Nernst N2032-O2/CO oxygen content at nasusunog na gas two-component analyzer

Saklaw ng aplikasyon

Ang Nernst N2032-O₂/CO oxygen content at nasusunog na gasdalawang bahagi na analyzeray isang komprehensibong analyzer na maaaring sabay-sabay na makakita ng oxygen content, carbon monoxide at combustion efficiency sa proseso ng combustion. Maaari nitong subaybayan ang nilalaman ng oxygen at nilalaman ng carbon monoxide sa flue gas sa panahon o pagkatapos ng pagkasunog ng mga boiler, furnace, at kiln.

Ang analyzer mate kay Nernst O₂Masusukat ng /CO probe ang porsyento ng nilalaman ng oxygen O₂% sa tambutso at furnace, ang PPM na halaga ng carbon monoxide CO, ang halaga ng 12 nasusunog na gas at ang kahusayan ng pagkasunog ng combustion furnace sa real time.

Mga katangian ng aplikasyon

Pagkatapos gamitin ang Nernst N2032-O₂/CO oxygen content at nasusunog na gasdalawang bahagi na analyzer, ang mga gumagamit ay makakatipid ng maraming enerhiya at makontrol ang mga paglabas ng maubos na gas.

Ang Nernst N2032-O₂/CO oxygen content at nasusunog na gasdalawang bahagi na analyzeray isang natatanging teknolohiya na gumagamit ng zirconia double-head na istraktura na binuo pagkatapos ng sampung taon ng pagsasaliksik at maaaring magkasabay na sukatin ang nilalaman ng oxygen at nilalaman ng carbon monoxide. Ito ay kasalukuyang isang tunay na in-line na teknolohiya sa pagsukat. Ang mababang halaga, mataas na katumpakan, ay maaaring masukat online sa ilalim ng iba't ibang mataas na kahalumigmigan at mataas na mga kondisyon ng alikabok.

Sa proseso ng peroxygen combustion, kapag ang fuel gas at ang combustion-supporting oxygen ay umabot sa isang tiyak na dynamic equilibrium point, ang carbon monoxide na nilalaman ay magbabago din na may bahagyang pagbabago sa dami ng oxygen. Ang pagbabago ng trend ng oxygen content at ang pagbabago takbo ng carbon monoxide ang bumubuo sa parehong superimposed trend.

Nernst O₂/CO probe pagsukat prinsipyo

Ang Nernst O₂Ang /CO probe ay may dalawahang electrodes, na maaaring makakita ng parehong oxygen signal at ang nasusunog na signal sa parehong oras. Dahil ang hindi kumpletong combustion flue gas ay naglalaman ng carbon monoxide (CO), combustible at hydrogen (H₂).

Ginagamit ng oxygen cell ng zirconia probe o oxygen sensor ang oxygen potential na nabuo ng iba't ibang konsentrasyon ng oxygen sa loob at labas ng zirconia sa mataas na temperatura (higit sa 650°C) upang sukatin ang oxygen na nilalaman ng sinusukat na bahagi. Ang panlabas bahagi ng probe ay gawa sa hindi kinakalawang na bakal na shell o haluang metal na bakal na shell, na binubuo ng haluang metal na bakal na pampainit, zirconia tube, thermocouple, wire, terminal board at kahon, tingnan ang schematic diagram. Ang zirconia tube ng probe ay gas insulated mula sa sa loob at labas ng zirconia tube sa pamamagitan ng kaukulang sealing device.

Kapag ang temperatura ng zirconia probe head ay umabot sa 650°C o mas mataas sa pamamagitan ng heater o ang panlabas na temperatura, ang iba't ibang konsentrasyon ng oxygen sa panloob at panlabas na mga gilid ay bubuo ng kaukulang electromotive force sa ibabaw ng zirconia. Maaaring masukat ang electric potential sa pamamagitan ng kaukulang lead wire, at ang halaga ng temperatura ng bahagi ay maaaring masukat ng kaukulang thermocouple.

Kapag ang konsentrasyon ng oxygen sa loob at labas ng zirconia tube ay kilala, ang kaukulang oxygen potential ay maaaring kalkulahin ayon sa zirconia potential calculation formula.

Ang formula ay ang mga sumusunod:

E (millivolts) =4F(RT)loge 

Kung saan ang E ay ang oxygen potential, ang R ay ang gas constant, ang T ay ang absolute temperature value, PO₂SA LOOB ay ang halaga ng presyon ng oxygen sa loob ng zirconia tube, at PO₂SA LABAS ay ang halaga ng presyon ng oxygen sa labas ng zirconia tube.Ayon sa formula, kapag ang oxygen concentration sa loob at labas ng zirconia tube ay iba, ang kaukulang oxygen potential ay mabubuo.Maaaring malaman mula sa formula ng pagkalkula na kapag ang Ang konsentrasyon ng oxygen sa loob at labas ng zirconia tube ay pareho, ang potensyal ng oxygen ay dapat na 0 millivolt (mV).

