TRZ 03-K
ital.
10.09.2003
15:04 Uhr
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Contatore a turbina
TRZ 03-K
RMG MESSTECHNIK GMBH
Opuscolo nr. 3.171-It
RMG GROUP OF COMPANIES UFFICIO ITALIA
… un’alimentazione di gas affidabile
Via IV Novembre, 4 · 40013 Castel Maggiore (BO) · Italia
– tutto da un unico fornitore
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Funzionamento
Il contatore a turbina TRZ 03-K è un misuratore di
portata non fiscale nel quale il volume del gas (misurato
in metri cubi alle condizioni di flusso) viene indicato su
un totalizzatore meccanico alla pressione e temperatura
di esercizio.
Il flusso del gas viene ristretto sino ad una sezione
definita e determina la rotazione coassiale della girante
della turbina, la cui velocità, proporzionale alla velocità
del gas, viene ridotta per mezzo di un ruotismo riduttore
e trasmessa all’indice di lettura meccanico.
Costruzione
Il contatore è composto da un gruppo di misura e da
una turbina. Un raddrizzatore di flusso installato a monte
del gruppo di misura permette di eliminare le turbolenze
del gas e di direzionare il flusso verso le palette della
turbina.
Il movimento rotatorio generato dalla girante della
turbina viene trasferito per mezzo di un accoppiamento
magnetico dal contatore, soggetto a pressione, alla
testina di misura, dove la pressione è nulla.
Il numero delle rotazioni viene ridotto da un ruotismo
situato all’interno della testina di misura, e può essere
regolato scegliendo un idoneo kit di riduzione in maniera
tale che il totalizzatore meccanico possa visualizzare il
volume misurato alle condizioni di esercizio. Un contatto
reed (o un sensore induttivo) posizionato sul totalizzatore
meccanico fornisce degli impulsi a bassa frequenza in
numero proporzionale al volume del flusso in condizioni
reali.
I contatori TRZ 03-K di grosso diametro ed elevata
classe di pressione possono essere dotati di sensori
induttivi ad alta frequenza per controllare la girante della
turbina (AF3) e il disco di riferimento (AF2). Quest’ultimo
è una ruota a camme posizionata sullo stesso albero
della turbina e permette di monitorare il funzionamento
della girante.
Omologazioni
I contatori sono realizzati in conformità con le normative
PTB ed EC/EEC (Normativa Europea G120 3B del
6 settembre 1971).
Il contatore TRZ 03-K ha ottenuto l’omologazione DVGW
nr. G96e064.
Il contatore TRZ 03-K è conforme alla direttiva OIML
nr. IR-32/89, allegato A.
Indice di lettura
Trasmettitore di impulsi
a bassa frequenza
Trasmettitore di impulsi
ad alta frequenza
Testina di misura tipo “F”
Accoppiamento magnetico
Raddrizzatore di flusso
Disco di riferimento
Trasmettitore di impulsi
ad alta frequenza
Girante della turbina
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Caratteristiche tecniche
Trasmettitore di impulsi a bassa frequenza
(nella testina di misura)
Standard:
contatto reed
In alternativa:
trasmettitore di impulsi induttivo
A richiesta:
fino a 3 trasmettitori di impulsi a bassa
frequenza
Trasmettitore di impulsi ad alta frequenza
(a richiesta)
• Nella testina di misura:
trasmettitore di impulsi induttivo (AF1), frequenza a
Qmax di circa 100 Hz
• Nel contatore:
trasmettitore di impulsi induttivo per il controllo
– delle palette della turbina
(AF 3, a partire dal DN 80)
– delle camme del disco di riferimento
(AF 2, a partire dal DN 100)
Tutti i trasmettitori di impulsi induttivi emettono impulsi
volumetrici secondo le norme NAMUR.
Testina di misura (tipo “F”)
• Classe di protezione: IP 65
• A lettura universale
• Totalizzatore e trasmettitore di impulsi AF1 facilmente
sostituibili in campo
Diametri nominali: da DN 50 a DN 600 (da 2 a 24)
Diametri maggiori (fino a DN 1000) possono essere
forniti a richiesta.
