山東SINZEN生產(chǎn)的VOCs分析儀 TK-1200型可揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 壽命長(zhǎng)維護(hù)簡(jiǎn)單

TK-1200型在線式VOCs氣體連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一款基于氣相色譜技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以在線監(jiān)測(cè)氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物（包括甲烷、非甲烷總烴、苯系物等），也可以根據(jù)用戶需求擴(kuò)展至其它多種揮發(fā)性組分（例如酮類、脂類等有機(jī)物）的監(jiān)測(cè)，具有較高的測(cè)量和較寬的動(dòng)態(tài)范圍。該系統(tǒng)適用于石油化工、橡膠制品、半導(dǎo)體制造、醫(yī)藥、印刷、噴涂、有機(jī)溶劑制造、汽車制造等工業(yè)固定污染源的有機(jī)物排放監(jiān)測(cè)。

1.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

l  采用氣相色譜法進(jìn)行檢測(cè)，符合VOCs檢測(cè)方法的國(guó)際檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；

l  預(yù)處理方法符合美國(guó)、歐盟和國(guó)內(nèi)固定污染源廢氣測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，方法可靠性高；

l  系統(tǒng)采用全熱法，從采樣到分析全程高溫，無(wú)需除水，有效避免樣品損失，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；

l  具有快速旁通流路，儀表采樣響應(yīng)速度快；

l  具備自動(dòng)吹掃功能，可自動(dòng)去除探頭濾芯表面的粉塵，延長(zhǎng)探頭使用壽命；

l  具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能，支持全程自動(dòng)校準(zhǔn)，無(wú)需值守，限度減少人工維護(hù)量；

l  系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)總烴、甲烷、非甲烷總烴、苯系物、惡臭以及上百種有機(jī)廢氣等，可滿足不同客戶的監(jiān)測(cè)需求；

l  用戶可選防爆型設(shè)計(jì)，采用正壓防爆柜設(shè)計(jì)，可安裝在防爆區(qū)域，安全可靠。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

   表1-1 有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)

2 系統(tǒng)組成

有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由VOCs（甲烷、非甲烷總烴、苯系物）監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，如圖2-1和圖2-2所示

VOCs監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)主要由采樣探頭、伴熱管線、預(yù)處理單元、電控單元、VOCs分析儀及輔助系統(tǒng)組成，測(cè)量時(shí)煙氣由機(jī)柜內(nèi)的外置高溫泵抽取，經(jīng)由采樣探頭、伴熱管線、除塵過(guò)濾器后通入VOCs分析儀進(jìn)行測(cè)量，儀表的輔助系統(tǒng)包括零氣發(fā)生單元、氫氣發(fā)生器及標(biāo)氣等。

數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)由工控機(jī)和有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件構(gòu)成。有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件安裝在外置工控機(jī)內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)和匯總所有的氣體濃度信息和工作狀態(tài)信息，同時(shí)生成報(bào)表、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、記錄歷史數(shù)據(jù)、與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)通信等功能。

    表2-1 廢氣治理 VOC機(jī)柜各部分名稱

2.1 氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

2.1.1 采樣預(yù)處理系統(tǒng)

采樣預(yù)處理系統(tǒng)由采樣單元、標(biāo)定單元、反吹單元及電氣控制單元組成

圖2-4是預(yù)處理系統(tǒng)氣路流程圖，該圖方便用戶理解整個(gè)系統(tǒng)的氣路流向，也方便用戶進(jìn)行日常檢修參考。

圖中所示為兩個(gè)探頭的情況，可用于同一套系統(tǒng)在兩個(gè)不同點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)。用戶也可根據(jù)自己的需求，配置單個(gè)采樣探頭進(jìn)行單點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)。

2.1.2 VOC氣體分析儀

VOC氣體分析儀采用高溫伴熱雙柱并聯(lián)反吹色譜分離技術(shù)，可以自動(dòng)測(cè)量和分析甲烷和總烴的含量，通過(guò)總烴和甲烷含量的差值計(jì)算得到非甲烷總烴的含量，大大縮短了分析周期，同時(shí)針對(duì)高沸點(diǎn)非甲烷總烴研制的高溫伴熱技術(shù)大幅度減少了高沸點(diǎn)非甲烷總烴的色譜峰展寬，允許儀表對(duì)高沸點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)行地測(cè)量，甚至在高濃度非甲烷總烴存在的情況下也可以進(jìn)行該操作。

