Двухкампанентны аналізатар утрымання кіслароду і гаручага газу Nernst N2032-O2/CO

Дыяпазон прымянення

Nernst N2032-O₂/CO ўтрыманне кіслароду і гаручага газудвухкампанентны аналізатаргэта комплексны аналізатар, які можа адначасова вызначаць утрыманне кіслароду, угарны газ і эфектыўнасць гарэння ў працэсе гарэння. Ён можа кантраляваць утрыманне кіслароду і ўгарнага газу ў дымавых газах падчас або пасля спальвання катлоў, печаў і печаў.

Аналізатар спалучаецца з Nernst O₂Зонд /CO можа вымяраць працэнтнае ўтрыманне кіслароду O₂% у дымавой трубе і топцы, значэнне частак на мільён угарнага газу CO, значэнне 12 гаручых газаў і эфектыўнасць згарання ў топцы ў рэжыме рэальнага часу.

Характарыстыкі прымянення

Пасля выкарыстання Nernst N2032-O₂/CO ўтрыманне кіслароду і гаручага газудвухкампанентны аналізатар, карыстальнікі могуць зэканоміць шмат энергіі і кантраляваць выкіды выхлапных газаў.

Nernst N2032-O₂/CO ўтрыманне кіслароду і гаручага газудвухкампанентны аналізатаргэта ўнікальная тэхналогія, якая выкарыстоўвае структуру з двума галоўкамі дыяксіду цырконія, распрацаваную пасля дзесяці гадоў даследаванняў, і можа адначасова вымяраць утрыманне кіслароду і ўтрыманне вокісу вугляроду. У цяперашні час гэта сапраўдная тэхналогія ўбудаваных вымярэнняў. Нізкі кошт, высокая дакладнасць, можна вымяраць онлайн пры розных умовах высокай вільготнасці і запыленасці.

У працэсе згарання перакіслароду, калі паліўны газ і кісларод, які падтрымлівае гарэнне, дасягаюць пэўнай кропкі дынамічнай раўнавагі, утрыманне вокісу вугляроду таксама будзе змяняцца пры нязначнай змене колькасці кіслароду. Тэндэнцыя змены ўтрымання кіслароду і змены тэндэнцыя аксіду вугляроду ўтварае тую ж накладзеную тэндэнцыю.

Нернст О₂Прынцып вымярэння зонда /CO

Нернст О₂/CO зонд мае падвойныя электроды, якія могуць выяўляць як сігнал кіслароду, так і сігнал гаручых рэчываў. Паколькі дымавыя газы няпоўнага згарання ўтрымліваюць угарны газ (CO), гаручыя рэчывы і вадарод (H₂).

Кіслародная ячэйка цырконіевага зонда або кіслароднага датчыка выкарыстоўвае кіслародны патэнцыял, які ствараецца рознымі канцэнтрацыямі кіслароду ўнутры і звонку цырконія пры высокай тэмпературы (больш за 650 °C), каб вымераць утрыманне кіслароду ў вымяранай частцы. частка зонда зроблена з абалонкі з нержавеючай сталі або абалонкі з легаванай сталі, якая складаецца з награвальніка з легаванай сталі, трубкі з дыяксіду цырконія, тэрмапары, дроту, клеммнай панэлі і скрынкі, глядзіце схематычную схему. Трубка з дыяксіду цырконія зонда мае газавую ізаляцыю ўнутры і звонку цырконіевай трубкі праз адпаведнае ўшчыльняльнае прылада.

Калі тэмпература галоўкі зонда з дыяксіду цырконія дасягае 650°C або вышэй праз награвальнік або знешнюю тэмпературу, розныя канцэнтрацыі кіслароду на ўнутраным і вонкавым баках будуць ствараць адпаведную электрарухаючую сілу на паверхні аксіду цырконія. Можна вымераць электрычны патэнцыял адпаведным провадам, а значэнне тэмпературы дэталі можна вымераць адпаведнай тэрмапарай.

Калі вядомая канцэнтрацыя кіслароду ўнутры і звонку цырконіевай трубкі, адпаведны кіслародны патэнцыял можна разлічыць па формуле разліку патэнцыялу цырконія.

Формула такая:

E (мілівольт) =4F(RT)часопісe 

Дзе E - патэнцыял кіслароду, R - газавая пастаянная, T - абсалютнае значэнне тэмпературы, PO₂INSIDE - гэта значэнне ціску кіслароду ўнутры цырконіевай трубкі, PO₂OUTSIDE - гэта значэнне ціску кіслароду па-за цырконіевай трубкай. Згодна з формулай, калі канцэнтрацыя кіслароду ўнутры і звонку цырконіевай трубкі розная, будзе генеравацца адпаведны кіслародны патэнцыял. З формулы разліку можна даведацца, што калі канцэнтрацыя кіслароду ўнутры і звонку цырконіевай трубкі аднолькавая, патэнцыял кіслароду павінен складаць 0 мілівольт (мВ).