Classi di pressione: da PN 10 a PN 100,
da ANSI 150 ad ANSI 600
Classi di pressione diverse possono essere fornite a
richiesta.
Temperature di funzionamento
Campo standard:
–10 °C a +50 °C
A richiesta potranno essere forniti contatori adatti al
funzionamento a temperature inferiori e/o superiori.
Anti-deflagranza
I trasmettitori di impulsi sono a sicurezza intrinseca
Eex ib IIC T6. Il contatore TRZ 03-K può pertanto
funzionare in Zona 1.
Attacco pr (a richiesta)
Permette di collegare il contatore al trasmettitore di
pressione di un correttore PTZ.
Collaudi
Prove di resistenza e tenuta secondo la EN 10204/2.3.
Campo di misura: fino a 1: 16
Lunga durata
Precisione
Materiale del corpo
± 2,0% per Qmin a 0,2 Qmax
± 1,0% per 0,2 Qmax a Qmax
I suddetti valori sono validi in presenza di un flusso
costante e lineare.
Portata volumetrica in %
Aria a pressione atmosferica
Gas naturale ad alta
pressione
Ripetibilità: ± 0,1%
Tutti i contatori sono testati in fabbrica con aria a pressione atmosferica.
Acciaio
Ghisa sferoidale
Acciaio fuso
Acciaio, saldato
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Perdite di carico
La perdita di carico ∆p indicata nella tabella è valida per
il gas naturale a Qmax e 1 bar. Per calcolare la perdita di
carico alle condizioni reali si applica poi la formula
seguente:
QA 2
ρN
∆pA = ∆p · –––––– · pA · ––––––
0,83
Qmax
dove:
∆pA = perdita di carico in condizioni reali (pA, QA), in mbar
∆p = perdita di carico a Qmax con gas naturale a 1 bar,
in mbar (vedasi tabella)
ρN = densità standard del gas, in kg/m3
pA = pressione di esercizio assoluta, in bar
QA = portata in condizioni reali, in m3/h
Qmax = portata massima, in m3/h (vedasi tabella)
Esempio:
Aria, ρN = 1,29 kg/m3, diametro nominale DN 100,
campo di misura 25-400 m3/h, pA = 1,1 bar(a),
QA = 250 m3/h.
Dalla tabella si ricava che ∆p = 4 mbar.
Per cui:
1,29
250 2
∆pA = 4 · –––––– · 1,1 · –––––– mbar = 2,7 mbar
0,83
400
Uscite impulsive
Nella versione standard del contatore, la testina è provvista
di un contatto reed che funziona come trasmettitore di
impulsi BF. A richiesta, è possibile installare altri due
sensori: un altro trasmettitore di impulsi BF (sensore
induttivo con impulsi in uscita NAMUR o contatto reed)
e un trasmettitore di impulsi AF1 (NAMUR).
La connessione avviene per mezzo di uno spinotto
Binder a 7 fori:
Se viene installato solo un trasmettitore di impulsi BF,
∆p
Diametro Campo di misura VBF*
nom. DN
Qmin - Qmax
mm
50
in.
2
80
3
100
4
150
6
200
8
250 10
300 12
400 16
500 20
600 24
m3/h
6-100
10-160
16-250
25-400
25-400
40-650
40-650
65-1000
100-1600
100-1600
160-2500
160-2500
250-4000
250-4000
400-6500
400-6500
650-10000
650-10000
1000-16000
1000-16000
1600-25000
*VBF: volume in condizioni reali
per impulso BF
m3
0,1
1
1
1
1
1
1
1
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
100
100
100
mbar
5
2
6
14
4
10
2
6
12
3
8
3
7
4
9
3
8
4
9
4
9
Trasmettitore di
impulsi AF (a richiesta)
AF2
–
AF3
–
–
•
–
•
–
•
–
•
•
•
–
•
•
•
•
•
•
•
– non disponibile
disponibile solo per alcune
classi di pressione
• disponibile per tutte le classi
di pressione
disco di riferimento (AF2), essi sono collegati separatamente, con uno spinotto Binder sul pannello frontale
dell’apparecchio:
I contatti 1, 2, 4 e 5 non sono attribuiti.
