Вы решили приобрести или разработатьгазоаналитическую систему для своего промышленного процесса. Это очень важное решение, которое повлияет на эффективность и производительность вашей установки.
При разработке газоаналитической системы для промышленных условий необходимо учитывать 6 ключевых моментов.
В этой статье блога мы подробно рассмотрим их и объясним, как они могут повлиять на общий успех ваших газоаналитических решений.
При интеграции газоанализатора в промышленный процесс выбор технологии или технологий обнаружения является основополагающим. Существует широкий спектр технологий, таких какинфракрасный (ИК), теплопроводность (ТКД ),оксид циркония (цирконий ) или парамагнитное обнаружение для измерения кислорода. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно выбрать ту, которая подходит именно для вашего конкретного применения.
На начальном этапе отбора основными факторами, которые необходимо принять во внимание, являются :
ИЗМЕРЯЕМЫЕ КОМПОНЕНТЫ
ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ
МЕШАЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ
Этот последний фактор не менее важен, чем остальные, поскольку влияние перекрестных помех может нарушить и ухудшить результаты измерений.
Второй ключевой момент, который необходимо учитывать, - это выбор между решениями для газового анализа in situ и экстракционного анализа.
Газоанализаторы in-situ устанавливаются непосредственно в технологическом потоке и измеряют концентрацию газов там, где они находятся, в момент времени t, без их перемещения или денатурации. В результате они обеспечивают лучшее время отклика. В большинстве случаев они более компактны и менее энергозатратны, не требуют подготовки газа перед анализом.
Экстракционные газоанализаторы отбирают пробу технологического газа и анализируют ее вне процесса, на различном расстоянии. Время отклика больше, и требуется система для отбора и обработки пробы. Как видите, оба метода имеют свои преимущества и недостатки, и выбор оптимального варианта во многом зависит от конкретной задачи.
Третий ключевой момент, который необходимо учитывать при разработке решений для газового анализа, - это конструкция систем отбора проб, также известных как системы пробоотбора, системы обработки или кондиционирования проб.
Пробный газ должен быть представителем технологического газа и не должен содержать твердых, жидких или газообразных загрязняющих веществ, которые могут повредить датчик. Пробоотборный газ также должен подаваться на датчик с определенным и постоянным расходом и давлением. В зависимости от области применения и технологии обнаружения могут потребоваться различные типы систем отбора проб.
Большинство ИК-анализаторов, например, работают при комнатной температуре. Фактически, газы должны быть предварительно высушены, чтобы они не конденсировались в ячейке анализатора. И наоборот, анализатор, оснащенный нагреваемой ячейкой и измеряющий растворимые соединения, будет принимать газ, который нагревается, но предварительно фильтруется.
Промышленный анализатор должен быть спроектирован таким образом, чтобы работать и выдерживать нагрузки, связанные с условиями окружающей среды, включая высокие температуры, давление и вибрации.
Вот основные вопросы, которые следует задать на этом этапе:
ВНУТРИ ИЛИ ПОД УКРЫТИЕМ
КОРОБКА ИЛИ ШКАФ
IP И/ИЛИ ATEX
ДОСТУПНЫЕ КОММУНАЛЬНЫЕ УСЛУГИ
Функция промышленного анализатора заключается в определении концентрации (концентраций) газов в промышленном процессе. Но целью решений для газового анализа является информирование пользователя или даже регулирование процесса.
В случае системы непрерывного измерения выбросов (CEMS) аналитическая система будет оснащена промышленной автоматикой и программной системой сбора и обработки данных (DAHS). Это специфический и сложный интерфейс, соответствующий таким стандартам, как EN14181 для CEMS и EN17255 для DAHS.
В случае аналитических систем, используемых для управления промышленными процессами, такими как контроль горения или печи для термообработки, данные измерений и определенная информация о состоянии (шкалы, аварийные сигналы и т.д.) передаются в систему управления с помощью аналоговых сигналов (4-20 мА, контакты реле и т.д.) или цифровой передачи(Modbus, Profibus и т.д.).
В зависимости от потребностей пользователя в качестве интерфейса могут использоваться различные устройства, такие как ПК, сенсорный экран промышленного HMI, смартфон или планшет.
Шестой и последний ключевой момент, который необходимо учитывать, - это гарантия долговечности и производительности газоаналитических решений. Газоаналитическая система должна выдерживать жесткие условия промышленного использования и сохранять свою точность в течение длительного времени.
Для того чтобы газоанализатор служил долго и точно, при его разработке необходимо учитывать три основных элемента:
В систему отбора проб необходимо встроить калибровочное устройство. Независимо от того, оснащена ли газоаналитическая система ручнымкалибровочным устройством или автоматической системой калибровки, необходимо, чтобы последняя была проста в использовании. Кроме того, она должна быть адаптирована к частоте калибровки, требуемой как технологией обнаружения, так и потребностями оператора, чтобы гарантировать точность измерений газоанализатора.
Расходные материалы, такие как уплотнения, фильтры и клапаны насоса, должны быть доступны, чтобы облегчить и стимулировать регулярное обслуживание. Операторы могут быть обучены этим операциям по техническому обслуживанию, или техническое обслуживание может быть передано на аутсорсинг.
Материалы, используемые во всех газоаналитических системах, как в самих газоанализаторах, так и в системах отбора проб, должны соответствовать условиям, в которых находится исследуемый газ. Они должны быть прочными и инертными, чтобы противостоять влажности и коррозии. Это не только предотвращает повреждение аналитического оборудования, но и денатурирует анализируемые газы еще до их анализа.
Руководители проектов, менеджеры по техническому обслуживанию и эксплуатации при разработке газоаналитических решений для промышленных условий должны учитывать шесть ключевых моментов. Приняв во внимание все эти факторы, вы сможете выбрать или разработать промышленную систему анализа, которая будет отвечать потребностям вашей области применения и обеспечит многолетнюю надежную работу.
80% проблем, возникающих при использовании газоанализаторов, связаны не с самим анализатором, а с системой, в которую он интегрирован. Fuji Electric производит газоанализаторы с... 1954 года (!), а также разрабатывает, интегрирует и производит комплексные системы анализа, адаптированные к промышленному процессу пользователя. Благодаря такому двойному опыту решения Fuji Electric для газового анализа известны во всем мире как одни из самых надежных и эффективных на рынке.
