أخذ العينات الغاز نظام المعالجة

أولاً - لمحة عامة عن النظام

أخذ العينات الغاز نظام المعالجةهو حلقة وصل رئيسية بين نقطة أخذ العينات من الغاز و أداة تحليلية ، تهدف إلى إزالة النجاسة المكونات ( مثل الجسيمات ، والرطوبة ، والغازات المسببة للتآكل ، المكثفات ، وما إلى ذلك ) التي تتداخل مع نتائج التحليل الأصلي في عينات الغاز ، وفي الوقت نفسه ضمان التمثيل والاستقرار وسلامة العينات في عملية النقل ، وضمان أن أداة تحليلية يمكن أن تعمل بدقة ، موثوق بها ، على المدى الطويل ، وتوفير بيانات حقيقية وفعالة . هذا النظام يستخدم على نطاق واسع في مجال الرصد البيئي ، ومراقبة العملية الصناعية ، واختبار السلامة ، والبحوث العلمية ، وما إلى ذلك ، هو عنصر هام من عناصر تحليل الغاز الداخلي .

ثانياً - المهام والأهداف الأساسية

1. جمع العينات ونقلهاأخذ العينات التحقيق أو أخذ العينات مضخة تستخدم لاستخراج عينات الغاز ممثل من البيئة المستهدفة أو عملية الأنابيب ، ونقل العينات إلى وحدة المعالجة و بعد تحليل الصك من خلال خط أنابيب نقل خاصة . . . . . . . من أجل الحفاظ على الخصائص الأصلية من العينات ، فمن الضروري للحد من فقدان العينة ، الامتزاز ، ونشرها ، والتغيرات في درجة الحرارة .

2. إزالة الجسيماتاستخدام مرشحات ( مثل متكلس الفلتر المعدني ، فلتر الأساسية ، وما إلى ذلك ) على نحو فعال في إزالة الغبار والغبار ، الهباء الجوي ، وغيرها من الجسيمات الصلبة في الغاز ، ومنع انسداد تدفق الصك ، وارتداء أجزاء أو تلوث أجهزة الاستشعار ، لضمان سلاسة تحليل القناة .

3. إزالة الرطوبةالتبريد والتجفيف ( مثل أشباه الموصلات التبريد ، ضاغط التبريد ) ، الامتزاز والتجفيف ( مثل هلام السيليكا ، المنخل الجزيئي ،نافيونفائدة نموذج يمكن أن تقلل من الرطوبة من عينة الغاز ، وتجنب تأثير الرطوبة على دقة الكشف عن أداة تحليلية ( مثل الأشعة تحت الحمراء محلل الكهروكيميائية الاستشعار ) ، ومنع أنابيب من انسداد أو تلف بسبب الماء المكثف .

4. تدخل عنصر القضاءمن خلال امتصاص المواد الكيميائية ( على سبيل المثال ، انتقائية ماصة ) ، الحفاز تحويل ( على سبيل المثال ، تحويل الفرن ، الخ . )أكسيد النيتروجينتحويللامن أجل القضاء على التدخل في تحديد الهدف analytes انتقائية إزالة أو تحويل غشاء التناضح العكسي .

5. التحكم في درجة الحرارة والضغطوفقا لمتطلبات أداة تحليلية و خصائص العينة ، عينة من الغاز بعد المعالجة يتم تعديلها في درجة الحرارة ( مثل التدفئة والعزل الحراري لمنع التكثيف والتبريد ) و الضغط الاستقرار ( مثل صمام تنظيم الضغط ، والحد من تدفق ثقب لوحة ) ، لضمان أن العينة في حالة مناسبة في أداة تحليلية .

6. التحكم في التدفق والتنظيممن خلال تدفق متر ، وحدة تحكم تدفق ، وما إلى ذلك ، دقة التحكم في تدفق الغاز في عينة من أداة تحليلية ، لتلبية متطلبات تدفق الصك ، لضمان دقة نتائج التحليل والتكرار .

7. نظام الحماية ورصد حالةبعض النظم المتقدمة لديها أيضا وظيفة الحماية الذاتية ( على سبيل المثال ، حماية أوفيرفولتاجي ، حماية أوفيرفولتاجي ) و وظيفة رصد حالة التشغيل ( على سبيل المثال ، انسداد فلتر إنذار ، إنذار تدفق غير طبيعي ، درجة الحرارة والضغط غير طبيعي إنذار ) ، بحيث يمكن للمشغلين العثور على حل المشاكل في الوقت المناسب ، وضمان استمرار عملية مستقرة من النظام .

