Rivelatori di fiamma a infrarossi

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1 7 719 Rivelatori di fiamma a infrarossi QRI... I rivelatori di fiamma a infrarossi per apparecchi di comando e controllo per bruciatori Siemens sono progettati per la supervisione di fiamme di gas, petrolio e qualsiasi fiamma con emissione di infrarossi. Il QRI può essere utilizzato con bruciatori di qualsiasi capacità a funzionamento continuo o intermittente. Il QRI... e questa scheda tecnica sono destinati agli OEM che utilizzano i rivelatori di fiamma a infrarossi QRI nei propri prodotti. Uso Caratteristiche del QRI - Rivelatore di fiamma a infrarossi con sensore di fiamma sensibile a IR - Amplificatore del segnale di fiamma integrato - Ideato per illuminazione frontale e laterale (90 ) - Idoneo per apparecchi di comando e controllo per bruciatori LMV5 - Montaggio tramite flangia e collare sul bruciatore La sensibilità spettrale massima del QRI è pari a circa 2 µm e comprende quindi la radiazione IR di fiamme da gas, petrolio, carbone e altre fonti di IR. Grazie all automonitoraggio elettronico del segnale di fiamma, il QRI può essere utilizzato con idonei apparecchi di comando e controllo per bruciatori di qualsiasi capacità e con funzionamento continuo o intermittente. La sensibilità del QRI è stata progettata per l uso dietro alla piastra di protezione del bruciatore.

2 Avvertenze Per evitare lesioni alle persone e danni materiali o ambientali, è necessario rispettare le seguenti avvertenze. Non aprire, modificare o interferire in alcun modo con il rivelatore di fiamma! Tutte le operazioni (montaggio, installazione, manutenzione/riparazione ecc.) devono essere effettuate da personale tecnico qualificato. Il mancato rispetto di questa avvertenza comporta la perdita delle funzioni di sicurezza e il pericolo di folgorazione. Prima di qualsiasi intervento sul rivelatore di fiamma, isolare completamente l'impianto dall alimentazione di rete (disconnessione multipolare). Mettere l impianto in sicurezza per evitarne la riaccensione accidentale e accertarsi che non vi sia tensione. Se l'impianto non è spento, sussiste il pericolo di folgorazione. Applicando le opportune misure, accertarsi che i collegamenti elettrici siano provvisti delle protezioni contro il contatto diretto. Il mancato rispetto di questa avvertenza comporta il pericolo di folgorazione. Dopo qualsiasi intervento (montaggio, installazione, manutenzione ecc.), assicurarsi che il cablaggio sia in buono stato e che l assegnazione dei terminali in LMV5 sia corretta, inoltre eseguire il controllo di sicurezza di cui al capitolo Note per l avviamento. Il mancato rispetto di questa avvertenza comporta la perdita delle funzioni di sicurezza e il pericolo di folgorazione. Assicurarsi che nessuno dei tre cavi di collegamento del QRI sia connesso in modo scorretto al morsetto X10-02 Pin 3 (alimentazione L)! C è il rischio di danneggiare gravemente QRI e LMV5. Grazie alla posizione di montaggio dietro alla piastra di protezione, il rivelatore dispone di un elevata sensibilità ai segnali ed è in grado di riconoscere come fiamme anche le minime oscillazioni di radiazione IR. Accertarsi pertanto che il rivelatore dopo una perdita di fiamma non sia investito dalle cosiddette tracce termiche, causate ad esempio dalla muratura refrattaria della caldaia ancora incandescente, poiché potrebbero simulare l effetto di una fiamma. Le radiazioni IR emesse da caldaie o componenti caldi del bruciatore possono venire modulate da turbolenze d aria o simili, apparendo come fiamme. Allo stesso modo componenti mobili nel campo visivo del rivelatore potrebbero portare a una modulazione della radiazione IR proveniente dalla caldaia (o da un oblò d ispezione), causando, sebbene solo sporadicamente, l'insorgere di un segnale di fiamma. Anche forti vibrazioni a livello del bruciatore o del rivelatore possono provocare oscillazioni della radiazione IR. Il costruttore del bruciatore / caldaia deve preoccuparsi di evitare che radiazioni modulate di questo tipo raggiungano il rivelatore. Ad esempio, non devono trovarsi nel campo visivo del rivelatore cavi di accensione non fissati (potrebbero muoversi con la corrente d aria generata dalla ventola). Il mancato rispetto di questa avvertenza comporta il pericolo di una perdita delle funzioni di sicurezza. Nel caso in cui vi siano più bruciatori installati nello stesso ambiente, valutare con attenzione se utilizzare la supervisione di fiamma a infrarossi (il mancato rispetto di questa avvertenza comporta il pericolo di una perdita delle funzioni di sicurezza). In genere questo tipo di supervisione non è indicata per controllare selettivamente un unico bruciatore. Verificare che, rimuovendo il rivelatore dal supporto sul bruciatore durante il funzionamento ed esponendolo all'illuminazione dell'ambiente senza spostarlo, il bruciatore effettui il regolamentare spegnimento di sicurezza. In caso di caduta o urto, i rivelatori interessati non dovranno essere avviati, in quanto le funzioni di sicurezza potrebbero essere compromesse, anche se esteriormente non è visibile alcun danno. 2/13