Калі стандартны атмасферны ціск складае адну атмасферу, а канцэнтрацыя кіслароду ў паветры складае 21%, формулу можна спрасціць да:

()

Калі кіслародны патэнцыял вымяраецца вымяральным прыборам і вядомая канцэнтрацыя кіслароду ўнутры або звонку цырконіевай трубкі, утрыманне кіслароду ў вымяранай частцы можна атрымаць па адпаведнай формуле.

Формула разліку выглядае наступным чынам: (У гэты час тэмпература ў цырконіевай частцы павінна быць вышэй за 650°C)

(%O₂) ЗВОНКУ (БАНКАТ) = 0,21 EXPT(-46,421 у.д)

Характарыстычная крывая

Калі вымераны газ змяшчае O₂і CO адначасова з-за высокай тэмпературы датчыка і каталітычнага эфекту вобласці плацінавага электрода датчыка, O₂і CO будзе рэагаваць і дасягнуць стану тэрмадынамічнай раўнавагі, PO₂на вымераным баку змянілася так, што парцыяльны ціск кіслароду ў раўнавазе роўны P'O₂.

Гэта таму, што пасля таго, як датчык актывуецца пры высокай тэмпературы, працэс O₂і рэакцыя CO, якая імкнецца да раўнавагі, ідзе паралельна працэсу O₂канцэнтрацыйная дыфузія. Калі рэакцыя дасягае раўнавагі, дыфузія О₂канцэнтрацыя таксама мае тэндэнцыю да стабілізацыі, так што вымеранае парцыяльны ціск кіслароду ў раўнавазе роўна P'O₂.

Наступныя рэакцыі адбываюцца ў адмоўнай вобласці ZrO₂батарэя:

1/2 О₂(ПО₂)+CO→CO₂

Калі рэакцыя дасягае раўнавагі, О₂змены канцэнтрацыі, PO₂зводзіцца да Р'О₂, і ператварэнне газападобных малекул кіслароду і O₂у матрыцы:

Адмоўны электрод:О₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Станоўчы электрод:1/2 О₂(ПО₂)+2e → O₂

Працэс рознасці канцэнтрацыі батарэі:1/2 О₂ (ПО₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Калі электрарухаючая сіла датчыка параўноўваецца з колькасцю моляў акісляльна-аднаўленчага газу, крывая ўяўляе сабой характэрную крывую, падобную да крывой тытравання.

Форма гэтай характэрнай крывой пры пэўнай тэмпературы, ціску і хуткасці патоку, той жа датчык мае сапраўды такую ​​ж характэрную крывую для таго ж выгляду газавай сістэмы.

Такім чынам, пры атмасферным ціску і вымераным газе ў натуральным патоку параўнанне электрарухальнай сілы і колькасці моляў O₂Сістэма -CO па датчыку дыяксіду цырконія - гэта λ (λ=no2 /nco або аб'ёмны працэнт λ=O₂ × V %/OCO × V %) характарыстычная крывая.

Калі Pt-Al₂O₃каталізатар каталізуецца пры 600°C, CO ў аэробнай сістэме можа быць цалкам ператвораны ў CO₂, таму вымераны газ утрымлівае толькі кісларод пасля каталітычнага згарання.

У гэты час цырконіевы датчык вымярае дакладнае ўтрыманне кіслароду. З-за ўзаемасувязі вымеранага газу пад дзеяннем каталітычнага згарання можна вымераць утрыманне CO ў вымяраным газе. Суадносіны паміж формулай рэакцыі і колькасцю да і пасля каталітычнага згарання вымеранага газу наступныя:

Выкажам здагадку, што канцэнтрацыя вокісу вугляроду ў вымераным газе да каталізу роўная (CO), канцэнтрацыя кіслароду роўная A1, а канцэнтрацыя кіслароду ў вымераным газе пасля каталізу роўная A, тады:

Перад спальваннем:(CO) A1

Пасля спальвання:О А

Затым:A=A1 – (CO)/2

І:λ =A1 /(CO)

Такім чынам:A=λ ×(КА)-(КА)/2

Вынік:(КА)= 2A /(2λ-1)    (λ>0,5)

Прынцып будовы О₂/CO зонд

О₂Зонд /CO унёс адпаведныя змены на аснове арыгінальнага зонда для рэалізацыі новай функцыі кантролю гарэння. Акрамя вызначэння ўтрымання кіслароду ў працэсе гарэння, зонд можа таксама выяўляць няпоўнасцю згарэлыя гаручыя рэчывы (CO/H₂), таму што ўгарны газ (CO) і вадарод (H₂) суіснуюць у дымавых газах няпоўнага згарання.

