Сетевая система предварительной обработки газов

I. ОБЗОР СИСТЕМЫ

Сетевая система предварительной обработки газовЯвляется необходимым ключевым компонентом в области анализа промышленных процессов, мониторинга окружающей среды, научных экспериментов и т. Д. Основная функция состоит в том, чтобы провести ряд физических и химических операций с образцами исходного газа, взятыми из технологических трубопроводов или окружающей среды, чтобы удалить компоненты помех, регулировать состояние газа (например, температуру, давление, поток), чтобы образец соответствовал строгим требованиям к условиям входа для последующих аналитических инструментов (таких как газовый хроматограф, масс - спектрометр, инфракрасный газоанализатор, лазерный газоанализатор и т. Д.), чтобы обеспечить точность, надежность и стабильность аналитических данных. Система напрямую влияет на качество результатов анализа и срок службы аналитического инструмента и является предпосылкой для обеспечения непрерывного, онлайнового и точного мониторинга.

II. Основные функции и функции

1. Сбор и передача образцов:: Отбор репрезентативных проб из целевых источников газа (например, трубопроводов, реакторов, атмосферной среды) с помощью соответствующего пробоотборного зонда и доставка проб в блок предварительной обработки с помощью теплоизоляционных или тепловых пробоотборных труб. Детектор отбора проб должен учитывать такие характеристики, как защита от засорения, коррозионной стойкости, высокой температуры и т. Д., Трубопровод отбора проб должен избегать потери, адсорбции или порчи образца во время передачи.

2. Фильтрация:: Удаление твердых частиц (например, пыли, сажи), жидких туманных капель (например, водяного тумана, масляного тумана) и вредных химических компонентов (например, коррозионных газов, водяного пара, высококипящих органических веществ и т.д.), которые могут повредить аналитический прибор или нарушить результаты анализа. Часто используемые компоненты фильтрации и очистки включают прецизионные фильтры, мембранные фильтры, адсорбционные ловушки (например, активированный уголь, молекулярное сито, силикон) и так далее.

3. Регулирование температуры:: Отопление или охлаждение пробного газа до рабочей температуры, подходящей для аналитического прибора. Например, для легко конденсируемых компонентов с высокой температурой кипения необходимо проводить паратермическую изоляцию трубопроводов отбора проб и предварительно обработанных компонентов для предотвращения потери конденсации компонентов; Для температурно чувствительных аналитических приборов может потребоваться охлаждение образца.

4. Регулирование давления и расходаСтабилизация давления и расхода пробного газа в пределах, требуемых аналитическим прибором. Обычно через редуктор давления, стабилизатор давления, игольчатый клапан, контроллер потока массы (МФК(или расходомер и другие компоненты реализованы, чтобы обеспечить постоянный поток проб, поступающих в аналитический прибор, стабильность давления, улучшить повторяемость результатов анализа.

5. осушение:: Когда в пробном газе содержится избыток воды, это мешает анализу многих компонентов газа (например, инфракрасные измерения).CO₂Лазерным методом измеряются определенные газы) и могут повредить внутренние части прибора. Методы осушения включают замораживание и сушку, адсорбционную сушку (например, с использованием осушителя), сушку проникающей мембраны и т. Д. Необходимо выбрать подходящий способ осушения в соответствии с характеристиками образца и требованиями анализа, чтобы избежать потери компонентов целевого анализа.

6. Разделение и обогащение компонентов (конкретные потребности)В некоторых сложных анализах образцов может потребоваться предварительное разделение или обогащение конкретных компонентов образца для повышения чувствительности анализа или устранения взаимных помех между компонентами. Это может включать предварительное разделение хроматографических колонн, твердофазную микроэкстракцию (SPME) и т.д. технологии.

7. Мониторинг состояния системы и напоминание:: Некоторые усовершенствованные системы предварительной обработки также имеют функцию мониторинга в режиме реального времени ключевых параметров (таких как температура, давление, расход, состояние засорения фильтра, состояние насыщения осушителя и т. Д.) и могут посылать сигналы тревоги, когда параметры выходят за заданный диапазон, чтобы напомнить оператору о техническом обслуживании.

III. Основные компоненты

1. пробоотборный зонд/пробоотборник:: Непосредственный контакт с источником образца, ответственный за сбор исходного образца. Общие типы включают вставные зонды, экстракционные зонды, зонды с фильтрами и так далее.

2. Пробная линия:: Соединение пробоотборного зонда с блоком предварительной обработки, обычно из нержавеющей стали, тетрафторэтилена (ПТФЭ) и т. Д. Часть должна быть с подогревом с тропиком.

3. фильтр:: Включает передний фильтр (грубый фильтр), прецизионный фильтр (точный фильтр) для удаления частиц и капель. Материал фильтра состоит из металлической сетки, керамики, полифторэтиленовой пленки и так далее.

4. сушильная установкаНапример, морозильная сушилка,НафионСухие трубы, адсорбционные сушильные башни (с силиконовым покрытием, молекулярным ситом, активным оксидом алюминия и т.д.).

5. терморегулирующее устройство:: нагревательная зона, термостат, контроллер сопряжённых трубопроводов, охладитель и т.д.

6. блок управления давлением и расходом: редукторный клапан, стабилизатор давления, обратный клапан, игольчатый клапан, расходомер ротора, контроллер потока массы (МФК), манометры и т.д.

7. Клапаны и переключатели:: Электромагнитный клапан, пневматический клапан для реализации переключения потока образца, калибровки газа/Нулевое переключение газа, обратная продувка и другие функции.

8. насос:: при недостаточном давлении образца требуется пробоотборный насос для отбора проб; Или использовать, когда необходимо ускорить обновление образца и преодолеть сопротивление системы.

