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双组份气体分析仪

更新时间:2022-04-09

简要描述:

双组份气体分析仪1732-O2/CO双组份型氧含量与可燃性气体测量仪是澳大利亚NOVATECH(诺法泰克)公司开发可同时检测燃烧过程中氧含量,一氧化碳及燃烧效率的综合仪器。可在线监测锅炉熔炉,窑炉燃烧时或燃烧后烟气中的氧含量和一氧化碳含量。1732-O2/CO型综合仪与1231O2/CO型探头配可在线测量到烟道和炉内实际含量值。所测温度可从常温到1400℃
高温仪器可提供所测的氧含量百分比O2

型号:1732点击量:30

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双组份气体分析仪1732-O2/CO双组份型氧含量与可燃性气体测量仪                  应用范围:1732-O2/CO双组份型氧含量与可燃性气体测量仪是澳大利亚NOVATECH(诺法泰克)公司最新开发可同时检测燃烧过程中氧含量一氧化碳及燃烧效率的综合仪器可在线监测锅炉熔窑炉燃烧时或燃烧后烟气中的氧含量和一氧化碳含量1732-O2/CO型综合仪与1231O2/CO型探头配可在线测量到烟道和炉内实际含量值所测温度可从常温到1400℃仪器可提供所测的氧含量百分比O2%一氧化碳CO的PPM值以及12种可燃性气体值和燃烧炉燃烧效率应用特性:使用澳大利亚NOVATECH研发的1732-O2/CO综合测量仪器用户可节省大量的能源和控制废气的排放1732-O2/CO综合测量仪是澳大利亚NOVATECH公司与澳大利亚科学院合作经过十年的研究开发出的利用氧化锆双头技术同时可获得一氧化碳含量的独特技术目前真正直插式测量技术而且成本低精度高可在各种高水份和高粉尘条

在线测量。解决了当今测量一氧化碳(CO)要在干燥无粉尘低温条件的局限性在过氧燃烧过程中,当燃料气与助燃氧达到某个动平衡点后随着氧量的微小变化一氧化碳的含量也会随之变化氧量的变化趋势与一氧化碳的变化趋势形成相同的叠加趋势。使用1732-O2/CO综合测量仪是在控制废气排放保护环境的同时又能节省燃料的仪器

设备可给企业带来经济效益的手段能源的节省是控制过氧燃烧过程中获得有效控制好氧燃烧的氧量与燃料的空燃比例使燃料在充分燃烧的同时又避免了在过氧燃烧时把大量热能带走的现象以及过氧燃烧时产生的COX,SOX,NOX排放,有效地减少对环境空气的污染

 双组份气体分析仪1231O2/CO型探头结构原理:1231O2/CO型探头具有双电极,可同时检测到氧信号和可燃物信号,因未完全燃烧烟气中有

一氧化碳(CO)和可燃物及氢气(H2)。因氧化锆探头或称氧传感器氧电池是利用氧化锆在高温时(大于650) 内外两侧不同的氧浓度所产生的氧电势来测量被测部位的氧含量。探头的外部用不锈钢外壳或合金钢外壳制成内有合金钢加热器氧化锆管热电偶导线接线板盒组成见示意图探头的氧化锆管通过相应的密封装置使的氧化锆管的内外气体绝缘当氧化锆部的温度通过加热器或外部温度达到650以上后内外两侧的不同的氧浓度会在氧化锆的表面产生相应的电动势通过相应的引出导线可测到该电势并通过相应的热电偶可测到该部的温度值当知道氧化锆管里部和外部两边的氧浓度时可按氧化锆电势计算公式计算出相应的氧电势公式如下

E (millivolts) = 4F(RT) loge 

其中E是氧电势R是气体常数T是绝对温度值,PO2 INSIDE是氧在氧化锆管里部的气压值PO2 OUTSIDE 是氧在氧化锆管外部的气压值根据公式当氧化锆管里部和外部的氧浓度不同时就会产生相应的氧电势

从计算公式可知道当氧化锆管里部和外部的氧浓度相同时氧电势应该是0毫伏

如果在标准大气压值是1个大气压时和空气中的氧浓度是21%该公式可简化成

E (millivolts) = 2.154 x 10-2 T loge  OUTSIDE(0.21)