Зонд з'яўляецца асноўным элементам, які выкарыстоўвае электрахімічны прынцып пасля награвання дыяксіду цырконія для рэалізацыі вымярэння.

А. О₂электрод (плацінавы)

B. COe электрод (плаціна/каштоўны метал)

C. Кантрольны электрод (плаціна)

Асноўным кампанентам зонда з'яўляецца кампазітны ліст з дыяксіду цырконія, звараны на корундавай трубе, каб утварыць герметычную трубу і падвяргаецца ўздзеянню канала дымавых газаў сістэмы згарання. Выкарыстанне ўбудаваных электродаў можа эфектыўна прадухіліць карозію кампанентаў ад пашкоджання электродаў і павялічыць тэрмін службы.

Функцыі электрода COe і O₂электроды аднолькавыя, але розніца паміж двума электродамі заключаецца ў электрахімічных і каталітычных уласцівасцях сыравіны, так што гаручыя кампаненты ў дымавых газах, такія як CO і H₂можа быць ідэнтыфікавана і выяўлена. У стане поўнага згарання напруга “Нернста” UO₂таксама ўтвараецца на электродзе COe, і гэтыя два электрода маюць аднолькавыя характарыстыкі крывой. Пры выяўленні няпоўнага згарання або гаручых кампанентаў на электродзе COe таксама будзе сфарміравана напружанне UCOe, якое не адносіцца да "Нернста", але характэрныя крывыя двух электродаў рухаюцца паасобку. (Глядзіце тыповыя графікі для абодвух датчыкаў)

Сігнал напружання UCO/H₂агульнага датчыка - гэта сігнал напружання, вымераны электродам COe. Гэты сігнал уключае два наступныя сігналы:

UCO/H₂(агульны датчык) = UO₂(ўтрыманне кіслароду) + УКО₂/H₂(вогненебяспечныя кампаненты)

Калі ўтрыманне кіслароду вымяраецца O₂электрод адымаецца з сігналу агульнага датчыка, атрымліваецца:

UCOe (гаручы кампанент) = UCO/H₂(агульны датчык)-UO₂(утрыманне кіслароду)

Прыведзеная вышэй формула можа быць выкарыстана для разліку гаручага кампанента COe, вымеранага ў праміле. Датчык зонда з'яўляецца тыповай характарыстыкай сігналу напружання. Графік паказвае тыповую крывую (пункцірная лінія) канцэнтрацыі COe, калі ўтрыманне кіслароду паступова памяншаецца.

Калі гарэнне трапляе ў зону з недахопам паветра, у так званую кропку «края выкіду», калі недастатковая колькасць паветра выклікае няпоўнае згаранне, адпаведная канцэнтрацыя COe значна ўзрасце.

Атрыманыя характарыстыкі сігналу паказаны на дыяграме крывой зонда.

UO₂(суцэльная лінія) і UCO/H₂(пункцір).

Калі паветра лішак і працэс згарання цалкам пазбаўлены кампанентаў COe, датчык сігналізуе UO₂і UCO/H₂аднолькавыя, і ў адпаведнасці з прынцыпам «Нернста» адлюстроўваецца бягучае ўтрыманне кіслароду ў канале дымавых газаў.

Пры набліжэнні да «краю разраду» агульны сігнал напружання датчыка UCO/H₂электрода COe павялічваецца з непрапарцыйнай хуткасцю з-за дадатковага сігналу COe, які не належыць Нэрнсту. Для характарыстык сігналу напружання датчыка: UO₂і UCO/H₂адносна ўтрымання кіслароду ў канале дымавых газаў тут таксама адлюстроўваюцца тыповыя характарыстыкі гаручага кампанента COe.

Акрамя сігналаў напружання датчыкаў UCO/H₂і UO₂, адносна дынамічны сігнал датчыка dU O₂/dt і dUCO/H₂/dt і асабліва дыяпазон ваганняў сігналу COe-электрода могуць быць выкарыстаны для фіксацыі «краю выпраменьвання» гарэння.

(Гл. «Няпоўнае згаранне: дыяпазон ваганняў напружання электрода COe UCO/H₂“)

Тэхнічныя характарыстыкі

•Функцыя ўводу падвойнага зонда: Адзін аналізатар можа быць абсталяваны двума зондамі, што можа зэканоміць выдаткі на выкарыстанне і павысіць надзейнасць вымярэнняў.

•Функцыя множнага выхаду: Аналізатар мае два выходных сігналу току 4-20 мА і інтэрфейс сувязі паміж кампутарам і кампутарам RS232 або сеткавы інтэрфейс RS485. Адзін канал выхаднога сігналу кіслароду, іншы канал выхаднога сігналу CO.

•Дыяпазон вымярэнняў: Дыяпазон вымярэння кіслароду складае 10^-30да 100% утрымання кіслароду, а дыяпазон вымярэння вокісу вугляроду складае 0-2000 частак на мільён.

