Einkanaliges Sauerstoffanalysensystem (ZR22/ZR402) | Getrennte Messung

Modelle: ZR22G, ZR22S, ZR402G, ZR22P, ZR22R, ZR22V, AC1, MC1, M1233SR, IAC-24, WZ-H, M1234SE-A, M1200DB-06


Für Zirkonia-Sauerstoffanalysatoren von Yokogawa gibt es bei der Verbrennungsüberwachung und -regelung zahlreiche Anwendungen. Darüber hinaus eröffnen sie die Möglichkeit zu erheblichen Energieeinsparungen. Allem voran profitieren von diesen Einsparmöglichkeiten die energieintensiven Industriezweige wie die Eisen- und Stahlindustrie, die Elektrizitätswirtschaft, die Öl-, Gas- und petrochemische Industrie, die Keramikindustrie, die Zellstoff- und Papierindustrie, die Lebensmittelindustrie und die Textilindustrie. Weitere Anwendungen existieren im Bereich kleiner und mittelgroßer Kessel und in der Abfallverbrennung. Der Einsatz der Analysatoren für die Überwachung und Regelung des Verbrennungsvorgangs trägt außerdem zu einer Verringerung von CO2-, SOx- und NOx-Emissionen bei, da hiermit eine nahezu vollständige Verbrennung erzielt werden kann. Auf diese Weise wird der globalen Erwärmung und der Luftverschmutzung entgegengewirkt.

Der ZR402G-Analysator ist mit einem LCD-Touchscreen ausgestattet. Mit diesem Bildschirm kann der Bediener sehr komfortabel Einstellungen und Kalibrierungen vornehmen sowie den Trend der Sauerstoffkonzentration beobachten. Der Funktionsumfang des Analysators umfasst neben den Standardfunktionen wie der Messung und Berechnungen auch Wartungsfunktionen wie z. B. eine Selbstdiagnose. Der abgesetzte ZR22G-Detektor verfügt über einen höchst zuverlässigen Zirkonoxid-Sensor und ein Heizelement, welches direkt vor Ort ausgetauscht werden kann. Dieser Detektor wird beispielsweise an der Wand eines Rauchabzugs montiert. Die durch den Abzug strömenden Gase werden auf diese Weise direkt gemessen. Der abgesetzte Detektor der Reihe ZR22S ist wahlweise auch in einer explosionsgeschützten Ausführung für Anwendungen im Ex-Bereich erhältlich.

  • Der abgesetzte Analysator der Reihe ZR402G ist mit einem anwenderfreundlichen LCD-Touchscreen ausgestattet.
  • Das in die Messsonde integrierte Heizelement kann vor Ort ausgetauscht werden, was Wartungskosten einspart (nur ZR22G).
  • Der Detektor nutzt einen langlebigen, höchst zuverlässigen und vor Ort austauschbaren Zirkonoxid-Sensor.
  • Das System bietet die Möglichkeit einer Fernwartung über digitale Kommunikationsprotokolle (HART), was ebenfalls für geringere Wartungskosten sorgt.

Anmerkung: HART ist eine eingetragene Marke der HART Communication Foundation.