ثالثاً - العناصر الرئيسية

1. أخذ العينات التحقيقوأخذ العينات بندقيةالعينات التي يتم إدراجها مباشرة في نقطة أخذ العينات لجمع عينات من الغاز ، وعادة ما يتم توفيرها مع جهاز التصفية الأولية ( مثل السيراميك فلتر ، فلتر معدني الأساسية ) لإزالة الجسيمات الكبيرة من الغبار ، وبعض العينات التحقيق في درجة حرارة عالية البيئة لديها أيضا وظيفة التدفئة لمنع عينة من التكثيف .

2. أخذ العينات مضخةتوفير الطاقة من أجل تدفق الغاز من العينة ، لا سيما عندما يكون الضغط في نقطة أخذ العينات منخفضة أو طويلة المدى انتقال مطلوب . أنواع مختلفة من مضخة الحجاب الحاجز ، مضخة تمعجية ، دوامة مضخة يمكن اختيارها وفقا لمتطلبات أخذ العينات .

3. خط نقلالأنابيب التي تربط عينة التحقيق مع وحدة المعالجة عادة ما تكون مصنوعة من مواد خاملة ( على سبيل المثال ، بولي تترافلوروإيثيلين ، الفولاذ المقاوم للصدأ ) للحد من امتصاص العينة . من السهل أن تتكثف أو رد فعل عينة ، خط أنابيب نقل غالبا ما تحتاج إلى تتبع الحرارة والعزل .

4. تصفية الأوليةوغرامة فلترإزالة الجسيمات الدقيقة من الغاز ، وحماية أجزاء دقيقة . المواد ودقة فلتر عنصر يتم اختيارها وفقا لخصائص الجسيمات .

5. وحدة التجفيفس

أومبردومكثفاتمن خلال التبريد لتكثيف فصل الرطوبة من الغاز ، مثل ضاغط التبريد مزيل الرطوبة ، أشباه الموصلات التبريد مزيل الرطوبة .

أومجففاتاستخدام مجفف ( مثل تغيير لون هلام السيليكا ، المنخل الجزيئي ) لامتصاص الرطوبة ، هناك اثنين من أبراج بديلة تعمل على الانترنت مجفف المتاح تجفيف الأنابيب وغيرها من الأشكال .

أونافيونتجفيف الأنابيبتطبيق مبدأ انتقائية تخلل لإزالة الرطوبة دون فقدان الهدف من مكونات الغاز ، وخاصة بالنسبة microanalysis . . . . . . .

6. الغاز وحدة المعالجةوحدة معالجة خاصة عن صناعة معينة أو ملوثات معينة ، مثل إزالة المواد الهيدروكربونية وحدة ، وحدة امتصاص أكسيد الكبريت ، مولد الأوزون ( المستخدمة في معالجة بعض الغازات الاختزالية ) ، الخ .

7. وحدة التحكم في درجة الحرارةفائدة نموذج يتكون من حزام التدفئة ، طبقة عازلة للحرارة ، تحكم في درجة الحرارة ، وما إلى ذلك تستخدم لأغراض التدفئة والعزل الحراري أنابيب أخذ العينات ، تحقيقات ، وبعض أجزاء المعالجة .

8. وحدة التحكم في التدفق والضغطيتكون من صمام تخفيض الضغط ، صمام تنظيم الضغط ، صمام الإبرة ، مقياس الجريان الشامل )MFCالدوار تدفق متر ، والحد من تدفق فوهة لوحة ، وما إلى ذلك تستخدم لتنظيم وتثبيت الضغط ومعدل تدفق عينة من الغاز .

9. صمام جهاز التبديلمثل صمام الملف اللولبي ، صمام هوائي ، وما إلى ذلك ، من أجل تحقيق مسار تدفق التبديل ( مثل المعايرة التلقائية ، ضربة عكسية ، تجاوز ) .

10. وحدة التحكم وعرضسشركة PLCوحدة تحكم ، شاشة تعمل باللمس ، العرض الرقمي متر ، وما إلى ذلك تستخدم لتحديد المعايير ، ورصد حالة تشغيل النظام ، والتنبيه ، الخ .