•Налада будзільніка:Аналізатар мае 1 агульны трывожны выхад і 3 праграмуемых трывожных выхаду.

• Аўтаматычная каліброўка:Аналізатар будзе аўтаматычна кантраляваць розныя функцыянальныя сістэмы і аўтаматычна калібраваць, каб забяспечыць дакладнасць аналізатара падчас вымярэння.

•Інтэлектуальная сістэма:Аналізатар можа выконваць функцыі розных налад у адпаведнасці з загадзя вызначанымі наладамі.

•Функцыя вываду дысплея:Аналізатар мае моцную функцыю адлюстравання розных параметраў і моцную функцыю вываду і кантролю розных параметраў.

•Функцыя бяспекі:Калі печ не выкарыстоўваецца, карыстальнік можа кіраваць выключэннем награвальніка зонда для забеспячэння бяспекі падчас выкарыстання.

•Ўстаноўка простая і лёгкая:ўстаноўка аналізатара вельмі простая і ёсць спецыяльны кабель для злучэння з цырконіевым зондам.

Тэхнічныя характарыстыкі

Уваходы

• Адзін ці два цырконіевых зонда або адзін цырконіевы зонд + датчык CO

• Дымавы або запасны тэрмометр тыпу K, R, J, S

• Уваход сігналу прадзьмуху ціску газу

• Выбар двух розных відаў паліва

• Выбухаабаронены бяспечны кантроль працы (дастасавальна толькі да зонда з падагрэвам)

Выхады

Два лінейных выхаду сігналу пастаяннага току 4 ~ 20 мА (максімальная нагрузка 1000 Ом)

• Першы выхадны дыяпазон (неабавязкова)

Лінейны выхад ад 0～1% да 0～100% утрымання кіслароду

Лагарыфмічны выхад 0,1 ~ 20% утрымання кіслароду

Выхад мікракіслароду 10^-39да 10^-1ўтрыманне кіслароду

• Другі выхадны дыяпазон (можна выбраць з наступнага)

Значэнне ўтрымання вокісу вугляроду (CO) PPM

Вуглякіслы газ (CO₂)%

Вымярэнне гаручага газу Значэнне PPM

Эфектыўнасць гарэння

Журнал кіслароднага значэння

Бескіслароднае значэнне гарэння

Тэмпература дымавых труб

Другаснае адлюстраванне параметраў

• Чадны газ вуглярод (CO) PPM

• Эфектыўнасць згарання гаручага газу

• Датчык выхаднога напружання

• Тэмпература зонда

• Тэмпература навакольнага асяроддзя

• Год месяц дзень

• Вільготнасць навакольнага асяроддзя

• Тэмпература дымавых газаў

• Імпеданс зонда

• Індэкс гіпаксіі

• Час эксплуатацыі і абслугоўвання

Сувязь паміж кампутарам і прынтарам

Аналізатар мае паслядоўны выходны порт RS232 або RS485, які можа быць непасрэдна падлучаны да камп'ютэрнага тэрмінала або прынтара, а зонд і прыбор можна дыягнаставаць праз кампутар.

Ачыстка ад пылу і стандартная каліброўка газу

Аналізатар мае 1 канал для выдалення пылу і 1 канал для стандартнай каліброўкі газу або 2 канала для выхадных рэле стандартнай каліброўкі газу, а таксама перамыкач электрамагнітнага клапана, якім можна кіраваць аўтаматычна або ўручную.

ДакладнасцьP

± 1% ад фактычнага паказання кіслароду з паўтаральнасцю 0,5%. Напрыклад, пры 2% кіслароду дакладнасць будзе складаць ±0,02% кіслароду.

СігналізацыяP

Аналізатар мае 4 агульныя сігналізацыі з 14 рознымі функцыямі і 3 праграмуемых сігналізацыі. Ён можа быць выкарыстаны для сігналаў папярэджання, такіх як высокае і нізкае ўтрыманне кіслароду, высокі і нізкі CO, а таксама памылак зонда і памылак вымярэнняў.

Дыяпазон адлюстраванняP

Аўтаматычна адлюстроўваць 10^-30～100% утрыманне кіслароду O2 і 0 ppm ~ 2000 ppm CO ўтрыманне вокісу вугляроду.

Эталонны газP

Падача паветра з дапамогай вібрацыйнага помпы з мікрарухавіком.

Магутнасць Ruireqements

Ад 85 да 264 В пераменнага току 3А

Працоўная тэмпература

Працоўная тэмпература ад -25°C да 55°C

Адносная вільготнасць ад 5% да 95% (без кандэнсацыі)

Ступень абароны

IP65

IP54 з унутраным эталонным паветраным помпай

Памеры і вага

300 мм Ш х 180 мм У х 100 мм Г 3 кг