在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用

①   系統(tǒng)的用途
本系統(tǒng)是針對(duì)于工藝中單點(diǎn)含有水和塵的工藝樣氣進(jìn)行氣體分析而設(shè)計(jì)的。在系統(tǒng)中完成了對(duì)工藝樣氣的取樣點(diǎn)處高溫狀態(tài)過濾、伴熱保溫傳送、室溫緩沖粗脫水過濾、壓縮機(jī)精脫水及過濾過程。在這其過程中，完成了對(duì)塵的過濾和對(duì)水的冷凝排放過程。
系統(tǒng)中的氣體分析儀器監(jiān)測(cè)工藝樣氣中的一氧化碳的濃度，并能夠以4～20mA DC（已經(jīng)隔離）的形式向控制室的二次儀表輸出。本系統(tǒng)可以跟據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工藝樣氣的一氧化碳濃度含量，提供一氧化碳的報(bào)警（可設(shè)置）。當(dāng)測(cè)量濃度超過其設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)將提出報(bào)警信號(hào)（無源開關(guān)量），當(dāng)相應(yīng)組分的測(cè)量值低于設(shè)定值時(shí)，報(bào)警信號(hào)將消失。
本系統(tǒng)自動(dòng)完成對(duì)工藝樣氣的高溫狀態(tài)下過濾、伴熱保溫傳送、冷凝脫水、過濾和分析的過程。同時(shí)，自動(dòng)完成預(yù)處理過程中產(chǎn)生的冷凝水排放和取樣探頭的反吹過程。同時(shí)，具有手動(dòng)的工藝樣氣的取樣、取樣探頭反吹、冷凝水排放功能。
②   系統(tǒng)的安裝使用條件
²  系統(tǒng)供電電源：     
電壓AC 220V±10% 頻率50Hz±1% 功率：2000VA
²  取樣探頭供電電源：
電壓AC 220V±10% 頻率50Hz±1%          功率：800VA
²  取樣探頭請(qǐng)安裝在具有代表性的工藝管道。
²  為了減少測(cè)量的滯后時(shí)間，本分析系統(tǒng)應(yīng)盡量安裝在測(cè)量點(diǎn)附近，樣氣流路不適宜過長(zhǎng)，氣流阻力盡量減小。
²  本系統(tǒng)需要排水，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備良好的排水條件，嚴(yán)禁室內(nèi)排放。
²  安裝地點(diǎn)要干燥、清潔，無易燃、易爆和腐蝕性氣體，無機(jī)械震動(dòng)。附近不應(yīng)有強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾，避免陽光直射及周圍高溫物體的熱輻射。環(huán)境溫度在-10～50℃之間，環(huán)境濕度小于80%。
²  本系統(tǒng)需要排氣。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，必須采用不銹鋼管線或紫銅管線將分析后的樣品氣排放到空氣對(duì)流性好的地方，嚴(yán)禁室內(nèi)排放。
²  本系統(tǒng)是非防爆系統(tǒng)，嚴(yán)禁在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合下使用。
²  根據(jù)本系統(tǒng)取樣探頭反吹的需要，在預(yù)處理機(jī)柜處應(yīng)連續(xù)提供0.6Mpa左右的干凈壓縮空氣。注意：壓縮空氣必須干凈、無油無水。
²  請(qǐng)為取樣管線伴熱提供單獨(dú)電源，供電電源
電壓AC 220V±10% 頻率50Hz±1% 功率：1500VA
 
二.結(jié)構(gòu)及工作原理
①   系統(tǒng)的外觀及外形尺寸
見附圖。
②  系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)是由一個(gè)取樣探頭、一臺(tái)氣體分析儀器、一整套取樣預(yù)處理系統(tǒng)及校準(zhǔn)系統(tǒng)組成，并將取樣探頭以外的部分安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)柜的內(nèi)部。
③  工作原理
²  取樣探頭的恒溫過濾
取樣探頭請(qǐng)安裝在具有代表性的工藝管道。