常用VOC氣體分析儀是一款甲烷非甲烷總烴分析儀，除了具有常規(guī)色譜儀的分離和測(cè)量系統(tǒng)外，VOC氣體分析儀提供了靈活的觸摸屏式操作軟件、自動(dòng)校準(zhǔn)和測(cè)量功能。另外，VOC氣體分析儀還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

l   采用EPC技術(shù)進(jìn)行載氣壓力控制，控壓穩(wěn)定，控壓優(yōu)于±0.05kPa。

l   采用EFC技術(shù)進(jìn)行氫氣和空氣流量控制，控流優(yōu)于0.5%F.S.。

l   柱箱控制優(yōu)于±0.1℃。

l   采用低維護(hù)的隔膜泵和定量環(huán)進(jìn)行定體積采樣。

l   采用進(jìn)口VALCO十通閥/六通閥，維護(hù)量低，使用壽命長(zhǎng)。

l   采用雙柱并聯(lián)反吹技術(shù)分析非甲烷總烴，減少峰展寬，縮短分析時(shí)間。

l   采用微型的FID檢測(cè)器，對(duì)甲烷和總烴響應(yīng)較為靈敏。

l   內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PC機(jī)，高清晰彩色液晶觸摸顯示屏，采用的人機(jī)交互控制軟件界面，基于微軟視窗操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的自動(dòng)無(wú)人運(yùn)行。用觸摸屏可完成所有的維護(hù)及診斷功能操作，還可對(duì)儀器參數(shù)和分析方法進(jìn)行編輯和設(shè)置，可實(shí)時(shí)顯示儀器運(yùn)行狀態(tài)、色譜圖及結(jié)果等。自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及圖譜，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)達(dá)(6~8)年。

l   19’’標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，結(jié)構(gòu)緊湊，可與同類型儀器集成安裝于立式機(jī)柜，占地小，日常維護(hù)和操作方便。

2.2 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)由集線箱、上位機(jī)、有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控軟件和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸單元等構(gòu)成。

集線箱安裝在戶外的平臺(tái)上，平臺(tái)上的所有設(shè)備均由集線箱進(jìn)行供電，同時(shí)集線箱接收所有設(shè)備的輸出信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部的處理單元轉(zhuǎn)換為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的RS485協(xié)議傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。通過(guò)安裝在上位機(jī)上的有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控軟件監(jiān)控查詢所有測(cè)量信息和儀表工作狀態(tài)信息。上位機(jī)軟件可以同時(shí)生成國(guó)家環(huán)保部門要求的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元（GPRS、Internet等）傳送到環(huán)保行政主管部門。

   1-1 有關(guān)有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控軟件的功能和操作方法請(qǐng)參見(jiàn)3 有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控軟件操作。

系統(tǒng)運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作

1.1.2 氣路連接及設(shè)置

系統(tǒng)氣路供氣主要連接在VOC氣體分析儀載氣、FID檢測(cè)器供氣、氣動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)氣、探頭和反吹箱反吹氣等。其中探頭和反吹箱反吹氣需高壓壓縮氣單獨(dú)供給外，其它氣路用氣均由隨系統(tǒng)發(fā)貨的氣體發(fā)生器或高壓鋼瓶氣提供。

VOC分析儀及FID檢測(cè)器用氣體主要從VOC分析儀設(shè)備背面氣源接口接入，分別為：載氣、零氣、旁路排空、標(biāo)氣、氫氣、預(yù)留。

l 載氣：作為分析儀的載氣，一般為由零氣發(fā)生器產(chǎn)生的零氣，接口為OD1/8”氟管。

l 零氣：作為FID檢測(cè)器的助燃?xì)怏w，接口為OD1/8”氟管。

l 旁路排空：用于排出煙氣采集的大流量氣體，接口為OD8mm氟管。

l 標(biāo)氣：用于給儀表提供的標(biāo)準(zhǔn)氣體，接口為OD1/8”氟管。

l 氫氣：用于給儀表提供的氫氣，接口為OD1/8”氟管。

l 預(yù)留：用于接入外置泵，接口為OD1/8”氟管。

1.1.3 電控接線及要求

系統(tǒng)供電

電控板的X2：1，X2：2，X2：3分別為系統(tǒng)供電220 V的火線，零線和地線接入端。

供電要求

l   機(jī)柜供電：220 V AC，功率2 kW（不包括伴熱管線）；

l   伴熱管線供電：220 V AC，功率(kW)=伴熱管線長(zhǎng)度(m)×0.04 kW/m。據(jù)伴熱管線的實(shí)際長(zhǎng)度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的供電情況，選擇合適的供電功率。

l   系統(tǒng)總供電功率：為機(jī)柜供電與伴熱管線供電的功率之和。

注意

本設(shè)備能實(shí)現(xiàn)功率為3 kw伴熱管線的供電。當(dāng)伴熱管線的功率超過(guò)3 kw時(shí)，本設(shè)備不適用。