9. коробка предварительной обработки/шкаф:: Интеграция большинства предварительно обработанных компонентов выше, чтобы обеспечить единую платформу установки и эксплуатации, как правило, с пылезащитными, водонепроницаемыми, взрывозащищенными и другими характеристиками, адаптированными к промышленной среде на месте.

10. Модуль контроля и мониторингаА.ПЛККонтроллеры, сенсорные экраны, датчики (датчики температуры, давления, расхода), сирены и т. Д. Для достижения автоматизированного управления и мониторинга состояния.

IV. Ключевые технические характеристики

1. ПредставительствоОсновным принципом проектирования системы предварительной обработки является обеспечение того, чтобы собранные и обработанные образцы действительно представляли состав и состояние исходного газа и избегали искажений образца.

2. Эффективность:: Быстрый ответ, может своевременно отражать изменения газа образца, время запаздывания системы короткое.

3. Стабильность и надежность:: Стабильная работа системы, низкая частота отказов, длительный цикл обслуживания, адаптация к сложной и изменчивой среде промышленной площадки (например, высокая температура, высокая влажность, пыль, вибрация, коррозионные газы и т.д.).

4. Низкие потери:: В процессе предварительной обработки потери компонентов целевого анализа должны быть минимальными, особенно микрокомпонентов.

5. Высокий уровень автоматизации:: Имеет автоматическую калибровку, автоматическую обратную продувку (очистку фильтра от пыли), автоматический дренаж, самодиагностику неисправностей и сигнализацию и другие функции, уменьшает вмешательство человека, снижает затраты на транспортировку и обслуживание.

6. Модульное проектирование:: Каждый функциональный блок системы имеет модульную конструкцию, которая облегчает гибкое сочетание, обновление и техническое обслуживание в соответствии с различными потребностями приложения.

7. Сильная адаптация:: Способность обрабатывать образцы газов в различных условиях, таких как высокотемпературный дымовой газ, газ с высокой влажностью, газ с высокой пылью, газ высокого давления, газ с коррозионными компонентами и т. Д., И может удовлетворять требованиям интерфейса различных аналитических приборов.

V. Типичные области применения

1. Газовый анализ промышленных процессов:: Например, нефтехимическая, углехимическая, металлургическая, электроэнергетическая (мониторинг дымовых газов угольных электростанций)СЕМС), цемент, полупроводниковое производство и другие отрасли промышленности, используемые для онлайн - мониторинга содержания компонентов газа в процессе, оптимизации производственных процессов, обеспечения качества продукции, обеспечения безопасности производства.

2. Автоматизированный мониторинг качества воздуха: Для атмосферной средыSO₂АNOxАКОАO₃АPM₂.₅АЛОСНепрерывный автоматический мониторинг таких загрязнителей.

3. Мониторинг выхлопных газов из стационарных источников:: загрязняющие вещества в дымовых газах промышленных предприятий (например, пыль,SO₂АNOxАКОАЛОСИ т. Д. Проводить онлайн - мониторинг для удовлетворения требований природоохранного законодательства.

4. Проверка выхлопных газов автомобиля:: В испытаниях на выбросы автомобилей выхлопные газы предварительно обрабатываются и попадают в анализатор.

5. Научные эксперименты:: Точная предварительная обработка проб различных газов в лабораторных условиях в сочетании с различными аналитическими приборами для выполнения исследовательских работ.

6. Здравоохранение:: Предварительная обработка газов в таких случаях, как мониторинг наркотических газов, анализ дыхательных газов и т.д.

7. Мониторинг безопасности и аварийный мониторинг:: Онлайновый мониторинг и раннее предупреждение о токсичных и вредных газах в закрытых пространствах и опасных местах.

VI. Принципы выбора и конфигурации

1. Четкий анализ объектов и целей:: Выберите подходящий вариант предварительной обработки в соответствии с компонентами газа, которые необходимо проанализировать, диапазоном концентрации, требованиями к ограничению обнаружения и т. Д.

2. Понимание характеристик образца:: Узнайте подробнее о температуре, давлении, расходе, влажности, содержании пыли, коррозии, содержании или отсутствии конденсата и других характеристиках газа исходного образца.

3. Требования к аналитическим приборам:: Процесс предварительной обработки проектируется в соответствии с конкретными требованиями прибора последующего анализа к условиям подачи образца (температура, давление, расход, чистота, сухость).

4. Условия окружающей среды на месте:: Рассмотрим температуру, влажность, пыль, класс взрывозащищенности, размер пространства и другие факторы на месте установки.

5. Надежность системы и эксплуатационные расходы:: Выберите зрелые и надежные технологии и компоненты, учитывающие цикл обслуживания системы, трудности обслуживания и затраты на расходные материалы.

6. Соответствие нормам и стандартам:: Для конкретных областей, таких как экологический мониторинг, системы предварительной обработки должны соответствовать требованиям соответствующих национальных или отраслевых стандартов.

7. Гибкость и масштабируемость:: Система должна обладать определенной гибкостью, чтобы адаптироваться к изменениям в условиях образца или аналитических требованиях, а также учитывать возможное расширение функций в будущем.

Сетевая система предварительной обработки газовКак мост между точкой отбора проб и аналитическим прибором, преимущества и недостатки его производительности напрямую связаны с успехом или неудачей всей системы онлайн - анализа. В практическом применении, в соответствии с конкретными аналитическими потребностями, характеристиками образца и условиями на месте, тщательный системный дизайн, разумный выбор оборудования и стандартизированное эксплуатационное обслуживание, чтобы обеспечить его долгосрочную стабильную и надежную работу, оптимизацию производственного процесса, мониторинг окружающей среды, безопасность и безопасность, чтобы обеспечить точную и эффективную поддержку данных.