3 Note per il montaggio Verificare che siano rispettate le pertinenti norme nazionali di sicurezza. Il rivelatore va montato sul bruciatore mediante collare e flangia; la visuale ottimale della fiamma si regola agevolmente allentando la vite di fissaggio del collare. Questa regolazione del rivelatore può essere verificata osservando l'intensità del segnale di fiamma nell unità di comando e visualizzazione AZL5 di LMV5 oppure con l aiuto del circuito di misura, vedere Misurazione del segnale del rivelatore. Verificare che il collegamento tra la superficie metallica della flangia e l alloggiamento del bruciatore con messa a terra sia in grado di condurre corrente elettrica. Note per l installazione Posizionare il rivelatore in modo tale che, se possibile, venga rilevata solo la porzione periferica tremolante della fiamma. Dovrà essere limitata il più possibile la visuale sulle pareti calde della caldaia e su altre componenti calde della caldaia o del bruciatore. Ciò si può ottenere riducendo distintamente le condizioni visive dietro a strette piastre di protezione. In alternativa si dovrà utilizzare un tubo visore per restringere il campo visivo a una piccola porzione della fiamma. La lunghezza, il diametro e l allineamento del tubo visore devono essere determinati per tentativi, in funzione delle dimensioni del bruciatore e della caldaia. Il campo visivo dovrebbe essere ridotto fino a quando a) si ottiene il segnale minimo richiesto in uscita dal rivelatore su tutto l intervallo di carico del bruciatore (per ulteriori dettagli, consultare la Documentazione di base P7550 su LMV5) b) dopo la perdita di fiamma, la tensione di alimentazione della valvola viene disattivata dall apparecchio di comando e controllo del bruciatore secondo quanto richiesto dagli standard (vedere Note per l avviamento). Collegamento elettrico dei rivelatori di fiamma È importante che la trasmissione del segnale non presenti disturbi o perdite. Non posare il cavo del rivelatore con altri conduttori - La capacità del cavo riduce l ampiezza del segnale di fiamma - Usare un cavo separato Rispettare la massima lunghezza dei cavi consentita (vedere Specifiche tecniche). Il cavo del rivelatore deve sempre essere posato separatamente, alla maggior distanza possibile (almeno 3 cm) dagli altri cavi. Testare il rivelatore di fiamma in ogni applicazione. Se usato in combinazione con LMV5 è necessario completare una sequenza di prova (vedere la Documentazione di base P7550). Verificare che il cavo del rivelatore non vada a toccare punti caldi del bruciatore o della caldaia. Assicurarsi tramite una misurazione con voltometro AC (Ri = 10 M), che tra il conduttore di riferimento (cavo blu = N di LMV5) e l alloggiamento del bruciatore (PE / messa a terra di protezione) non vi sia tensione. 3/13

4 Note per l avviamento Al primo avviamento o in caso di lavori di manutenzione effettuare i seguenti controlli di sicurezza. Controlli di sicurezza da eseguire a) Avvio del bruciatore con rivelatore di fiamma oscurato b) Avvio del bruciatore con rivelatore di fiamma illuminato da luce estranea (interrompere per es. luce di lampadina a ca. 20 Hz) c) Simulazione di perdita della fiamma durante il funzionamento. A tale scopo, oscurare il rivelatore di fiamma mentre è in funzione e lasciarlo in tale condizione d) Controllo del tempo di risposta dell impianto in caso di perdita di fiamma durante il funzionamento. A tale scopo scollegare manualmente le valvole del combustibile dall alimentazione e controllare il tempo richiesto dall apparecchio di comando e controllo del bruciatore tra tale disattivazione manuale delle valvole e la disattivazione della tensione di alimentazione Risultato atteso Blocco al termine dell intervallo di sicurezza (TSA) Blocco al termine del tempo di preventilazione Blocco o riavvio, a seconda della configurazione dell apparecchio di comando e controllo del bruciatore L'apparecchio di comando e controllo del bruciatore disattiva la tensione di alimentazione delle valvole entro il tempo consentito per l impianto in oggetto Eseguire una prova di perdita di fiamma con l ausilio dell'azl5 di LMV5. Standard e certificazioni Nota! Solo in combinazione con apparecchio di commando e controllo per bruciatori! Conformità EAC (Conformità per i paesi euroasiatici) ISO 9001:2008 ISO 14001:2004 OHSAS 18001:2007 Per applicazioni negli USA / in Canada i rivelatori di fiamma sono contrassegnati con, e. Note per la manutenzione Per la pulizia della lente del rivelatore, utilizzare un panno morbido e pulito (privo di sostanze oleose o detergenti). 4/13