Messgase Sauerstoffkonzentration in Verbrennungsabgasen und Mischgasen
Messsystem Zirkonoxid-Sensor
Messbereich 0,01 bis 100 Vol.-% O2
Ausgangssignal 2 x 4 bis 20 mA DC, (max. Lastwiderstand: 550 Ω)
Einstellbereich Beliebige Einstellung in einem Bereich von 0–5 Vol.-% O2 bis 0–100 Vol.-% O2 (in Schritten von 1 Vol.-% O2) oder Teilbereich
Digitale Kommunikation (HART) 250 bis 550 Ω, abhängig von der Anzahl an Feldgeräten, die in den Messkreis eingebunden sind (Multidrop-Betrieb)
Probengas-Druck –5 bis +250 kPa (optionale Druckausgleichsvorrichtung bei Werten über +5 kPa erforderlich)
Probengas-Temperatur 0 bis 700 °C (nur Sonde)
700 bis 1 871 °C (bei Sondenlänge von 0,15 m mit Flansch vom Typ JIS 5K 32 FF und ZR22P-Hochtemperatur-Sondenadapter)
Länge der Sonde 0,15, 0,4, 0,7, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,6, 4,2, 4,8, 5,4 m
Kontaktausgang Vier Ausgänge (davon einer ausfallsicher, Schließer)
Kontakteingang Zwei Eingänge
Kalibrierung Methode: Nullpunkt und Bereichsspanne
Kalibriermodus: automatisch, halb automatisch und manuell (über LCD-Touchscreen)
Konstruktion des Detektors (ZR22G) Austauschbare Heiz- und Thermoelementbaugruppe 
Nicht explosionsgeschützt, Entspricht NEMA4X/IP66
Konstruktion des Analysators (ZR402G) Nicht explosionsgeschützt, Außenmontage, entspricht NEMA4X/IP66
Umgebungstemperatur Sonde (ZR22G): –20 bis 150 °C
Analysator (ZR402G): –20 bis 55 °C
Prüfgassystem

Instrumentenluft (bevorzugt): 50 kPa (200 kPa mit Rückschlagventil) + Druck im Inneren des Ofens; Verbrauch ca. 1 Nl/min

Natürliche Konvektion

Spannungsversorgung 85 bis 264 V AC; 45 bis 66 Hz
Probensgase Sauerstoffkonzentration in Verbrennungsabgasen und Mischgasen
Messsystem Zirkonoxid-Sensor
Ex-Zulassungen ZR22S-A (ATEX): EEx d IIB + H2 T2 Gb, Ex tb IIIC T300 °C Db
ZR22S-B (FM): Klasse I, Division 1, Gruppe B, C und D
ZR22S-C (CSA): Klasse I, Division 1, Gruppe B, C und D
ZR22S-D (IECEx); Ex d IIB + H2 T2 Gb, Ex tb IIIC T300 °C Db
ZR22S-K (KOSHA); Ex d IIB + H2 T2
Messbereich 0,01 bis 100 Vol.-% O2
Ausgangssignal 2 x 4 bis 20 mA DC, (ZR402G) (max. Lastwiderstand: 550 Ω)
Einstellbereich Beliebige Einstellung in einem Bereich von 0–5 Vol.-% O2 bis 0–100 Vol.-% O2 (in Schritten von 1 Vol.-% O2) oder Teilbereich
Digitale Kommunikation (HART) 250 bis 550 Ω, abhängig von der Anzahl an Feldgeräten, die in den Messkreis eingebunden sind (Multidrop-Betrieb)
Probengas-Druck ±5 kPa
Für Sondenlänge von 0,15 m: –0,5 bis +5 kPa.
Druckschwankungen im Inneren des Ofens nicht zulässig
Probengas-Temperatur 0 bis 700 °C
700 bis 1 871 °C (Sondenlänge von 0,15 m mit Flansch vom Typ JIS 5K 32 FF und ZR22P-Hochtemperatur-Sondenadapter (nur bestimmte Optionen))
Länge der Sonde 0,15, 0,4, 0,7, 1,0, 1,5, 2,0 m
Kontaktausgang Vier Ausgänge (davon einer ausfallsicher, Schließer)
Kontakteingang Zwei Eingänge
Kalibrierung Methode: Nullpunkt und Bereichsspanne
Kalibriermodus: automatisch, halb automatisch und manuell (über LCD-Touchscreen)
Konstruktion des Detektors (ZR22S) Austauschbare Heiz- und Thermoelementbaugruppe, entspricht NEMA4X/IP66
Konstruktion des Analysators (ZR402G) Nicht explosionsgeschützt, Außenmontage, entspricht NEMA4X/IP66
Umgebungstemperatur –20 bis +60 °C (–20 bis +150 °C an der Außenfläche des Anschlusskastens) (ZR22S)
–20 bis +55 °C (ZR402G)
Prüfgassystem Instrumentenluft: 50 kPa + Druck im Inneren des Ofens: Verbrauch ca. 1 Nl/min
Verdrahtung ATEX: wahlweise M20 x 1,5 mm oder aber 1/2-Zoll-NPT (4 Teile)
FM: 1/2-Zoll-NPT (4 Teile)
CSA: 1/2-Zoll-NPT (4 Teile)
IECEx: wahlweise M20 x 1,5 mm oder 1/2-Zoll-NPT (4 Teile)
Spannungsversorgung 85 bis 264 V AC; 45 bis 66 Hz
Wiederholbarkeit ±0,5 % vom Maximalwert des eingestellten Bereichs
Linearität ±1 % vom Maximalwert des eingestellten Bereichs
Abweichung ±2 % vom Maximalwert des eingestellten Bereichs/Monat
Ansprechzeit (T90) Ansprechrate von 90 % innerhalb von 5 Sekunden (60 Sekunden bei explosionsgeschütztem ZR22S-Detektor)