3, 6: segnale AF2 o AF3
1, 4: BF (contatto reed)
2, 5: segnale BF o AF1
3, 6: AF1 (NAMUR)
esso viene sempre collegato ai contatti 1 e 4; un singolo
trasmettitore di impulsi AF1 viene sempre collegato ai
contatti 3 e 6.
Qualora vengano invece installati dei trasmettitori di
impulsi ad alta frequenza (con impulsi in uscita di tipo
NAMUR) per analizzare la girante della turbina (AF3) o il
Tutti i trasmettitori di impulsi sono intrinsecamente sicuri
e possono essere collegati soltanto a circuiti certificati
intrinsecamente sicuri per utilizzo in zone a rischio di
esplosione.
Frequenze massime dei trasmettitori di impulsi:
BF:
0,3 Hz
AF1:
300 Hz
AF2:
2,1 kHz
AF3:
2,1 kHz
Lo sfasamento tra i segnali provenienti dai trasmettitori
di impulsi AF2 e AF3 è di 180°.
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Tipi di gas
Il contatore TRZ 03-K nella sua versione standard è
adatto per utilizzo con tutti i tipi di gas non aggressivi
secondo la normativa DVGW G260. I materiali utilizzati
sono idonei per gas e gas combustibili quali gas naturale, gas di raffineria, gas liquidi allo stato gassoso e loro
miscele, azoto, CO2 (secco), aria e tutti i gas inerti.
Per i gas aggressivi (biogas, gas acido o etilene) sono
disponibili versioni speciali del contatore, realizzate con
rivestimento in PTFE, in materiali speciali, con particolari
sistemi di lubrificazione, ecc.
Manutenzione
Tutti i contatori sono dotati di sistema di lubrificazione
(DN 50 a DN 150: nipplo d’ingrassaggio o pompa a
pulsante; DN 200: pompa a pulsante; DN 250: pompa a
pulsante o a leva; DN 300 in su: pompa a leva).
Prima di effettuare qualsiasi operazione di lubrificazione
leggere attentamente le istruzioni fornite (vedasi anche
quanto riportato sulla targa posta sul contatore). Nel
caso di utilizzo con gas pulito, si consiglia di procedere
alla lubrificazione ogni 3 mesi; se invece vi è nel gas
presenza di polvere e/o di condensati la lubrificazione
dovrà essere più frequente.
Raddrizzatore di flusso a piastra perforata
della tubazione di monte il flusso è fortemente disturbato
(p.es. a causa di un regolatore di pressione) è inoltre
necessario prevedere un raddrizzatore di flusso a piastra
perforata. Esistono raddrizzatori di flusso conformi alla
ISO 5167-1 o del tipo RMG LP-35; quest’ultimo consente
di ridurre le perdite di carico ad un valore 2,5 volte
inferiore a quello dei raddrizzatori di flusso tradizionali.
Raddrizzatore di flusso a piastra perforata LP-35
Istruzioni per l’installazione e l’uso
Il contatore TRZ 03-K può essere installato in qualsiasi
posizione nei diametri fino a DN 200. I contatori di
diametro DN 250 e maggiore possono essere invece
installati soltanto in posizione orizzontale.
Istruzioni speciali per la messa in funzione e l’uso:
I contatori a turbina sono strumenti di misura di
precisione, e pertanto devono essere maneggiati con
cura durante il trasporto, l’immagazzinaggio e l’uso.
Non riempire le tubazioni di valle o parti di impianto
attraverso il contatore, in quanto si potrebbe creare
una portata eccessiva all’interno del contatore
stesso con conseguenti danni alla girante della
turbina.
Il contatore è previsto per sopportare brevi sovraccarichi
durante il funzionamento, fino a 1,2 volte la Qmax.
E’ meglio comunque evitare tali sovraccarichi per
proteggere il TRZ 03-K da portate inutilmente elevate.
Il gas che attraversa il contatore deve avere un flusso
lineare e privo di pulsazioni, di particelle estranee, di
polvere o liquidi. In caso contrario si consiglia l’installazione di filtri e separatori.