5 Note per lo smaltimento Il rivelatore di fiamma contiene componenti elettrici ed elettronici e non deve essere smaltito assieme ai rifiuti domestici. Rispettare la legislazione locale vigente. Uso Il QRI dispone di un alloggiamento resistente agli urti in plastica nera. L apertura per l ingresso della luce prevede una lente a prova di polvere. Il QRI può essere montato sul bruciatore nell area di regolazione posizionando liberamente il collare e la flangia. Il cavo di connessione a tre conduttori è saldamente collegato al QRI e fissato tramite un dispositivo di scarico della tensione. A seconda del tipo di struttura del bruciatore, sono disponibili rivelatori di fiamma per incidenza della luce frontale o laterale. Panoramica dei modelli N. articolo Riferimento Illuminazione Lunghezza del cavo (L) BPZ:QRI2A2.B180B QRI2A2.B180B Illuminazione frontale BPZ:QRI2B2.B180B QRI2B2.B180B Illuminazione laterale BPZ:QRI2B2.B180B1 QRI2B2.B180B1 Illuminazione laterale Estremità cavo Accessori 180 cm Con spelatura cm Con spelatura cm Con spelatura Flangia con raggio e collare Nell effettuare l ordinazione, comunicare il riferimento completo della tipologia riportato in Tipologia standard o Panoramica dei modelli. 5/13

6 Accessori Flangia arrotondata Flangia diritta Collare Kit di montaggio per rivelatori a illuminazione frontale AGG2.110 Composto da componente di isolamento termico AGG15 (filettatura NPMS 14 ¾), vetro isolante, manicotto adattatore e collare Adattatore manicotto di protezione Pg9 / filettatura NPSM 14 ½ AGG2.120 Giunto di montaggio AGG04 Adattatore per filettatura ¾ 14-NPSM- filo su filettatura europea (G1"). Componente di isolamento termico (ricambio) AGG15 Installazione del giunto di montaggio AGG04 e del kit di montaggio AGG2.110 AGG2.110 QRI... AGG z03/1213 6/13

7 Specifiche tecniche Dati generali del dispositivo Condizioni ambientali Tensione di alimentazione - Funzionamento DC 14 V ±5% - Test DC 21 V ±5% Tensione segnale DC V Lunghezza del cavo di connessione del Max. 180 cm rivelatore Grado di protezione IP54 Assorbimento <0,5 W Lunghezza del cavo ausiliario del rivelatore Max. 100 m Classe di sicurezza II Vibrazioni secondo IEC Max. 1 g, Hz Peso con cavo 180 cm Circa 0,175 kg Posizione di montaggio Qualsiasi Conservazione DIN EN Condizioni climatiche Classe 1K3 Condizioni meccaniche Classe 1M2 Intervallo di temperatura -20 a +60 C Umidità <95 % u.r. Trasporto DIN EN Condizioni climatiche Classe 2K2 Condizioni meccaniche Classe 2M2 Intervallo di temperatura -20 a +60 C Umidità <95 % u.r. Funzionamento DIN EN Condizioni climatiche Classe 3K5 Condizioni meccaniche Classe 3M2 Intervallo di temperatura -20 a +60 C per un breve periodo (max. 1 min.) fino a 75 C Umidità <95 % u.r. Attenzione! Vanno assolutamente evitati la formazione di condensa e di ghiaccio e l ingresso di acqua! l ingresso di acqua! Il mancato rispetto di questa avvertenza comporta la perdita delle funzioni di sicurezza e il pericolo folgorazione. 7/13