Mobiler Kalibriersatz M1233SR

Der mobile Kalibriersatz ist für Anwendungen vorgesehen, die keine fest installierte Kalibriereinrichtung bieten. Er kann für jede beliebige ZR-Sonde verwendet werden. Der Satz umfasst zwei 103-L-Kalibriergasflaschen (1 % O2, Rest N2 für Nullpunktkalibrierung und 21 % O2, Rest N2 für die Bereichsspanne), zwei 0,5-l/min-Mengenregler, Tygon-Schläuche mit einer Länge von drei Metern und eine 1/4-Zoll-zu-1/8-Zoll-NPT-Verschraubung. Sämtliche Komponenten werden in einem Hartschalenkoffer mit Schulterriemen geliefert.

Manuelles Kalibrierfeld MC1

Das MC1 eignet sich für alle ZR-Sonden. Es dient der Sensorkalibrierung und Überwachung der Prüfluftversorgung. Über das Kalibrierfeld kann der Bediener rasch Änderungen an der Kalibrierung und dem Prüfgasdurchsatz vornehmen. Außerdem ist eine manuelle Umschaltung zwischen Null- und Bereichskalibriergasen möglich. Als Prüfluft und Bereichskalibriergas muss reguläre, saubere und trockene Instrumentenluft verwendet werden. Das Kalibrierfeld benötigt darüber hinaus Nullkalibriergas. 

Automatische Kalibriereinheit AC1

Die automatische Kalibriereinheit eignet sich für alle ZR-Sonden, die mit dem ZR402G-Analysator verbunden sind. Sie dient der Sensorkalibrierung und Überwachung der Prüfluftförderung. Die Kalibrierung ist unkompliziert, da sämtliche Schritte im halb automatischen Modus über die Schnittstelle des Analysators (oder aus der Ferne) durchgeführt werden können. Über den ZR402G kann alternativ eine zeitgesteuerte, automatische Kalibrierung durchgeführt werden. Die Magnetventile bieten darüber hinaus eine Handnotbetätigung, die der Störungsbehebung dient. Auf Wunsch kann auf diese Weise jedoch auch eine manuelle Kalibrierung vorgenommen werden. Als Prüfluft und Bereichskalibriergas muss reguläre, saubere und trockene Instrumentenluft verwendet werden. Die Kalibriereinheit benötigt darüber hinaus Nullkalibriergas. 

Kompakte automatische Kalibriereinheit IAC-24

Diese automatische Kalibriereinheit wird direkt an die Prüf- und Kalibrieranschlüsse der ZR22G-Sonde angeschlossen. Die Kalibrierung ist unkompliziert, da sämtliche Schritte im halb automatischen Modus über die Schnittstelle des Analysators (oder aus der Ferne) durchgeführt werden können. Über den ZR402G kann alternativ eine zeitgesteuerte, automatische Kalibrierung durchgeführt werden. Diese Einheit bietet keine Handnotbetätigung und darf ausschließlich für Innenanwendungen eingesetzt werden. Als Prüfluft und Bereichskalibriergas muss reguläre, saubere und trockene Instrumentenluft verwendet werden. Die Kalibriereinheit benötigt darüber hinaus Nullkalibriergas. 

