Nernst N2032-O2/CO содржина на кислород и двокомпонентен анализатор на запалив гас

Опсег на апликација

Nernst N2032-O₂/Содржина на кислород на CO и запалив гасдвокомпонентен анализаторе сеопфатен анализатор кој истовремено може да открие содржина на кислород, јаглерод моноксид и ефикасност на согорување во процесот на согорување. Може да ја следи содржината на кислород и содржината на јаглерод моноксид во димните гасови за време или по согорувањето на котлите, печките и печките.

Анализаторот се спарува со Нернст О₂/CO сондата може да го измери процентот на содржина на кислород О₂% во каналот за чад и печката, вредноста на PPM на јаглерод моноксид CO, вредноста на 12 запаливи гасови и ефикасноста на согорувањето на печката за согорување во реално време.

Карактеристики на апликацијата

По користењето на Nernst N2032-O₂/Содржина на кислород на CO и запалив гасдвокомпонентен анализатор, корисниците можат да заштедат многу енергија и да ги контролираат емисиите на издувните гасови.

Nernst N2032-O₂/Содржина на кислород на CO и запалив гасдвокомпонентен анализаторе уникатна технологија која користи структура со две глави од цирконија, развиена по десет години истражување и може истовремено да ја мери содржината на кислород и содржината на јаглерод моноксид. Моментално е вистинска технологија за мерење во линија. Ниската цена, високата прецизност, може да се мери онлајн под различни услови на висока влажност и висока прашина.

Во процесот на согорување на пероксид, кога горивниот гас и кислородот што го поддржува согорувањето ќе достигнат одредена динамичка точка на рамнотежа, содржината на јаглерод моноксид исто така ќе се промени со малата промена во количината на кислород. Трендот на промена на содржината на кислород и промената трендот на јаглерод моноксид го формираат истиот надреден тренд.

Нернст О₂/Принцип на мерење на сонда CO

Нернст О₂/CO сондата има двојни електроди, кои можат да ги детектираат и сигналот за кислород и запаливиот сигнал во исто време. Бидејќи нецелосниот дим од согорување содржи јаглерод моноксид (CO), запаливи материи и водород (H₂).

Кислородната ќелија на сондата за цирконија или сензорот за кислород го користи кислородниот потенцијал генериран од различните концентрации на кислород од внатрешната и надворешната страна на цирконија на висока температура (поголема од 650°C) за мерење на содржината на кислород во измерениот дел. Надворешниот дел од сондата е направен од обвивка од не'рѓосувачки челик или обвивка од легиран челик, која е составена од грејач од легиран челик, цирконија цевка, термоспој, жица, приклучна плоча и кутија, видете го шематски дијаграм. Цирконската цевка на сондата е изолирана со гас од внатрешната и надворешната страна на цирконската цевка преку соодветен уред за запечатување.

Кога температурата на главата на сондата од цирконија ќе достигне 650°C или повисока преку грејачот или надворешната температура, различните концентрации на кислород на внатрешната и надворешната страна ќе генерираат соодветна електромоторна сила на површината на цирконија. Електричниот потенцијал може да се мери со соодветната оловна жица, а температурната вредност на делот може да се мери со соодветниот термоспој.

Кога е позната концентрацијата на кислород внатре и надвор од цирконската цевка, соодветниот кислороден потенцијал може да се пресмета според формулата за пресметка на потенцијалот на цирконија.

Формулата е како што следува:

Е (миливолти) =4F(RT)дневникe 

Каде што E е кислородниот потенцијал, R е гасната константа, T е апсолутната температурна вредност, PO₂INSIDE е вредноста на притисокот на кислородот во внатрешноста на цирконската цевка, и PO₂НАДВОР е вредноста на притисокот на кислородот надвор од цирконската цевка. Според формулата, кога концентрацијата на кислород во и надвор од цирконичната цевка е различна, ќе се генерира соодветниот кислороден потенцијал. Од формулата за пресметка може да се знае дека кога Концентрацијата на кислород во и надвор од цирконската цевка е иста, потенцијалот на кислород треба да биде 0 миливолти (mV).

Ако стандардниот атмосферски притисок е една атмосфера и концентрацијата на кислород во воздухот е 21%, формулата може да се поедностави на:

()

Кога кислородниот потенцијал се мери со мерен инструмент и кога е позната концентрацијата на кислород во или надвор од цирконската цевка, содржината на кислород во измерениот дел може да се добие според соодветната формула.