当用测量仪器测量到氧电势时并且如知道氧化锆管里部或外部的氧浓度时根据相应的公式可得到被测部位的氧含量计算公式如下(这时在氧化锆部的温度必须大于650C)

(%O2) OUTSIDE (ATM) = 0.21 EXP   T(-46.421E)

 

当被测气体中同时含O2CO由于传感器的使用温度高以及传感器铂电极区的催化作用O2CO将发生反应并达到热力学平衡状态被测一侧PO2发生了变化使平衡时的氧分压为PO2这时传感器高温活化后,O2CO的反应趋于平衡的过程与O2-的浓度扩散过程是并行的当反应达到平衡后O2-浓度扩散也趋于稳定令平衡时被测氧分压PO2. ZrO2电池的负极区发生如下反应

           1/2 O2(PO2)+COCO2

此反应达到平衡时O2浓度改变PO2减至到PO2气体氧分子与基体内O2-的转化为

      负极: O2-→1/2 O2(PO2)+2e

      正极:1/2 O2 (PO2)+2e→O2-

  电池浓差过程为: 1/2 O2 (PO2) →1/2 O2(PO2)

传感器的电动势与氧化-还原气体的摩尔数比是一条类似滴定曲线的特性曲线。

这条特性曲线的形状在一定温度、压力和流速下,同一传感器对同种类的气体体系有完全相同的特性曲线。图 2

 

 

因此在一个大气压与被测气体处于自然流动下氧化传感器对O2-CO体系的电动势与摩尔数的对比是一条λ(λ=no2 /nco或体积百分数λ=O2xV %/OCOxV %)的特性曲线。

当在Pt-Al2O3催化剂600℃催化作用下,有氧体系中的CO可以完全转化CO2 。因此被测气体经催化燃烧后只含有氧气,这时氧化锆传感器测量所得的氧含量。根据被测气体在催化燃烧作用下的关系,可得被测气中CO的含量。被测气体催化燃烧前后反应式和量值关系如下:

设催化作用前被测气体中一氧化碳的浓度为(CO),氧气的浓度为A1 ,催化作用后被测气体中氧气浓度为A 则:        600℃

2CO+O2----------2CO

                            Pt-Al2O3

         

 燃烧前:  (CO)      A1

                 燃烧后:    0       A

      :   A=A1-(CO)/2                                (2)

      :   λ=A1/(CO)                                 (3)

      :   A=λX(CO)-(CO)/2                          (4)

      :   (CO)=2A/(2λ-1)       (λ>0.5) 

双组份气体分析仪探头的工作原理和结构:

在原有的探头基础上作相应的变动,实现新的控制燃烧功能。探头除了能监测到燃烧过程中的氧含量同时也可检测到未完全燃烧的可燃物(CO/H2),因未完全燃烧的烟气中同时并存有一氧化碳(CO)和氢(H2)

探头的结构原理图:

 

探头是利用氧化锆加热后电化学原理实现测量基础元件。

A) O 2 电极 ()   B)CO e 电极 (/贵金属)   C)对照电极 ()

的核心部件是氧化锆复合片焊接在钢玉管上形成密封的管状并露出在燃烧系统的烟气通道。采用内置式电极可有效防止腐蚀成分对电极的损害,提高使用寿命。

 

 

除了COe 电极和O2 电极的功能是相同之外,这两个电级的不同之处在于原材料的电化学性质和催化性质,从而辨认并检测到烟气中的可燃成份如CO, H2,,在完全燃烧的状态下,“能斯特"电压UO2 也在COe 的电极形成而这两个电极有着相同曲线的特性。当检测未完全燃烧或可燃成份的情况下,非“能斯特"电压UCOe 也会形成在COe 电极上,但是这两个电极的特性曲线反而分开移动。(见两种传感器的典型曲线图)

 