Flugaschefilter M1234SE-A (selbstreinigend) und M1200DB-06 (Standard)

Durch eine Ansammlung von Flugasche auf der Zirkonia-Messzelle nimmt die Qualität der Sauerstoffmessung ab.
Flugasche und darin enthaltene Bestandteile verkürzen die Lebensdauer der Zirkonia-Messzelle. Außerdem verlängert sich die Ansprechzeit der Zelle
auf Änderungen der Gaskonzentration. Die Sintermetallfilter mit großer Oberfläche von Yokogawa halten
Partikel und Asche von der Messzelle fern.

Öl-/Gasstaubfilter E7042UQ

Dieser Filter schützt die Messzelle vor korrosiven Bestandteilen des Staubs, der im Rahmen von erdgas- oder ölbefeuerten Anwendungen erzeugt wird.

Heizungs- und Signalkabel WZ-H

Eine ZR22-Sonde wird mithilfe von zwei Kabeln an einen ZR402G angeschlossen. Mit dem Heizungskabelsatz wird die Heizungsbaugruppe der Sonde über den Analysator mit Strom versorgt. Der Signalkabelsatz dient der Übertragung von Daten an den Analysator. Solche Daten umfassen Informationen zur Zellspannung der Sonde, zum Messwert des Thermoelements und zur Vergleichsstellentemperatur für die Kompensation. Yokogawa rät dazu, diese Kabel in getrennten Kabelkanälen zu verlegen. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Heizungskabel die Messwerte der Signalkabel beeinflussen. 

Übersicht:

To detect air leaks, an oxygen analyzer is used. The ZR22/ZR402 Direct In-Situ Zirconia Oxygen Analyzer has been well received due to its good response speed, stability, and maintainability.

Industrien:
Übersicht:

Drying is an important part of the papermaking process that evaporates the remaining water in the wet paper web. This is performed with a dryer, and the humidity control in this dryer is essential to maintaining high paper quality (e.g., strength, paper surface) and high heat energy efficiency.

Industrien:
Übersicht:

There are various methods for continuous fabric dyeing as well as dye fixing. When dye is directly applied, steaming (heat treatment) is required. At present the pad-steam method is widely used for continuous dyeing. To ensure stable product quality, the humidity in the steamer is kept at a constant level. 

Übersicht:

Humidity control is important to maintain product quality and improve yield. The ZR402G/HS Direct In Situ Zirconia High Temperature Humidity Analyzer is easy to maintain as it requires no sampling system.

Übersicht:

To technology in iron & steel industry is continuously improved to obtain the best possible performance. The improved plant performance gives rise to the higher quality improvement and lower cost, and simultaneously environmental friendly plant operation.

Industrien:
Übersicht:

A furnace for heating slabs needs to be operated under low oxygen conditions at high temperatures of 1000°C and above to prevent oxidation of the steel. The measurement of oxygen concentrations in the furnace is essential in this process.

Industrien:
Übersicht:

In a pulverized coal-fired boiler of a large power plant, an oxygen analyzer is essential for combustion control. A pulverized coal-fired boiler is an industrial or utility boiler that generates thermal energy by burning pulverized coal (also known as powdered coal or coal dust).

Industrien:
Übersicht:

In a hot blast stove, the by-product gas produced in a coke oven is burned to preheat the air blast for the blast furnace. To improve the combustion efficiency and conserve energy in a hot blast stove, it is essential to be able to control combustion by measuring and adjusting the oxygen concentration in the exhaust gases.

Industrien:
Übersicht:

A package boiler operates more efficiently if the oxygen concentration in the flue gas is reduced. Optimizing air intake for boiler operation requires continuous measurement of the oxygen concentration in the flue gas.

Industrien:

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