Předúprava spalin pro přesnější měření
U většiny metod analýzy plynů musíme použít vhodné zařízení, abychom z procesního plynu odebrali část plynu, předupravili jej a poté jej přivedli do analytické senzorové jednotky, která provede analýzu a vypočítá výsledky měření.
Pro analýzu spalin je velmi důležitým krokem předúprava spalin.
Zařízení pro měření emisí
Více informací
Význam předběžného zpracování
Definice předčištění spalin: tj. částice ve spalinách se nejprve odstraní pomocí filtrů a poté se spaliny ochladí na určitou teplotu, aby se vysušily.
Částice mají tendenci znečišťovat cestu plynu a snímače, což může způsobit nesprávnou funkci zařízení;
Pokud je přítomna vlhkost ve formě vodní páry, spaliny se ředí a poměr ředění kolísá s obsahem vodní páry, a tedy i s výsledky měření;
Pokud je vlhkost přítomna v kapalné formě, tvoří kapalná voda sloučeniny s některými ve vodě rozpustnými látkami ve spalinách, které ovlivňují skutečnou koncentraci látky a výsledky měření látky;
Vlhkost může vést k nepřesnému měření u některých senzorů, např. k rušení nedisperzních senzorů. Může například způsobovat interferenci s nedisperzními infračervenými senzory plynů a zhoršovat propustnost filtrační membrány elektrochemických senzorů.
Účinná izolace citlivých analytických senzorových jednotek od náročných provozních podmínek;
Přeměna odsávaných spalin na čisté, suché plyny za skutečných provozních podmínek;
S jednotkou předběžného zpracování provést určité rozšíření aplikací, flexibilní použití jednotky předběžného zpracování spalin, může být jednotka pro odběr vzorků s více než jednou jednotkou analytického senzoru pro použití, ale také jednotka analytického senzoru může být použita s několika místy odběru vzorků (prostřednictvím přepínače na plynový okruh) pro použití více než jedné jednotky analytického senzoru pro porovnání mezi více místy odběru vzorků mezi místy odběru vzorků rychlého přepínání odběru vzorků.
Pracovní mechanismy pro odsávání a předčištění spalin
Systémy odtahu a předčištění spalin na trhu jsou konstruovány buď jako samostatné jednotky, nebo jako jeden celek, ale bez ohledu na konstrukci jsou obecně konstruovány a fungují následovně:
Vzorkovací sondy
Nejprve se spaliny odebírají pomocí odběrových sond, které jsou vyrobeny z různých materiálů pro různé teplotní rozsahy (např.: průmyslové sondy testo).
Na přední straně sondy je umístěn hrubý filtr, zatímco sekundární filtr na rukojeti nebo hadici účinně odstraňuje částice. Sondy jsou také připojeny k tlakovým a teplotním čidlům pro měření teploty a tlaku spalin, což usnadňuje pokročilé výpočty a nastavení výkonu čerpadla pro odběr vzorků.
Vzorek plynového potrubí
Potrubí pro odběr vzorků plynů, a to buď v režimu bez ohřevu (extrémně vysoké teploty okolí nebo nekritické plyny), nebo v režimu s ohřevem, který je navržen tak, aby udržoval teplotu plynu nad jeho rosným bodem a zabránil tak tvorbě kondenzátu a ztrátám plynů rozpustných ve vodě.
Analytická senzorová jednotka
Skříň analyzátoru spalin je vybavena třetím stupněm prachového filtru a odlučovačem kondenzátu pro jemnou filtraci nebo separaci plyn-voda bez palladiového modulu pro další předúpravu spalin.
Chladič plynu
Chladič plynu je umístěn mezi vzorkovací sondou a jednotkou analytického senzoru. Spaliny a procesní plyny vždy obsahují větší či menší množství vlhkosti, která je při vysokých teplotách (nad rosným bodem) přítomna ve formě vodní páry a při nízkých teplotách (pod rosným bodem) ve formě kapiček kapaliny.
Pokud je vlhkost ve spalinách přítomna v kapalné formě v plynné cestě, ve vodě rozpustné složky spalin chemicky reagují s vodou, což vede ke zkresleným výsledkům měření. Kromě toho může dojít k erozi a poškození měřicích zařízení korozivními roztoky způsobenými chemickými reakcemi (např. SO2 s kapalnou vodou).
Spaliny se ochladí na určitou teplotu (např. 4 °C) pomocí chladiče plynu (např. interní a externí klimatizace testo), který ze spalin odstraní většinu vodní páry. Ochlazené spaliny jsou téměř suchým plynem a kondenzát, který vzniká v chladiči, se odsává a vypouští pomocí peristaltického čerpadla.
Předúprava spalin chrání citlivé analytické senzorové jednotky, snižuje možnost selhání zařízení a umožňuje flexibilně rozšířit použití detekce a analýzy na místě. Nejdůležitější je, že výstupní spaliny jsou analyzovány senzorem, což zajišťuje získání velmi přesných hodnot koncentrace plynů.