8 Funzionamento Lunghezza massima del cavo del rivelatore Questo tipo di supervisione della fiamma utilizza le variazioni della radiazione IR per generare il segnale di fiamma. Il rivelatore di radiazione consiste in una resistenza fotosensibile all infrarosso la cui sensibilità spettrale copre un intervallo di circa 1-3 µm. Il rivelatore non risponde a una radiazione costante o a una radiazione con sovrapposizione di armoniche di frequenza di rete (ad es. 50 Hz o loro multipli). La soppressione di tali frequenze di radiazione viene effettuata elettronicamente, direttamente in funzione della frequenza di rete attuale con cui opera il relativo sistema di controllo del bruciatore (ad es. LMV5). Il filtraggio che ne risulta avviene nell ambito di una banda molto stretta, per cui il segnale generato dalla fiamma può essere utilizzato quasi completamente poiché la frequenza e la velocità di variazione della radiazione infrarossa cambiano costantemente. Pertanto, la capacità del rivelatore di captare la radiazione della fiamma dietro alla piastra di protezione del bruciatore è molto alta. Come risultato dell elevato livello di sensibilità, le sorgenti luminose estranee costanti o di frequenza armonica di rete non vengono rilevate solamente se il rivelatore stesso non viene spostato. A causa del suo spettro a onde corte, la scintilla di accensione non verrà rilevata. Il segnale di uscita analogico del rivelatore (da 0... a circa +5 V) rappresenta una misura di quanto varia l intensità della radiazione della fiamma. Qualora la lunghezza massima del cavo di connessione di 180 cm non fosse sufficiente, è possibile allungare il cavo del produttore del bruciatore fino a 100 m (vedere anche il capitolo Note per l installazione). SIEMENS Landis & Staefa QRI Made in Germany 7719m04/1199 br max. 1,8 m sw bl Z < 100 m Legenda bl Cavo blu = Conduttore di riferimento sw Cavo nero = Conduttore di segnale br Cavo marrone = Conduttore di Z Cavo ausiliario alimentazione 8/13

9 Curve spettrali Fiamme Intensità di radiazione relativa c Lunghezza d'onda (µm) Emissione spettrale della radiazione di fiamme luminose e non luminose a 1500 K (dal rapporto VDI - Associazione degli ingegneri tedeschi - n 423, 1981). Legenda Sensibilità del sensore luce a b c d Radiazione di corpo nero Fiamma a carbone polverizzato Fiamma a olio Fiamma a gas Sensibilità relativa tipica 10 % 1 % 1,5 2,5 3,5 Lunghezza d'onda (µm) 9/13

10 Circuito di misura ed esempi di collegamento Misurazione del segnale del rivelatore Vedere Specifiche tecniche Tensione segnale Made in Germany sw bl br LMV5... X10-02 / 6 X10-02 / 4 X10-02 / a01/ V Ri > 10 M La misurazione del segnale del rivelatore mediante voltometro generalmente non è richiesta, in quanto l intensità del segnale di fiamma è mostrata nell unità di comando e visualizzazione AZL5. Disegni AGG2.110 Stato della fornitura: completamente montato Collare Manicotto adattatore Vetro a isolamento termico Giunto adattatore (isolatore termico) 7719z01/ /13

11 Disegni quotati Dimensioni in mm QRI2B con illuminazione laterale , Made in Germany 55,7 7719m02/ L QRI2B... angolo di visibilità 7719z04/0216 ca. 10 ca. 10 IR Legenda IR L Radiazioni a infrarossi lunghezze cavi disponibili, vedere Panoramica dei modelli QRI2A con illuminazione frontale , ,7 6,8 162,8 L 7719m08/0603 QRI2A... angolo di visibilità ca. 10 IR ca z05/0216 Legenda IR L Radiazioni a infrarossi lunghezze cavi disponibili, vedere Panoramica dei modelli 11/13

12 Disegni quotati (continua) Cavo di connessione Estremità cavo spelate marrone nero Kit di montaggio AGG2.110 Collare ( ) + manicotto adattatore + componente di isolamento termico /4"-14NPSM 7719m11/1013 Adattatore AGG ,5 7719m06/0302 Pg9 1/2"-14NPSM SW24 7,5 28,5 12/13

13 Disegni quotati (continua) Giunto di montaggio AGG04 69,9 ±0,5 NPSM 14-3/4" Condotta di raffreddamento 3/8" 7711m02it/1212 Filettatura ISO 228/1-G1 Apertura della chiave SW21 Apertura della chiave SW26 Flangia diretta R m09it/1212 Marchio aziendale elevato di 0,2 mm secondo LN Flangia con arrotondata ,3 R2 R4 7 R0,3 R2 30 R Marchio aziendale elevato di 0,2 mm secondo LN m10it/ Siemens AG, Berliner Ring 23, D Rastatt Con riserva di modifiche! 13/13