SCS-900A-21C型 气体分析系统(一氧化碳分析仪)

1. 用途
SCS-900A-21C型气体分析系统是用于工艺气体中的CO、NO、SO2、O2等气体组成连接监测的分析仪器系统,具有降温、除水、除尘、自动吹扫、校准等功能。它为工艺点的正常安全运行提供可靠数据,或参与实时监测和控制。
2. 使用条件
1) 供电电源:电压:AC220V;频率:50HZ;功率:4KW。
2) 吹扫气源:压缩空气压力:0.4-0.8MPa;耗气量:40L/h。
3) 为了减少测量的滞后时间,分析仪应尽量安装在测量点附近(一般小于30m)。
4) 本系统需要排气、排水。现场应具备良好的排气、排水条件,样品气必须排出室外。
5) 安装地点要干燥、清洁,无易燃、易爆和腐蚀性气体,无机械震动。附近不应有强磁场、磁场干扰,避免阳光直射及周围高温物体的热辐射。
6) 使用环境温度:5-40℃。
3. 技术参数
1) 测量参数及测量范围:CO:0-1000ppm至100%;CO2:0-3000ppm至100%;NOX:0-1000ppm至5000ppm;SO2:0-5000ppm至2%;O2:0-5%-25%;
2) 零点漂移≤1%F.S/WEEK;
3) 量程漂移≤1%F.S/WEEK;
4) 精度:±1%F.S;
5) 模拟信号输出:最多4路4-20mA输出,输出阻抗≤750Ω;
6) 开关量信号输出:最多8路无源接点,输出容量:220V/2A;
4. 结构及工作原理
整套系统由取样探头、取样管、预处理系统、气体分析器、自动控制系统组成,其中预处理系统、气体分析器及自动控制系统装于一台19″标准机柜内。
1) 气体分析仪 系统的核心,其它部件都是为了保证气体分析仪能够长期可靠运行。使用的是多组份气体分析仪。它是智能化仪表,有良好的可靠性和稳定性,CO、NO、SO2分析采用NDIR红外线检测,O2分析采用电化学法检测。
(1)仪器的特点 Model 1080红外线气体分析仪可用于测量CO、CO2、CH4、SO2、NO等气体浓度,可同时测量其中一个或多个气体成分。Model 1080红外线气体分析仪是一个多通道、多组份分析仪器。具有自动标定、故障自诊断、数字通讯功能;菜单式操作,全中、英文液晶显示;ppm和mg/m3可选;使用空气量程标定的间隔时间:根据环境条件每6个月做一次校准。
(2) 工作原理 Model 1080气体分析仪使用了两种不同的测量原理。
① 红外线气体分析仪测量原理 基于不分光红外线吸收原理。利用一定的波长的红外的吸收衰减来测量气体的浓度值。红外光束通过滤光片、样气池到达检测器,在样气池与红外光源之间有一个由同步马达带动的切光器,将红外光束变成交替的脉冲光源,如果样气池中有吸收,由微流量传感器产生脉冲电信号。检测部分是由前后两个吸收室组成。吸收带中心部分在检测器前吸收室首先被吸收,而边缘部分则被后吸收室吸收。前后吸收室的吸收大致相同。前吸收室和后吸收室之间通过一个微流量传感器相连。
② 氧浓度测量原理 氧传感器是根据燃料电池的原理工作的。氧在阴极和电解液分界层发生变化,氧浓度值跟两电极间产生电流成正比。
2) 取样探头 采用电加热型取样探头,温度自动控制在100℃-200℃。
(1) SD200采样装置,是一种能自行加热并实施温控的采样装置。该装置适合于燃烧过程后废气气样的连续采集。
(2) 使用条件 供电电源:220VAC 50HZ;样气温度≤250℃;样气压力0-1000Pa;含尘量≤200g/ m3;环境温度:-10℃-45℃。