Kung ang karaniwang presyon ng atmospera ay isang kapaligiran at ang konsentrasyon ng oxygen sa hangin ay 21%, ang formula ay maaaring gawing simple sa:

()

Kapag ang potensyal ng oxygen ay sinusukat gamit ang isang instrumento sa pagsukat at ang konsentrasyon ng oxygen sa loob o labas ng zirconia tube ay kilala, ang nilalaman ng oxygen ng sinusukat na bahagi ay maaaring makuha ayon sa kaukulang formula.

Ang formula ng pagkalkula ay ang mga sumusunod: (Sa oras na ito, ang temperatura sa bahagi ng zirconia ay dapat na mas mataas sa 650°C )

(%O₂) LABAS (ATM) = 0.21 EXPT(-46.421E)

Kurba ng katangian

Kapag ang sinusukat na gas ay naglalaman ng O₂at CO sa parehong oras, dahil sa mataas na temperatura ng sensor at ang catalytic effect ng platinum electrode area ng sensor, O₂at CO ay magre-react at maabot ang isang thermodynamic equilibrium state, ang PO₂sa sinusukat na bahagi ay nagbago upang ang bahagyang presyon ng oxygen sa equilibrium ay P'O₂.

Ito ay dahil pagkatapos na maisaaktibo ang sensor sa mataas na temperatura, ang proseso ng O₂at ang reaksyon ng CO na may posibilidad na balanse ay parallel sa proseso ng O₂pagsasabog ng konsentrasyon. Kapag ang reaksyon ay umabot sa ekwilibriyo, ang pagsasabog ng O₂Ang konsentrasyon ay may posibilidad na maging matatag, kaya ang sinusukat na oxygen na bahagyang presyon sa equilibrium ay P'O₂.

Ang mga sumusunod na reaksyon ay nangyayari sa negatibong lugar ng ZrO₂baterya:

1/2 O₂(PO₂)+CO→CO₂

Kapag ang reaksyon ay umabot sa ekwilibriyo, ang O₂pagbabago ng konsentrasyon, PO₂ay nabawasan sa P'O₂, at ang conversion ng gaseous oxygen molecules at O₂sa matrix ay:

Negatibong elektrod:O₂ → 1/2 O₂(P'O₂)+2e

Positibong elektrod:1/2 O₂(PO₂)+2e → O₂

Ang proseso ng pagkakaiba sa konsentrasyon ng baterya ay:1/2 O₂ (PO₂) → 1/2 O₂(P'O₂)

Kapag ang electromotive force ng sensor ay inihambing sa bilang ng mga moles ng oxidation-reduction gas, ang curve ay isang katangian na curve na katulad ng isang titration curve.

Ang hugis ng katangiang kurba na ito sa ilalim ng tiyak na temperatura, presyon at daloy ng daloy, ang parehong sensor ay may eksaktong parehong katangian na kurba para sa parehong uri ng sistema ng gas.

Samakatuwid, sa ilalim ng presyon ng atmospera at ang sinusukat na gas sa natural na daloy, ang paghahambing ng electromotive force at ang bilang ng mga moles ng O₂-CO system ng zirconia sensor ay isang λ (λ=no2 /nco o porsyento ng volume λ=O₂ × V %/OCO × V %) katangian na kurba.

Kapag ang Pt-Al₂O₃catalyst ay catalyzed sa 600 ° C, ang CO sa aerobic system ay maaaring ganap na ma-convert sa CO₂, kaya ang sinusukat na gas ay naglalaman lamang ng oxygen pagkatapos ng catalytic combustion.

Sa oras na ito, sinusukat ng sensor ng zirconia ang tumpak na nilalaman ng oxygen. Dahil sa kaugnayan ng sinusukat na gas sa ilalim ng pagkilos ng catalytic combustion, ang nilalaman ng CO sa sinusukat na gas ay maaaring masukat. Ang ugnayan sa pagitan ng formula ng reaksyon at ang dami bago at pagkatapos ng catalytic combustion ng sinusukat na gas ay ang mga sumusunod:

Ipagpalagay na ang konsentrasyon ng carbon monoxide sa sinusukat na gas bago ang catalysis ay (CO), ang konsentrasyon ng oxygen ay A1, at ang konsentrasyon ng oxygen sa sinusukat na gas pagkatapos ng catalysis ay A, kung gayon:

Bago sunugin:(CO) A1

Pagkatapos masunog:O A

tapos：A=A1 – (CO)/2

at:λ =A1 /(CO)

Kaya:A=λ ×(CO)-(CO)/2

Resulta:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ＞0.5)

Ang prinsipyo ng istraktura ng O₂/CO probe

Ang O₂Ang /CO probe ay gumawa ng kaukulang mga pagbabago batay sa orihinal na probe upang mapagtanto ang bagong combustion control function.₂), dahil ang carbon monoxide (CO) at hydrogen (H₂) magkakasamang nabubuhay sa flue gas ng hindi kumpletong pagkasunog.