Si eviti inoltre di installare a monte del contatore stesso
componenti che possano influenzare il flusso di gas
(vedasi normative DVGW e la direttiva del PTB nr. G 13).
In ogni caso, è necessario prevedere sempre una tubazione in entrata e una in uscita, la cui lunghezza deve
essere pari a due volte il diametro. La tubazione in uscita
può anche essere sostituita da un gomito. Se a monte
d = e = 0,13 · DN
L’angolo di apertura dei coni di espansione/riduzione
installati a monte della tubazione in ingresso non dovrà
essere maggiore di 30°.
Il contatore dovrà essere installato in ambienti coperti.
Se installato all’aperto, dovrà essere protetto dall’azione
diretta delle intemperie.
Come ordinare
Per un corretto ordine sono necessarie le seguenti
informazioni:
• Diametro nominale della tubazione
• Portata volumetrica in Nm3/h o m3/h (minima e
massima)
• Pressione di esercizio (minima e massima)
in bar g o bar a
• Temperatura di esercizio (minima e massima)
• Temperatura ambiente (minima e massima)
• Tipo di gas
• Classe di pressione e flangiatura DIN o ANSI
• Direzione di flusso / posizione di installazione
• Accessori richiesti: sezione in ingresso, correttore
volumetrico, ecc.
• Accessori facoltativi: uscite impulsive AF, ecc.
• Esecuzioni speciali, p.es. per gas aggressivi
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Contatore a turbina
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Campi di misura – Dimensioni
Diametro nominale Campo di misura
DN
Qmin-Qmax
mm
pollici
m3/h
50
2
6-100
80
3
100
4
150
6
200
8
250
10
300
12
400
500
600
16
20
24
50
2
80
3
100
4
150
6
200
8
250
10
10-160
16-250
25-400
25-400
40-650
40-650
65-1000
100-1600
100-1600
160-2500
160-2500
250-4000
250-4000
400-6500
400-6500
650-10000
650-10000
1000-16000
1000-16000
1600-25000
6-100
10-160
16-250
25-400
25-400
40-650
40-650
65-1000
100-1600
100-1600
160-2500
160-2500
250-4000
Classe di pressione
L
H
Peso
approx
mm
mm
kg
PN 10, 16, 25, 40,
ANSI 150, 300
150
212
10
PN 10, 16, 25, 40,
ANSI 150
120
245
14
PN 10, 16, 25, 40,
ANSI 150
150
255
25
PN 10, 16, 25, 40,
ANSI 150
175
285
40
200
305
60
300
300
70
300
365
100
450
415
200
400
390
180
600
450
400
400
445
300
750
515
650
480
465
400
900
580
850
80
212
15
PN 64, 100,
ANSI 300, 600
120
245
35
PN 64, 100,
ANSI 300, 600
150
255
50
PN 64, 100,
ANSI 300, 600
175
285
100
200
305
130
250
300
200
PN 10, 16, 25, 40,
ANSI 150
PN 10, 16, 25,
ANSI 150
PN 10, 16, 25,
ANSI 150
PN 40, 64, 100,
ANSI 300, 600
PN 10, 16, 25,
ANSI 150
PN 40, 64, 100,
ANSI 300, 600
PN 10, 16, 25,
ANSI 150
PN 40, 64, 100,
ANSI 300, 600
PN 10, 16, 25,
ANSI 150
PN 40, 64, 100,
ANSI 300, 600
PN 64, 100,
ANSI 600
PN 64, 100,
ANSI 300, 600
PN 40, 64, 100,
ANSI 300, 600
Tipo di corpo
Flangiato
Mono-flangia
DN 700 a DN 1000 fornibili a richiesta
RMG MESSTECHNIK GMBH
RMG GROUP OF COMPANIES UFFICIO ITALIA
Via IV Novembre, 4 · 40013 Castel Maggiore (BO) · Italia
Opuscolo nr. 3.171-It
Edizione: 04/2000 – l’azienda si riserva il
diritto di apportare modifiche tecniche a
quanto descritto nel presente catalogo