(3) 工作原理 在抽气泵的作用下,被测样品气由插入样品壁内的采样管进入装置的腔体,经粉尘过滤器流向样品气输出口。取样过程中样品气后勤工作温度始终处于较高的状态(温控器最高温控设定值为160℃)使样品气中的水不至发生冷凝,从而明显地改善了过滤器的工作条件,装置中的温度控制器的设定取决于样品气中的含水量,即取决于样品气中水汽的露点值,为确保在此过程中不发生冷凝,设置的温控值应比其露点值高出20-30℃。装置中除样品气外,还设有反吹校准口,其反吹(清扫)是指用清洁的压缩空气,吹扫附在管筒过载器外表面的浮尘,将其吹扫回烟道内,校准在此是指系统校准,系统校准不同于仪器的校准,系统校准的目的一般地说可以确定系统的采样速率,并由气路确定或确定或修正系统测量误差等等。
3) 预处理系统 包括:二次粉尘过滤、压缩机冷凝除水、自动排水和分析器校准气路切换。
(1) CGC-01型双通道气体冷凝器是一种压缩机制冷的高效除湿器。主要用于各种分析仪的预处理装置中。它能提高分析仪的测量精度,减少气体对各分析仪器和管路的腐蚀作用。大大提高分析仪器的使用寿命。
① 特点 CGC-01型双通道气体冷凝器有两个相同的独立的除湿通道。即可对湿度较大的样品气体作二次除湿,在前面板哂纳感数显部件直接显示冷凝器的湿度。
② 工作原理 压缩机冷凝器是通过低温冷凝的方法实现脱除气体中水分的作用,主要由制冷系统、冷凝器、控制系统组成。
制冷系统 采用电冰箱制冷技术,主要部件有全封闭式压缩机、风冷式冷却器、毛细管蒸发器、干燥过滤器和排风扇等组成。它为冷凝器提供冷源。
冷凝器 由冷凝器外套、冷凝器中套、冷凝器气室等组成。制冷系统中的蒸发器将冷凝器包容其中,并在蒸发器外部与冷凝器外套之间填满保温材料,使冷凝器温度保持稳定,冷凝器中套由温湿度传导性能优良的铝材料精度加工制成。冷凝器气室由优质不锈钢制成,冷凝器气室与冷凝器中套为滑动配合并在其中涂有导热硅脂,从而使冷凝器气室装入或取出非常方便。
③ 操作 将220VAC电源接入至主电源插座,将取样泵(阀)电源线接入泵电源插座。用气路管连接冷凝器入口和出口及排水口,并与分析仪器系统其它部件联接好。将电源开关开启,整个系统处于工作状态。
4) 自动控制系统 系统的取样,吹扫,排水等由西门子S7-200可编程控制器来控制的。
5) 工作原理 待测样气通过2路取样探头取出送至分析柜,分别通过旁通过滤器除水除尘后,由切换电磁阀后,大部分气体被旁路放空,小部分气体通过压缩机制冷器二次除水,再经过保护过滤器二次除尘后,送至分析仪器进行分析,分析结果以4-20mA电流信号送至控制室。2路样气由切换电磁阀切换,分时送至分析仪分析。
分析状态
(1) 手动状态:“自动”开关关断,指示灯熄灭。该状态为测试及维护时使用。此时面板上的各操作开关均起作用,可用来测试系统的单项功能,如取样1、吹扫1、取样2、吹扫2等。此时CO报警输出被锁定,不会远传输出以避免不必要的连锁。
(2) 自动状态:“自动”开关按下,“自动”指示灯亮。该状态为自动运行状态。此时除“取样1”、“取样2”外其他按钮将不起作用。自动状态可双路自动或单路自动运行。
① 同时按下“取样1”和“取样2”(或“取样1”和“取样2”都不按下)再按下“自动”按钮系统双路自动运行,即以10分钟间隔对二路交替取样,一路取样的同时另一路吹扫并排水。
② 按下“取样1”或“取样2”再按下“自动”按钮系统单路取样,即系统对第一路或第二路取样,取样30分钟后吹扫,排水,再取样。
5. 电气安装
1) 分析机柜电源:220VAC,2KW;电源电缆:4平三芯电缆;系统的绝缘电阻应大于20MΩ,否则应检查系统电气线路及部件的绝缘。
2) 取样探头控制电缆,取样探头与分析机柜间电缆:5×1.5
3) 测量信号:直流4-20mA输出,如接其他负载,负载阻抗不应超过750Ω。电缆:6芯屏蔽电缆
4) 状态信号:系统有8组无源开关信号输出:1路取样状态;2路取样状态;1路吹扫状态;2路吹扫状态;故障状态;校准状态;CO高报警状态;CO高高报警状态。输出容量:2A/220VAC
6. 启动
1) 取样探头
