Trommel-Gaszähler TG-Serie (nasse Ausführung)
Bedienungsanleitung – Sperrflüssigkeit (Kapitel 1)
1.1. Allgemeines
Grundsätzlich darf nur diejenige Sperrflüssigkeit für die Messungen verwendet werden, mit welcher der Gaszähler zuvor kalibriert worden war. Anderenfalls sind erhebliche Messfehler zu erwarten!
Das Gaszählergehäuse muss vor der ersten Messung etwa zur Hälfte mit einer geeigneten so genannten Sperrflüssigkeit (in den meisten Fällen Wasser) gefüllt werden (aus Transportgründen wird der Gaszähler ohne Sperrflüssigkeit versandt). Die Messtrommel, die in dieser Sperrflüssigkeit rotiert, bildet mit dieser zusammen die eigentliche Messeinheit.
Die Sperrflüssigkeit erfüllt zwei Funktionen: Zum einen dichtet sie die aktive Messkammer ab ( = Messkammer innerhalb der Messtrommel, die gerade gefüllt wird), zum anderen wird durch den Pegelstand der Sperrflüssigkeit innerhalb der Messkammer das Volumen der Messkammer definiert. Über den Pegelstand wird werksseitig die Kalibrierung durchgeführt. Hieraus wird ersichtlich, dass die Messgenauigkeit unmittelbar vom Sperrflüssigkeits- Pegel abhängt und ein falsch eingestellter Pegel zwangsläufig Messfehler zur Folge hat (siehe 2.3).
1.2. Gegenseitige Beeinflussung von Sperrflüssigkeit und Gas
Unabhängig von der Wahl der Sperrflüssigkeit erfolgt unvermeidbar eine gegenseitige Beeinflussung zwischen der Sperrflüssigkeit und dem strömenden Gas in Bezug auf Verdunstung und Lösung:
- Aufnahme von verdunstenden Teilen der Sperrflüssigkeit durch das Gas,
- Lösung des Gases in der Sperrflüssigkeit bis zur Sättigungsgrenze.
Allgemeingültige Zahlen bzw. Grenzwerte für die gegenseitige Beeinflussung von Gas und Sperrflüssigkeit können nicht angegeben werden, da sie sehr stark vom jeweiligen Gas und dessen Zustand abhängen. So nimmt bei der Verwendung von Wasser als Sperrflüssigkeit ein trockenes, warmes Gas wesentlich mehr verdunstende Wasseranteile auf als ein feuchtes, kaltes Gas.
Auch die Löslichkeit von Gasen in der Sperrflüssigkeit liegt in weiten Grenzen: Es beträgt beispielsweise im o.g. Weißöl „Autin-B“ die Löslichkeit von Stickstoff 6%, Luft 7-8%, Sauerstoff 12%, Kohlendioxyd 90% (Volumen-% bei 20°C). Die Lösung des Gases in der Sperrflüssigkeit kann naturgemäß nur bis zur Sättigungsgrenze erfolgen. Ein evtl. durch Löslichkeit bedingter Messfehler kann vermieden werden, indem während eines Probebetriebes sich das Gas in der Sperrflüssigkeit bis zur Sättigungsgrenze lösen kann und erst anschließend die Versuche durchgeführt werden.
1.3. Wahl der Sperrflüssigkeit
Als Entscheidungskriterium für die Auswahl der Sperrflüssigkeit sollte gelten, dass eine möglichst geringe gegenseitige Beeinflussung zwischen der Sperrflüssigkeit und dem strömenden Gas erfolgt oder die Auswirkungen vernachlässigt werden können. In den meisten Anwendungsfällen kann Wasser eingesetzt werden. An das Wasser werden keine besonderen Anforderungen gestellt, d.h. es kann gewöhnliches, sauberes Leitungswasser verwendet werden.
Wenn Wasser als Sperrflüssigkeit nicht geeignet ist, können Öle oder synthetische Flüssigkeiten als Alternative verwendet werden. Grundsätzlich gilt bei der Auswahl der Sperrflüssigkeit: Je dünnflüssiger die Flüssigkeit ist (je ähnlicher die Viskosität derjenigen des Wassers ist), desto geringer ist der Reibungswiderstand der drehenden Trommel und damit der Druckverlust zwischen Gaseingang und -ausgang. Hieraus resultiert wiederum eine bessere (flachere) Kalibrierkurve.
Weiterhin reduziert ein geringer Dampfdruck die (unvermeidbare) Verdunstung der Sperrflüssigkeit. Hierdurch wird eine größere Langzeitstabilität des Sperrflüssigkeitspegels erreicht sowie dadurch stabilere Messergebnisse.
Es können folgende Öle empfohlen (und geliefert) werden:
- "Ondina 909" oder "Autin-B". Bei diesen Ölen handelt es sich um paraffinische Weißöle.
- "Silox", ein synthetisches Öl der Gruppe der Polydimethyl-Siloxane. Es ist farblos und klar mit einem schwachen Eigengeruch.
- "CalRiX", eine komplett synthetische Flüssigkeit auf Fluorbasis. Sie ist nahezu völlig inert selbst bei aggressivsten Gasen und kann daher auch bei kritischen Anwendungsfällen problemlos eingesetzt werden. Weitere Vorteile von "CalRiX": extrem geringe Verdunstungsrate; Viskosität ähnlich der von Wasser; 1,8-fache Dichte und geringe Oberflächenspannung, dadurch gleichmäßigere Umdrehung der Messtrommel; trockene Gase bleiben trocken.
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