Ang probe ay ang pangunahing elemento na gumagamit ng electrochemical prinsipyo pagkatapos ng pagpainit ng zirconia upang mapagtanto ang pagsukat.

A. O₂elektrod (platinum)

B. COe electrode (platinum/mahalagang metal)

C. Control electrode (platinum)

Ang pangunahing bahagi ng probe ay ang zirconia composite sheet na hinangin sa corundum tube upang bumuo ng isang selyadong tubo at nakalantad sa tambutso ng gas channel ng combustion system. dagdagan ang buhay ng serbisyo.

Ang mga pag-andar ng COe electrode at ang O₂Ang elektrod ay pareho, ngunit ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang electrodes ay ang mga electrochemical at catalytic na katangian ng mga hilaw na materyales, upang ang mga nasusunog na bahagi sa flue gas tulad ng CO at H₂maaaring makilala at matukoy. Sa estado ng kumpletong pagkasunog, ang "Nernst" boltahe UO₂ay nabuo din sa COe electrode, at ang dalawang electrodes na ito ay may parehong mga katangian ng curve. Kapag nakakita ng hindi kumpletong pagkasunog o mga sangkap na nasusunog, ang hindi "Nernst" na boltahe na UCOe ay mabubuo din sa COe electrode, ngunit ang mga katangian na curve ng dalawang electrodes ay gumagalaw nang hiwalay. (Tingnan ang mga tipikal na graph para sa parehong mga sensor)

Ang boltahe signal UCO/H₂ng kabuuang sensor ay ang signal ng boltahe na sinusukat ng COe electrode. Kasama sa signal na ito ang sumusunod na dalawang signal:

UCO/H₂(kabuuang sensor) = UO₂(nilalaman ng oxygen) + UCO₂/H₂(nasusunog na mga bahagi)

Kung ang nilalaman ng oxygen ay sinusukat ng O₂Ang elektrod ay ibinawas mula sa signal ng kabuuang sensor, ang konklusyon ay:

UCOe (combustible component) = UCO/H₂(kabuuang sensor)-UO₂(nilalaman ng oxygen)

Ang formula sa itaas ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang nasusunog na bahagi na COe na sinusukat sa ppm. Ang probe sensor ay isang tipikal na katangian ng signal ng boltahe. Ang graph ay nagpapakita ng isang tipikal na curve (dashed line) ng COe na konsentrasyon kapag ang nilalaman ng oxygen ay unti-unting bumababa.

Kapag ang combustion ay pumasok sa isang lugar na kulang sa hangin, sa tinatawag na "emission edge" point, kapag ang hindi sapat na hangin ay nagdudulot ng hindi kumpletong pagkasunog, ang kaukulang COe concentration ay tataas nang malaki.

Ang nakuha na mga katangian ng signal ay ipinapakita sa probe curve diagram.

UO₂(continuous line) at UCO/H₂(linya na may tuldok).

Kapag ang hangin ay sobra at ang pagkasunog ay ganap na walang mga bahagi ng COe, ang sensor ay nagse-signal ng UO₂at UCO/H₂ay pareho, at ayon sa prinsipyo ng "Nernst", ang kasalukuyang nilalaman ng oxygen ng channel ng flue gas ay ipinapakita.

Kapag papalapit sa "discharge edge", ang kabuuang signal ng boltahe ng sensor na UCO/H₂ng COe electrode ay tumataas sa isang disproportionate rate dahil sa karagdagang non-Nernst COe signal.Para sa mga katangian ng signal ng boltahe ng sensor: UO₂at UCO/H₂kaugnay sa nilalaman ng oxygen sa channel ng tambutso ng gas, ang mga tipikal na katangian ng nasusunog na sangkap na COe ay ipinapakita din dito.

Bilang karagdagan sa mga signal ng boltahe ng mga sensor na UCO/H₂at UO₂, ang medyo dynamic na sensor signals dU O₂/dt at dUCO/H₂/dt at lalo na ang fluctuation signal range ng COe electrode ay maaaring gamitin upang i-lock ang "emission edge" ng combustion.

(Tingnan ang "Hindi kumpletong pagkasunog: ang boltahe ng pagbabagu-bago ng hanay ng COe electrode UCO/H₂“)

Mga teknikal na katangian

•Dual probe input function: Ang isang analyzer ay maaaring nilagyan ng dalawang probes, na maaaring makatipid sa gastos ng paggamit at mapabuti ang pagiging maaasahan ng pagsukat.

