anvands dessa. Matfelen som uppstar kan till en del hero p! potentialskillnad mellan den verkliga jorden (fjarrvarrnenatet) och skyddsjorden. Bild 16. Exempe1 pa jordning av MID-matare. L 19

22 6.1 KOMPLETT v ARMEMA TARE Allmant Den kompletta varrnemataren bestar av Mill-matare, matvardesomvandlare inklusive natdel, tva motstandstermometrar och integreringsverket sam uttar berakningarna och registrerar dessa. Den elektriska utrustningen skall uppfylla giillande elektriska foreskrifter. Plintar skall vara latt atkomliga samt anpassade efter aktuella kabeldimensioner. Varmemataren skall ocksa ha utg!ng for testning och provning som skall utforas enligt kontrollbestammelserna for varmematare och varmvattenmatare. Installationen av varmemataren skall folja de anvisningar som bar ges och framgar av Varmeverksforeningens Tekniska Bestammelser. Varmematare skall uppfylla kraven enligtvarmematare" VVFs "Tekniska Bestammelser for nr Anpassning mellan flooesgivare och integreringsverk Om varmematare sammansatts av delar fran olika tillverkare ar det viktigt att de olika komponentema gar att kombinera. Kontrollera att utg~ngs- och ingangssignalema bar ratt pulsamplitud, pulslangd samt att pulsvardet ar korrekt. V ar ocks~ observant p~ utrustningamas max-belastning. Vid dimensioneringen ar det viktigt att se till att matarens ~ax aldrig overskrids. Det av storsta vikt vid dimensionering att ~ax ej overskrids. For vissa matare kan foljande intraffa Ingen utsignal vilket motsvarar nolljlode. Konstant utsignal ( = max) oberoende av overbelastningens storlek. Utsignal sam ftjljer flb'det mer eller mindre noggrant. PROBLEMATGARDER I debatten om induktiva matare vid matning i vatted med lag ledningsformaga och ett relativt hogt magnetitinnehmi bar matarnas tillforlitlighet ifragasatts. Vissa leverantorer anger endast vattnets ledningsformaga som begransade for matarens anvandning. Andra pekar pa forhmlandet ledningsformaga/magnetithaltlvattenhastighet. De fiesta varmeverk bar hog ledningsformaga i fjarrvarmevattnet och da kan en induktiv matare mata korrekt. Utesittningstiden ar den faktor som kan gora de induktiva matarna ekonomiskt lonsamma. Nagon exakt rekommendation kan ej ges men i vatted med ledningsformaga storre an 150 IlS/cm kan utesittningstiden antas vara 10 AT om installationen utf6rts pa ett riktigt satt. Vid lagre ledningsformaga, hog magnetithalt och lag flodeshastighet kan den antas minska ner mot 6 manader. 20