Sistema de monitorização contínua das emissões - CEMS
ref : CEMS DescobrirDecidiu comprar ou desenvolver um sistemade análise de gases para o seu processo industrial. Esta é uma decisão muito importante que terá um impacto na eficiência e no desempenho da sua instalação.
Ao projetar um sistema de análise de gás para um ambiente industrial, há 6 pontos-chave a serem considerados.
Nesta publicação do blogue, vamos analisá-los em pormenor e explicar como podem ter impacto no sucesso geral das suas soluções de análise de gases.
Ao integrar um analisador de gases num processo industrial, a escolha da tecnologia ou tecnologias de deteção a utilizar é fundamental. Existe uma grande variedade de tecnologias, tais comoinfravermelhos (IR), condutividade térmica (TCD ),óxido de zircónio (zircónia ) ou deteção paramagnética para medições de oxigénio. Cada tecnologia tem as suas próprias vantagens e desvantagens, pelo que é importante escolher a mais adequada para a sua aplicação específica.
Durante esta fase inicial de seleção, os principais factores a ter em conta serão :
COMPONENTES A MEDIR
ESCALAS DE MEDIÇÃO
COMPONENTES INTERFERENTES
Este último fator é tão importante como os outros, uma vez que o impacto da interferência cruzada pode perturbar e degradar a medição.
O segundo ponto-chave a considerar é a escolha entre soluções de análise de gases in situ ou extractivas.
Os analisadores de gases in situ são instalados diretamente no fluxo do processo e medem a concentração de gases, onde estes se encontram, no momento t, sem os mover ou desnaturar. Consequentemente, oferecem melhores tempos de resposta. Na maior parte das vezes, são mais compactos e consomem menos energia, não exigindo que o gás seja preparado antes da análise.
Os analisadores de gases de extração recolhem uma amostra do gás do processo e analisam-na fora do processo, a distâncias variáveis. O tempo de resposta é mais longo e é necessário um sistema para recolher e processar a amostra. Como se pode ver, ambos os métodos têm as suas vantagens e desvantagens, e a melhor escolha depende muito da aplicação.
O terceiro ponto-chave a ter em conta na conceção de soluções de análise de gases é a conceção dos sistemas de amostragem, também conhecidos como sistemas de amostragem ou sistemas de processamento ou condicionamento de amostras.
O gás de amostragem deve ser representativo do gás de processo e não deve conter quaisquer contaminantes sólidos, líquidos ou gasosos que possam danificar o sensor. O gás de amostragem tem também de ser fornecido ao sensor a um caudal e pressão definidos e constantes. Dependendo da aplicação e da tecnologia de deteção, podem ser necessários diferentes tipos de sistemas de amostragem.
A maior parte dos analisadores de IV, por exemplo, funcionam à temperatura ambiente. De facto, os gases devem ser previamente secos para que não se condensem na célula do analisador. Inversamente, um analisador equipado com uma célula aquecida e que meça compostos solúveis receberá gás mantido quente, mas previamente filtrado.
O analisador industrial deve ser concebido para funcionar e suportar as tensões das condições ambientais, incluindo temperaturas, pressões e vibrações elevadas.
Eis as principais questões a colocar nesta fase:
NO INTERIOR OU AO ABRIGO
CAIXA OU GABINETE
IP E/OU ATEX
SERVIÇOS PÚBLICOS DISPONÍVEIS
A função de um analisador industrial é determinar a(s) concentração(ões) gasosa(s) de compostos num processo industrial. Mas o objetivo das soluções de análise de gases é informar o utilizador, ou mesmo permitir a regulação do processo.
No caso de um Sistema de Medição Contínua de Emissões (CEMS), o sistema de análise será equipado com automação industrial e um Sistema de Aquisição e Processamento de Dados de Software (DAHS). Trata-se de uma interface específica e complexa, que obedece a normas como a EN14181 para os CEMS e a EN17255 para os DAHS.
No caso dos sistemas de análise utilizados para controlar processos industriais, como o controlo da combustão ou um forno de tratamento térmico, os dados de medição e certas informações de estado (escalas, alarmes, etc.) são transmitidos ao sistema de controlo através de sinais analógicos (4-20 mA, contactos de relé, etc.) ou de transmissão digital(Modbus, Profibus, etc.).
Em função das necessidades do utilizador, podem ser utilizados como interface vários dispositivos, como um PC, um ecrã tátil HMI industrial, um smartphone ou um tablet.
O sexto e último ponto-chave a considerar é a garantia da durabilidade e do desempenho das soluções de análise de gases. O sistema de análise de gases deve ser capaz de suportar os rigores da utilização industrial e manter a sua precisão ao longo do tempo.
Para manter a precisão de um analisador de gases ao longo do tempo, há três elementos fundamentais a considerar na sua conceção:
É necessário integrar um dispositivo de calibração no sistema de recolha de amostras. Quer o sistema de análise de gases esteja equipado com um dispositivo decalibração manual ou com um sistema de calibração automática, é imperativo que este último seja fácil de utilizar. Deve também ser adaptado às frequências de calibração exigidas tanto pela tecnologia de deteção como pelas necessidades do operador, a fim de garantir a precisão das medições do analisador de gases.
Os consumíveis como os vedantes, os filtros e as válvulas da bomba devem estar acessíveis para facilitar e encorajar uma manutenção regular. Os operadores podem ser formados nestas operações de manutenção ou a manutenção pode ser subcontratada.
Os materiais utilizados em todos os sistemas de análise de gases, quer no interior dos próprios analisadores de gases quer nos sistemas de recolha de amostras, devem ser adequados às condições do gás de amostragem. Devem ser robustos e inertes, de modo a resistir, nomeadamente, à humidade e à corrosão. Isto não só evita danos no equipamento de análise, como também desnatura os gases a analisar mesmo antes de serem analisados.
Gestores de projeto, gestores de manutenção ou de operações, ao conceberem soluções de análise de gases para um ambiente industrial, estes são seis pontos-chave a considerar. Ao ter em conta todos estes factores, pode escolher ou desenvolver um sistema de análise industrial que satisfaça as necessidades da sua aplicação e proporcione anos de serviço fiável.
80% dos problemas encontrados na utilização de analisadores de gases não se devem ao analisador em si, mas ao sistema em que está integrado. A Fuji Electric tem vindo a fabricar analisadores desde... 1954 (!), bem como a conceber, integrar e fabricar o sistema de análise completo adaptado ao processo industrial do utilizador. Graças a esta dupla experiência, as soluções de análise de gases da Fuji Electric são mundialmente reconhecidas como estando entre as mais fiáveis e eficientes do mercado.