Der CalorVal Brennwertanalysator

Der CalorVal Brennwertanalysator ist ein Analysator zur Messung des Brennwerts eines Messgases im Bereich von 0-1300 BTU/ft3, dies entspricht etwa 0-100% Vol. Methan. Er enthält ein beheiztes Messgassystem und eine mikroprozessorbasierte Steuereinheit in einem Feldgehäuse für die Installation direkt am Ort der Probenahme.

Das Messgas wird kontinuierlich in den Analysator gesaugt, in einem konstanten Verhältnis mit dem Brenngas vermischt und in einer Brennkammer verbrannt. Die Temperatur der Flamme wird gemessen und der Anstieg der Flammentemperatur ist proportional zum Brennwert des Messgases.

Der CalorVal Brennwertanalysator kann die Brennwerte von Gemischen verschiedener Gasen mit guter Genauigkeit messen, da die Empfindlichkeit des Analysators gegenüber verschiedenen Gasen sehr gleichmäßig ist:

Gas Brennwert [BTU/ft3] Responsefaktor relativ zu Methan
Wasserstoff 324 1,18
Methan 1012 1,00
Ethan 1770 1,03
Propan 2518 1,08
Isobutan 3258 1,05
Ethylen 1600 1,02
Kohlenmonoxid 321

Aufgrund dieser sehr nahe beieinander liegenden Responsefaktoren eignet sich der CalorVal sehr gut z.B. für die Messung von Schwachgasen aus Vergasungsprozessen mit Anteilen von Wasserstoff oder Kohlenmonoxid auch dann, wenn die Anteile der einzelnen Gase im Gemisch schwanken.

Um Kondensation im Probenahmeweg zu vermeiden, wird der gesamte Messgasweg auf 120° C beheizt. Dies verhindert sowohl ungenaue Messungen, die durch Kondensation von Dämpfen im Messgas entstehen können, als auch übermäßige Wartungsarbeiten aufgrund von Kondensation und Ablagerungen im Messgasweg.
Der CalorVal ist somit geeignet für die Messung von hochsiedenden Dämpfen. Er kann Messgase mit Temperaturen von bis zu 700°C verarbeiten.
Der Analysator verwendet kundenseitigen Stickstoff für den Betrieb der integrierten Luftstrahlpumpe (Venturi-Düse) zur Messgasansaugung. Diese Methode hat den Vorzug der Einfachheit, ist sehr effektiv und benötigt nur sehr wenig Wartung. Integrierte Magnetventile für Prüfgase ermöglichen den automatisch gesteuerten Ablauf von Kalibrierungen.

Die mikroprozessorbasierte Elektronik steuert und überwacht die Funktion des Analysators. Bei Abweichungen oder Fehlfunktionen werden Wartungsanforderungen oder Störungen über LEDs und potentialfreie Kontakte signalisiert.

Das Gerät hat drei dreipolige potentialfreie Kontakte (Wechsler) für Voralarm, Hauptalarm und Störungsalarm, und drei zweipolige potentialfreie Kontakte für Wartungsanforderung, Hupe und Kalibrieranzeige. Andere Standardausgänge umfassen einen 4-20mA Analogausgang für den aktuellen Messwert und eine serielle RS-485 Schnittstelle mit Modbus Protokoll.

Messbereich 0-1300 BTU/ft3 (äquivalent zu 48 MJ/m3 oder 13,4 KWh/m3)
Optional: 0-2500 BTU/ft3
Wiederholbarkeit ± 1% vom Vollausschlag
Nullpunktstabilität ± 1% pro Monat
Kalibrierwertstabilität ± 5% pro Jahr
Einstellzeit T90 ≤ 10 Sekunden (ab Messgaseingang am Gerät)
Betriebstemperatur Alle messgasberührten Teile werden auf 120°C beheizt.
Versorgungsspannung 120 VAC +10%-15% 50/60 Hertz oder 230 VAC +10%-15% 50/60 HertzMax. 400 Watt, typisch 200 Watt
Messgas Nominaler Druckbereich: 0 bis +70mbarg
Druckschwankung: max ± 35mbar
Messgasfluss typisch 1,3 l/min ± 0,5 l/min
Brenngas Reiner Wasserstoff, min. 99,99% Vordruck: 2,8-3,1 barVerbrauch: ca. 25 Nml/min
Stickstoff Sauberer, trockener StickstoffVordruck: 1,4 bar, Verbrauch ca. 25 Nl/min
Brennluft Vordruck: 1 bar, Verbrauch: 700-800 ml/min
Umgebungstemperatur -20°C bis +65°C
Relaisfunktionen Sechs Relais für: HI-Alarm, LOW-Alarm, Störung, Horn, Kalibrieranzeige, Wartungsanforderung, jeweils max. 60 Watt
Messwertausgang 4-20mA, nicht-isoliert, max. 275Ω
Serielle Schnittstelle RS-485, zweidraht, halb-duplex, Modbus RTU Protokoll
Messgasberührtes Material Gehärtetes Aluminium, Edelstahl, Viton
Gehäuseschutzart Standard: IP 54 (NEMA 12/13) für InnenraumOptional: IP 65 (NEMA 4X), korrosionsbeständig, für Außengelände
Abmessungen 406mm H x 307mm B x 216mm T
Gewicht ca. 20 kg
Zulassungen ATEX: Ex II 3(2) G Ex nA nC d IIB+H2 T4, Ta = – 20°C to + 65°C, IP 54