•Maramihang output function: Ang analyzer ay may dalawang 4-20mA current signal output at computer-computer communication interface RS232 o network interface RS485. Isang channel ng oxygen signal output, ang iba pang channel ng CO signal output.

•Saklaw ng pagsukat: Ang hanay ng pagsukat ng oxygen ay 10^-30sa 100% na nilalaman ng oxygen, at ang hanay ng pagsukat ng carbon monoxide ay 0-2000PPM.

•Setting ng alarm:Ang analyzer ay may 1 pangkalahatang alarm output at 3 programmable alarm output.

• Awtomatikong pagkakalibrate:Awtomatikong susubaybayan ng analyzer ang iba't ibang functional system at awtomatikong mag-calibrate para matiyak ang katumpakan ng analyzer sa panahon ng pagsukat.

•Matalinong sistema:Maaaring kumpletuhin ng analyzer ang mga function ng iba't ibang mga setting ayon sa paunang natukoy na mga setting.

•Display output function:Ang analyzer ay may malakas na function ng pagpapakita ng iba't ibang mga parameter at isang malakas na output at control function ng iba't ibang mga parameter.

•Pag-andar ng kaligtasan:Kapag hindi na ginagamit ang furnace, makokontrol ng user na patayin ang heater ng probe para matiyak ang kaligtasan habang ginagamit.

•Ang pag-install ay simple at madali:ang pag-install ng analyzer ay napaka-simple at mayroong isang espesyal na cable upang kumonekta sa zirconia probe.

Mga pagtutukoy

Mga input

• Isa o dalawang zirconia probe o isang zirconia probe + CO sensor

• Uri ng tambutso o ekstrang thermometer na K, R, J, S na uri

• Pressure gas purge signal input

• Pagpili ng dalawang magkaibang panggatong

• Explosion-proof safe operation control (naaangkop lang sa heated probe)

Mga output

Dalawang linear 4～20mA DC signal output (maximum load 1000Ω)

• Ang unang hanay ng output (opsyonal)

Linear output 0～1% hanggang 0～100% oxygen content

Logarithmic output 0.1～20% oxygen content

Micro-oxygen output 10^-39hanggang 10^-1nilalaman ng oxygen

• Ang pangalawang hanay ng output (maaaring piliin mula sa mga sumusunod)

Halaga ng PPM ng carbon monoxide content (CO).

Carbon dioxide (CO₂)%

Ang halaga ng PPM ng pagsukat ng nasusunog na gas

Kahusayan sa pagkasunog

Mag-log ng halaga ng oxygen

Anoxic na halaga ng pagkasunog

Temperatura ng tambutso

Pangalawang Parameter Display

• Carbon monoxide carbon (CO) PPM

• Episyente sa pagkasunog ng nasusunog na gas

• Probe output boltahe

• Ang temperatura ng probe

• Temperatura sa paligid

• Araw ng buwan ng taon

• Halumigmig sa kapaligiran

• Temperatura ng tambutso

• Probe impedance

• Hypoxia index

• Oras ng operasyon at pagpapanatili

Komunikasyon sa computer/printer

Ang analyzer ay may RS232 o RS485 serial output port, na maaaring direktang konektado sa isang computer terminal o isang printer, at ang probe at ang instrumento ay maaaring masuri sa pamamagitan ng computer.

Paglilinis ng alikabok at karaniwang pagkakalibrate ng gas

Ang analyzer ay may 1 channel para sa pag-aalis ng alikabok at 1 channel para sa standard na gas calibration o 2 channel para sa standard na gas calibration output relays, at isang solenoid valve switch na maaaring patakbuhin nang awtomatiko o manual.

KatumpakanP

± 1% ng aktwal na pagbabasa ng oxygen na may repeatability na 0.5%. Halimbawa, sa 2% oxygen ang katumpakan ay magiging ±0.02% oxygen.

Mga alarmaP

Ang analyzer ay may 4 na pangkalahatang alarma na may 14 na magkakaibang function, at 3 programmable alarm. Maaari itong magamit para sa mga senyales ng babala tulad ng mataas at mababang nilalaman ng oxygen, mataas at mababang CO, at mga error sa pagsisiyasat at mga error sa pagsukat.

Display rangeP

Awtomatikong ipinapakita 10^-30～100% O2 oxygen content at 0ppm～2000ppm CO carbon monoxide content.

Sangguniang gasP

Ang supply ng hangin sa pamamagitan ng micro-motor vibration pump.

Power Ruireqements

85VAC hanggang 264VAC 3A

Operating Temperatura

Operating Temperatura -25°C hanggang 55°C

Kamag-anak na Halumigmig 5% hanggang 95% (hindi nakakapagpalapot)

Degree ng Proteksyon

IP65

IP54 na may panloob na sanggunian na air pump

Mga Sukat at Timbang

300mm W x 180mm H x 100mm D 3kg