所有氣路連接好后，打開(kāi)空壓機(jī)和零氣發(fā)生器，調(diào)整零氣發(fā)生器壓力表示數(shù)為0.4Mpa。

高溫泵打開(kāi)后，調(diào)整機(jī)柜前面板轉(zhuǎn)子流量計(jì)示數(shù)為2L/min。

1.1.4 上電前的檢查

一般來(lái)講，在系統(tǒng)上電前主要檢查以下幾點(diǎn)：

l   系統(tǒng)接地良好。

l   儀表風(fēng)(0.4~0.7) MPa應(yīng)該準(zhǔn)備并連接好。

l   氫氣(0.1~0.4) MPa應(yīng)該準(zhǔn)備并連接好。

l   系統(tǒng)旁路排空應(yīng)該用氣管引出室外。

1.1.5 上電的順序

系統(tǒng)上電順序?yàn)椋嚎傞_(kāi)關(guān)→其他分開(kāi)關(guān)→多功能插座開(kāi)關(guān)→AQMS-100零氣發(fā)生器開(kāi)關(guān)→VOC分析儀儀表開(kāi)關(guān)。

系統(tǒng)上電后，GC儀表要經(jīng)過(guò)30 min左右的預(yù)熱，探頭、伴熱管要經(jīng)過(guò)60 min左右的預(yù)熱，所有溫度、壓力指標(biāo)達(dá)到要求、儀表無(wú)故障報(bào)警后，系統(tǒng)自動(dòng)或手動(dòng)觸發(fā)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。

系統(tǒng)校準(zhǔn)

有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在出廠前均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證并進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，由于現(xiàn)場(chǎng)工況條件不同，初次使用時(shí)建議進(jìn)行重新標(biāo)定。隨著系統(tǒng)內(nèi)部電子元器件老化，系統(tǒng)參數(shù)將會(huì)緩慢漂移，影響測(cè)量準(zhǔn)確性，因此為了保證有機(jī)廢氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，在使用過(guò)程中，每隔一定的周期，也需要對(duì)組成系統(tǒng)的各類分析儀進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)主要是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行零點(diǎn)和靈敏度標(biāo)定，校準(zhǔn)時(shí)需要通入零氣和相應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。

注意

一般情況下，VOC分析儀標(biāo)定周期為30天。

1.1.6 調(diào)節(jié)高壓氣瓶

如圖3-6所示，一般氣瓶?jī)?nèi)裝的是高壓氣體，因此使用氣體時(shí)需要在氣瓶出口（由氣瓶旋鈕控制）處連接一個(gè)兩級(jí)壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行減壓后才能使用。兩級(jí)壓力調(diào)節(jié)器有兩個(gè)表頭，靠近氣瓶的是高壓表頭，氣瓶旋開(kāi)后它能自動(dòng)顯示氣瓶?jī)?nèi)的剩余壓力，遠(yuǎn)離氣瓶的是分壓表頭，通過(guò)它能調(diào)節(jié)所需要輸出的氣體壓力值。

l   開(kāi)氣瓶：開(kāi)氣瓶順序是先開(kāi)氣瓶開(kāi)關(guān)（逆時(shí)針?lè)较颍⒃俾蜷_(kāi)兩級(jí)壓力調(diào)節(jié)器至相應(yīng)的壓力，為了保證標(biāo)準(zhǔn)的可靠性和準(zhǔn)確度，一般調(diào)節(jié)分壓表頭（順時(shí)針?lè)较颍┑氖局当３衷?.3 MPa左右。

l   關(guān)氣瓶：關(guān)氣瓶的順序是先關(guān)氣瓶開(kāi)關(guān)（順時(shí)針?lè)较颍訇P(guān)氣體壓力二級(jí)減壓閥中的開(kāi)關(guān)（逆時(shí)針?lè)较颍?dāng)分壓表頭的示值將為0 MPa即可。關(guān)閉氣瓶開(kāi)關(guān)后校準(zhǔn)值為不可靠值，建議不再使用。

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