在自動(dòng)控制取樣狀態(tài)或手動(dòng)取樣狀態(tài)下，工藝樣氣經(jīng)過取樣探干（存在于工藝管道內(nèi)）進(jìn)入到取樣探頭內(nèi)部。取樣探頭內(nèi)部電加熱將其溫度保持在100℃以上，這樣工藝樣氣中的水分將依舊保持為氣態(tài)。在取樣探頭內(nèi)部，將對(duì)工藝樣氣中的塵粒子進(jìn)行大批量的過濾。過濾后的工藝樣氣將通過樣氣口進(jìn)入取樣管線。
²  取樣管線
工藝樣氣通過取樣管線進(jìn)入到預(yù)處理。取樣管線進(jìn)行良好的電伴熱和保溫（需要用戶自行進(jìn)行保溫處理），使工藝樣氣能夠保持在一個(gè)比較高的溫度，防止工藝樣氣中的水分冷凝、結(jié)冰或與微小塵粒一塊堵塞取樣管線。
²  室溫性冷卻脫水
進(jìn)入預(yù)處理的工藝樣氣，首先經(jīng)過取樣氣動(dòng)球閥（SV1）進(jìn)入到儲(chǔ)水過濾。在儲(chǔ)水罐L1中，高速流動(dòng)的工藝樣氣將被緩沖。這樣，室溫作用下析出的水滴和氣流帶動(dòng)的水滴將在其中沉積。其產(chǎn)生的冷凝水通過電磁閥（DV2）排出柜外。經(jīng)過其內(nèi)部精密過濾的工藝樣氣，將進(jìn)入下一級(jí)壓縮機(jī)冷凝脫水。
²  冷凝脫水
系統(tǒng)中的冷凝脫水采用壓縮機(jī)降溫冷凝脫水。工藝樣氣經(jīng)過室溫冷卻脫水，經(jīng)過一級(jí)冷凝脫水，絕大部分通過旁路流量計(jì)（流量計(jì)2）放空（提高響應(yīng)速度）。小部分進(jìn)入到壓縮機(jī)冷凝器中進(jìn)行精脫水。
工藝樣氣進(jìn)入到壓縮機(jī)冷凝脫水的兩個(gè)冷凝腔中，冷凝腔內(nèi)的5-8℃左右的低溫將工藝樣氣的露點(diǎn)控制在5-8℃以內(nèi)。露點(diǎn)的降低將會(huì)產(chǎn)生一定量的水分。一級(jí)冷凝腔產(chǎn)生的冷凝水產(chǎn)生的冷凝水通過電磁閥（DV3）排出柜外。在正壓的作用下，二級(jí)冷凝腔產(chǎn)生的冷凝水通過微調(diào)閥（ZF），時(shí)時(shí)排出機(jī)柜外部。
經(jīng)過以上預(yù)處理步驟的工藝樣氣，經(jīng)過手動(dòng)三通閥、精密過濾，然后通過樣氣流量計(jì)1控制，進(jìn)入分析儀器。分析后的工藝樣氣通過排氣管排出。
注意：系統(tǒng)支持手動(dòng)取樣功能，但是手動(dòng)取樣只是完成相應(yīng)氣路的取樣過程，不支持功能相互切換。無特殊情況，不需要使用。
²  系統(tǒng)的反吹
系統(tǒng)在自動(dòng)控制狀態(tài)下，定時(shí)進(jìn)行反吹周期。手動(dòng)反吹是取樣探頭、取樣管線時(shí)維護(hù)用。
在自動(dòng)反吹狀態(tài)下，首先關(guān)閉取樣氣動(dòng)球閥（SV1），然后打開內(nèi)吹電磁閥（DV3），進(jìn)行取樣管線的吹掃和取樣探頭的內(nèi)吹。延時(shí)一段時(shí)間后，打開外吹電磁閥（DV4），進(jìn)行取樣探頭的外反吹。外反吹結(jié)束后，關(guān)閉外吹電磁閥（DV4）。延時(shí)一段時(shí)間后，關(guān)閉內(nèi)吹電磁閥（DV3）。延時(shí)一段時(shí)間后。相應(yīng)該路的自動(dòng)反吹周期結(jié)束。
在手動(dòng)反吹狀態(tài)下，當(dāng)反吹按鈕觸動(dòng)時(shí)，該路首先打開內(nèi)吹電磁閥（DV3），進(jìn)行取樣管線的吹掃和取樣探頭的內(nèi)吹。延時(shí)一段時(shí)間后，打開外吹電磁閥（DV4），進(jìn)行取樣探頭的外反吹。外反吹結(jié)束后，關(guān)閉外吹電磁閥（DV4）。延時(shí)一段時(shí)間后，關(guān)閉內(nèi)吹電磁閥（DV3）。相應(yīng)該路的自動(dòng)反吹周期結(jié)束。
²  系統(tǒng)的排水
系統(tǒng)共有3個(gè)排水口：室溫性冷卻性脫水——1套；壓縮機(jī)冷凝精脫水——2個(gè)冷凝腔。
室溫性冷凝脫水，在三通電磁閥（SDV）和電磁閥（DV2）的配合下，在壓力的作用下，排出柜外。正壓壓縮機(jī)冷凝精脫水中產(chǎn)生的冷凝水在正壓的作用下，時(shí)時(shí)排出柜外。負(fù)壓壓縮機(jī)冷凝脫水時(shí)在三通電磁閥（SDV）和電磁閥1（DV1）的作用下，排出柜外。