总传感器的电压信号UCO/H2,就是COe 电极测量的电压信号,这个型号包括以下两种信号:UCO/H2(总传感器)= UO2(氧量)+ UCO2/H2(可燃成份).如果氧含量 - 通过O2电极测定 - 从总传感器的信号中扣除,结论就是:UCOe(可燃成份)= UCO/H2(总传感器)- UO2(氧量)。以上公式,可用来计算以ppm计量的可燃成份COe的探头传感器的典型电压信号特性曲线图显示了当氧含量逐渐降低而导致CO e 浓度的典型曲线(虚线)。当燃烧进入缺乏空气的区域时,在所谓的“排放边缘"点,因空气不足而导致未完全燃烧的状态时,相应产生的CO e 浓度将会显著增加。所得到的信号特性探头曲线图。

 

UO2(连续线)和UCO/H2(点虚线当空气过剩而达到完全不含COe成份的燃烧时,所述的传感器信号UO2UCO/H2是相同的,并按照“能斯特"原理,显示当前烟气通道的氧含量。接近“排放边缘"时,COe 电极的总传感器电压信号UCO/H2,由于受到额外非-能斯特COe 的信号,不成比例的速率增加。对于传感器的电压信号特征:UO2UCO/H2相对于在烟气通道中的氧含量。可燃成份CO e 的典型特征也在此显示。除了传感器UCO/H2UO2的电压信号以外,相对动态的传感器信号 dU O2/dt dUCO/H2 /dt 和,特别是,COe电极的波动信号范围可用来锁定燃烧的“排放边缘"。

(参见“未完全燃烧: COe电极UCO/H2的电压波动范围")

 双组份气体分析仪NOVATECH 1732-O2/CO综合仪的技术功能双探头输入功能: 一台仪器可带二支探头可节省使用成本和提高测量可靠性多路输出功能: 仪器有两路420mA电流信号输出及机算机通讯接口RS232或网络接TS485一路氧量信号输出另一路CO信号输出测量范围: 测氧范围10-30次方至100%氧量测一氧化碳范围02000PPM报警设置: 仪器有一路通用报警输出和3路可编程序报警输出自动校正: 仪器会自动监测各功能系统并自动校正以保证测量时的精度智能系统: 仪器可人机对话并按预定的设置完成各项设置功能显示和输出功能全: 仪器有很强显示各项参数功能和很强的各项参数输出控制功能安全功能: 当炉子停止使用时用户可控制关闭探头的加热器以确保使用安全安装简便: 仪器的安装非常简便并有专用电缆与氧化锆探头连接1732-CO综合测量仪规格和参数输入: 一个或二个氧化锆探1个氧化锆探+CO传感器烟道或备用温度计类型K,R,J,S压力气体清除信号输入两种不同燃料的选择防爆安全操作控制(仅适用于加热型探头)

输出:两路线性420mA直流信号输出(最大负载1000)

     第一路输出范围(可选择)

     线性输出01%0100%氧气含量

     对数输出0.120%氧气含量

     微氧输出10-39101氧气含量

     第二路输出范围(可从下列中选择)

     一氧化碳含量(CO) PPM值  

     二氧化碳(CO2)%

     可燃性气体测量PPM

     燃烧效率

     对数氧

     缺氧燃烧

     烟道温度

 仪器的下行可选择数据: 

     一氧化碳碳(CO)PPM

     可燃性气体燃烧效率

     探头输出电压

     探头的温度

     环境温度

      月 日

     环境湿度

     烟道温度

探头阻抗

缺氧指数

运行及维修的时间

计算机/打印机通讯:

      仪器具有RS232RS485串形输出口可直接连接计算机终端或打印机以及通过计算机对探头和仪器进行诊断处理

清尘和标准气校验:

      仪器具有1路清尘和1路标准气校验或2路标准气校验输出继电器可自动或手动操作的电磁阀开关

准确性及重复性:

      仪器具有±1%测量精度重复精度为±0.5%  例如当氧气为2%误差不会超过

±0.02%氧气含量

报警功能:

     仪器具有4路和14种不同功能的通用报警,以及3个程序可编报警可用于氧气含量高CO及探头出错测量误差等警告信号

显示指示范围:

      自动显示可从10-30100% O2氧气含量以及0ppm 2000ppm CO一氧化碳含量

参比气样气:

      参比气采用微电机振动泵供气.

供电源: 85264VAC  3A

仪器尺寸和重量:

      300(mm)X180(mm)X100(mm)     重量:3.0(Kg)

环境温度和湿度:

      -25℃50℃,5%95%RH 


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