在線監(jiān)測系統(tǒng)的原理及應用

①   系統(tǒng)的用途
本系統(tǒng)是針對于工藝中單點含有水和塵的工藝樣氣進行氣體分析而設計的。在系統(tǒng)中完成了對工藝樣氣的取樣點處高溫狀態(tài)過濾、伴熱保溫傳送、室溫緩沖粗脫水過濾、壓縮機精脫水及過濾過程。在這其過程中，完成了對塵的過濾和對水的冷凝排放過程。
系統(tǒng)中的氣體分析儀器監(jiān)測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)自動監(jiān)測工藝樣氣的一氧化碳濃度含量，提供一氧化碳的報警（可設置）。當測量濃度超過其設定值時，系統(tǒng)將提出報警信號（無源開關量），當相應組分的測量值低于設定值時，報警信號將消失。
本系統(tǒng)自動完成對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，自動完成預處理過程中產(chǎn)生的冷凝水排放和取樣探頭的反吹過程。同時，具有手動的工藝樣氣的取樣、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  取樣探頭請安裝在具有代表性的工藝管道。
²  為了減少測量的滯后時間，本分析系統(tǒng)應盡量安裝在測量點附近，樣氣流路不適宜過長，氣流阻力盡量減小。
²  本系統(tǒng)需要排水，現(xiàn)場應具備良好的排水條件，嚴禁室內(nèi)排放。
²  安裝地點要干燥、清潔，無易燃、易爆和腐蝕性氣體，無機械震動。附近不應有強電場、磁場干擾，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)場安裝時，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流性好的地方，嚴禁室內(nèi)排放。
²  本系統(tǒng)是非防爆系統(tǒng)，嚴禁在有爆炸危險的場合下使用。
²  根據(jù)本系統(tǒng)取樣探頭反吹的需要，在預處理機柜處應連續(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  請為取樣管線伴熱提供單獨電源，供電電源
電壓AC 220V±10% 頻率50Hz±1% 功率：1500VA
 
二.結構及工作原理
①   系統(tǒng)的外觀及外形尺寸
見附圖。
②  系統(tǒng)的結構
本系統(tǒng)是由一個取樣探頭、一臺氣體分析儀器、一整套取樣預處理系統(tǒng)及校準系統(tǒng)組成，并將取樣探頭以外的部分安裝在一個標準柜的內(nèi)部。
③  工作原理
²  取樣探頭的恒溫過濾
取樣探頭請安裝在具有代表性的工藝管道。
在自動控制取樣狀態(tài)或手動取樣狀態(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，將對工藝樣氣中的塵粒子進行大批量的過濾。過濾后的工藝樣氣將通過樣氣口進入取樣管線。
²  取樣管線
工藝樣氣通過取樣管線進入到預處理。取樣管線進行良好的電伴熱和保溫（需要用戶自行進行保溫處理），使工藝樣氣能夠保持在一個比較高的溫度，防止工藝樣氣中的水分冷凝、結冰或與微小塵粒一塊堵塞取樣管線。
²  室溫性冷卻脫水
進入預處理的工藝樣氣，首先經(jīng)過取樣氣動球閥（SV1）進入到儲水過濾。在儲水罐L1中，高速流動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，將進入下一級壓縮機冷凝脫水。
²  冷凝脫水
系統(tǒng)中的冷凝脫水采用壓縮機降溫冷凝脫水。工藝樣氣經(jīng)過室溫冷卻脫水，經(jīng)過一級冷凝脫水，絕大部分通過旁路流量計（流量計2）放空（提高響應速度）。小部分進入到壓縮機冷凝器中進行精脫水。
工藝樣氣進入到壓縮機冷凝脫水的兩個冷凝腔中，冷凝腔內(nèi)的5-8℃左右的低溫將工藝樣氣的露點控制在5-8℃以內(nèi)。露點的降低將會產(chǎn)生一定量的水分。一級冷凝腔產(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，二級冷凝腔產(chǎn)生的冷凝水通過微調閥（ZF），時時排出機柜外部。
經(jīng)過以上預處理步驟的工藝樣氣，經(jīng)過手動三通閥、精密過濾，然后通過樣氣流量計1控制，進入分析儀器。分析后的工藝樣氣通過排氣管排出。
注意：系統(tǒng)支持手動取樣功能，但是手動取樣只是完成相應氣路的取樣過程，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)在自動控制狀態(tài)下，定時進行反吹周期。手動反吹是取樣探頭、取樣管線時維護用。
在自動反吹狀態(tài)下，首先關閉取樣氣動球閥（SV1），然后打開內(nèi)吹電磁閥（DV3），進行取樣管線的吹掃和取樣探頭的內(nèi)吹。延時一段時間后，打開外吹電磁閥（DV4），進行取樣探頭的外反吹。外反吹結束后，關閉外吹電磁閥（DV4）。延時一段時間后，關閉內(nèi)吹電磁閥（DV3）。延時一段時間后。相應該路的自動反吹周期結束。
在手動反吹狀態(tài)下，當反吹按鈕觸動時，該路首先打開內(nèi)吹電磁閥（DV3），進行取樣管線的吹掃和取樣探頭的內(nèi)吹。延時一段時間后，打開外吹電磁閥（DV4），進行取樣探頭的外反吹。外反吹結束后，關閉外吹電磁閥（DV4）。延時一段時間后，關閉內(nèi)吹電磁閥（DV3）。相應該路的自動反吹周期結束。
²  系統(tǒng)的排水
系統(tǒng)共有3個排水口：室溫性冷卻性脫水——1套；壓縮機冷凝精脫水——2個冷凝腔。
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。正壓壓縮機冷凝精脫水中產(chǎn)生的冷凝水在正壓的作用下，時時排出柜外。負壓壓縮機冷凝脫水時在三通電磁閥（SDV）和電磁閥1（DV1）的作用下，排出柜外。