(1) 检查取样探头安装;供电电源是否合乎要求,否则应采取稳压措施
(2) 检查取样探头内部滤芯是否完好
(3) 接通电源,接线时,相、中、地不得接错
(4) 设定取样探头拌热温度,温度设定值应在110℃,观察取样探头的温控是否正常。
2) 预处理系统
(1) 检查机柜安装,气路连接,供电电源是否合乎要求,否则应采取稳压措施
(2) 将分析仪装在分析柜上
(3) 通电之前必须对系统气路进行气密性检查,取样泵前可负压检漏,取样泵后可用检漏液检漏
(4) 将面板哂纳感的按钮全部置于弹起状态,然后再打开机柜内的电源开关通电
(5) 观察压缩机制冷器工作是否正常
(6) 将旁路流量计阀调到最大(逆时针旋转);取样流量计阀调到最小(顺时针旋转)
(7) 按下吹扫按钮吹扫取样探头
(8) 依次按下各按钮检查工作状态是否正常。
3) 分析器
(1) 连接分析器的气路和电源,预热
(2) 将取样流量计阀调到最大(逆时针旋转);慢慢调节旁路流量计(顺时针旋转)使分析器流量计流量在1.2L/min
(3) 校准分析器
① 零点校准:(零点用空气校准)按分析器面板上的“CAL”按钮;分析器自动校准
② 量程校准:(用标准气校准)
a关闭取样流量调节计阀(顺时针调到底)
b打开气瓶减压阀,出口压力阀为0.05MPa
c将面板两位一通阀转向“标气”位置
d慢慢打开取样流量调节计阀(逆时针调节),使分析器取样流量为1.2-2L/min
e 进入分析器菜单,设定标气值
f 测量值稳定时,按确认键校准
(4) 检查4-20mA信号输出是否正确;检查状态信号输出是否正确
(5) 分析仪输出继电器配置:R2-低报警;R4-高报警;R6-零点气
(6) 按下“自动”按钮,分析系统将自动运行
7.使用与维护
1)使用
(1) 启动完成后须按下“自动/维护”按钮使分析系统在自动状态下运行,手动状态是为了维护或检查系统功能或短时间测量用,不要在无人监护下手动长期运行。
(2) 手动运行 当“自动”按钮抬起时,自动指示灯不亮,系统处于维护状态。手动运行时,按下“取样”按钮,系统手动状态下取样;按下“吹扫”按钮,系统手动状态下吹扫。
(3) 自动运行 先按下“取样1”或“取样2”再“自动”按钮按下时,系统对第一路或第二路自动运行;先按下“取样1”和“取样2”(或“取样1”和“取样2”都不按下)再“自动”按钮按下时,系统对两路自动运行。
(4) 如果系统长期停用后重新投入须按启动步骤启动
(5) 分析器定期校准:(一般2个月一次)
2)仪器使用注意事项
(1) 仪器220V供电,打开机壳要注意
(2) 被测气体或标准气是有毒、有害、爆炸性气体时,一定要将气体排出室外,并保持室内通风良好
(3) 仪器使用的电源插座必须接地良好
(4) 若仪器屏幕过暗,可调节仪器前面的电位器进行调整。为防止误操作,在测量状态下仪器按键按下后保持5秒钟,其它状态保持1秒钟,各功能键起作用。
(5) 经过一段时间以后,标准气体的精确度会下降。一旦超过了有效期,标准气体不能再用于校正分析仪。
(6) 系统运行是在可编程控制器控制下运行,取样时间、吹扫时间、吹扫间隙、吹扫次数都可以通过可编程控制器来修改。参数的修改应由专职人员操作。
3)仪器的维护
(1) 为了保证仪器的正常运行,用户须定期对仪器进行取样系统的检查和维护。这包括:
① 定期对所有通气管和管接头检查,发现接头不严漏气,应及时处理。
② 每年对仪器的维护工作期间应检查仪器气路的密封性。
③ 对仪器内部气室入口端和出口端连接的安全过滤器的检查,发现过滤器污染要及时更换。
④ 仪器在使用过程中发现切光电机有噪声,则须更换电机,禁止向电机轴或轴承上加滑剂。
(2) 仪器校正周期为半年。

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