مبادئ التصميم واختيار

1. عينة تمثيليةتصميم نظام المعالجة يجب أولا التأكد من أن عينات أصلية نموذجية يمكن جمعها .

2. ملاءمةوفقا لخصائص عينة من الغاز ( التكوين ، والتركيز ، الرطوبة ، درجة الحرارة ، الضغط ، التآكل ، محتوى الغبار ، وما إلى ذلك ) ، تحليل الهدف و متطلبات الأداء من اختيار أدوات التحليل ، تصميم نظام المعالجة و اختيار المكونات .

3. الكفاءة والموثوقيةوحدة المعالجة يجب أن تكون قادرة على إزالة المواد الكيميائية غير المرغوب فيها على نحو فعال مع تجنب فقدان الهدف أكثر . مكونات النظام يجب أن تختار نوعية موثوق بها ، والأداء مستقرة من المنتجات لضمان موثوقية التشغيل على المدى الطويل .

4. انخفاض الصيانة وسهولة التشغيلفي إطار فرضية تلبية متطلبات الأداء ، ينبغي تبسيط هيكل النظام ، والحد من عبء العمل على الصيانة ، واجهة التشغيل ينبغي أن تكون بسيطة وبديهية ، من أجل تيسير التشغيل اليومي والصيانة .

5. الأمنفي حالة أخذ العينات التي تحتوي على الغازات السامة والضارة القابلة للاشتعال والمتفجرة ، عوامل السلامة يجب أن تؤخذ في الاعتبار في تصميم النظام ، مثل تصميم واقية من الانفجار ، والكشف عن تسرب غاز الذيل العلاج .

6. اقتصادعلى أساس تلبية المتطلبات التقنية ، النظر في تكلفة شراء المعدات ، وتكاليف التشغيل ( مثل استبدال المواد الاستهلاكية ، واستهلاك الطاقة ) ، وتكاليف الصيانة ، واختيار نسبة السعر .

7. التوافق والتدرجية: نظام المعالجة يجب أن تكون متوافقة بشكل جيد مع الأدوات التحليلية اللاحقة ، والنظر في إمكانية توسيع نطاق الاحتياجات الوظيفية في المستقبل .

تطبيق المشهد

1. التلقائي رصد الهواء المحيطعلى الغلاف الجويSO₂وNO₂وكووO₃وPM₂.₅ومركبات فلوريةأخذ العينات وتجهيزها .

2. رصد غازات العادم من مصادر التلوث الثابتةمثل محطة توليد الكهرباء ، مصنع الاسمنت ، مصنع للمواد الكيميائية ، ومصانع الصلب وغيرها من انبعاثات غازات المداخن من الملوثات ( الغبار ،SO₂وأكسيد النيتروجينوكووHClوHFومركبات فلوريةالخ ) قبل تجهيز العينات وتحليلها .

3. تحليل الغاز في العمليات الصناعيةفي الصناعة الكيميائية والبترول والمعادن والالكترونيات وغيرها من العمليات الصناعية ، على الخط رصد عملية تكوين الغاز من أجل تحسين المعلمات العملية ، وضمان جودة المنتج وسلامة الانتاج .

4. رصد نوعية الهواء في الأماكن المغلقة: الفورمالديهايد في الهواء في الأماكن المغلقة ،TVOCالبنزين سلسلة ، وهلم جرا .

5. الكشف عن عوادم السياراتأخذ العينات وتجهيزها من الملوثات في عوادم السيارات .

6. تجربة البحث العلمي: المعالجة المسبقة للعينات في مختلف المختبرات وتحليل الغاز .

7. رصد حالات الطوارئ والكشف عن تسربسرعة أخذ العينات وتجهيزها من الغاز في حالات الطوارئ البيئية أو الصناعية تسرب الموقع ، وتوفير البيانات لدعم اتخاذ القرار في حالات الطوارئ .

أخذ العينات الغاز نظام المعالجةنظام المعالجة مع تصميم معقول ، عملية جيدة هو شرط مسبق لضمان دقة وموثوقية نتائج التحليل . في الممارسة العملية ، يجب أن تحمل على تصميم مفصل ودقيق نظام التكامل وفقا للحالة الفعلية .