Формулата за пресметка е следна: (Во овој момент, температурата во цирконскиот дел мора да биде поголема од 650°C)

(%O₂) НАДВОР (банкомат) = 0,21 ИСКT(-46.421E)

Карактеристична крива

Кога измерениот гас содржи О₂и CO во исто време, поради високата температура на сензорот и каталитичкиот ефект на областа на платинската електрода на сензорот, О₂и CO ќе реагира и ќе достигне термодинамичка рамнотежна состојба, PO₂на измерената страна се промени така што парцијалниот притисок на кислородот при рамнотежа е P'O₂.

Тоа е затоа што откако сензорот се активира на висока температура, процесот на О₂а реакцијата на CO која има тенденција да се балансира е паралелна со процесот на О₂дифузија на концентрација. Кога реакцијата ќе достигне рамнотежа, дифузијата на О₂концентрацијата исто така има тенденција да се стабилизира, така што измерениот парцијален притисок на кислород при рамнотежа е P'O₂.

Следниве реакции се случуваат во негативната област на ZrO₂батерија:

1/2 О₂(ПО₂)+CO→CO₂

Кога реакцијата ќе достигне рамнотежа, О₂промени на концентрацијата, ПО₂се сведува на P'O₂, и конверзија на гасовити молекули на кислород и О₂во матрицата е:

Негативна електрода:О₂ → 1/2 О₂(P'O₂)+2е

Позитивна електрода:1/2 О₂(ПО₂)+2е → О₂

Процесот на разлика во концентрацијата на батеријата е:1/2 О₂ (ПО₂) → 1/2 О₂(P'O₂)

Кога електромоторната сила на сензорот се споредува со бројот на молови на оксидационо-редукционен гас, кривата е карактеристична крива слична на кривата на титрација.

Обликот на оваа карактеристична крива под одредена температура, притисок и брзина на проток, истиот сензор ја има точно истата карактеристична крива за ист вид гасен систем.

Затоа, под атмосферски притисок и измерениот гас во природен проток, споредбата на електромоторната сила и бројот на молови на О₂-Системот CO од цирконскиот сензор е λ (λ=no2 /nco или волуменски процент λ=O₂ × V %/OCO × V %) карактеристична крива.

Кога Pt-Al₂O₃катализаторот се катализира на 600°C, CO во аеробниот систем може целосно да се претвори во CO₂, така што измерениот гас содржи само кислород по каталитичко согорување.

Во тоа време, цирконскиот сензор ја мери точната содржина на кислород. Поради односот на измерениот гас под дејство на каталитичко согорување, може да се мери содржината на CO во измерениот гас. Односот помеѓу формулата на реакцијата и количината пред и по каталитичкото согорување на измерениот гас е како што следува:

Да претпоставиме дека концентрацијата на јаглерод моноксид во измерениот гас пред катализата е (CO), концентрацијата на кислород е A1, а концентрацијата на кислород во измерениот гас по катализата е A, тогаш:

Пред согорување:(CO) A1

По согорувањето:О А

Потоа:A=A1 – (CO)/2

И:λ =A1 /(CO)

Значи:A=λ ×(CO)-(CO)/2

Резултат:(CO)= 2А /(2λ-1)    (λ＞0,5)

Принципот на структурата на О₂/CO сонда

О₂/CO сондата направи соодветни промени врз основа на оригиналната сонда за да ја реализира новата функција за контрола на согорувањето. Покрај откривањето на содржината на кислород за време на процесот на согорување, сондата може да открие и нецелосно запалени запаливи материи (CO/H₂), бидејќи јаглерод моноксид (CO) и водород (H₂) коегзистираат во димните гасови од нецелосно согорување.

Сондата е основниот елемент кој го користи електрохемискиот принцип по загревањето на цирконија за да го реализира мерењето.

А.О₂електрода (платина)

Б. COe електрода (платина/скапоцен метал)

В. Контролна електрода (платина)

Основната компонента на сондата е цирконскиот композитен лист заварен на цевката од корунд за да формира запечатена цевка и изложен на каналот за димни гасови на системот за согорување. зголемете го работниот век.

Функциите на COe електродата и О₂електродата се исти, но разликата помеѓу двете електроди е електрохемиските и каталитичките својства на суровините, така што запаливите компоненти во димниот гас како CO и H₂може да се идентификува и открие. Во состојба на целосно согорување, напонот „Nernst“ UO₂се формира и кај електродата COe, а овие две електроди имаат исти карактеристики на кривата. При откривање на нецелосно согорување или запаливи компоненти, не-„Nernst“ напонот UCOe ќе се формира и на COe електродата, но карактеристичните криви на двете електроди се движат одделно. (Видете типични графикони за двата сензори)

Сигналот за напон UCO/H₂од вкупниот сензор е напонскиот сигнал кој се мери со COe електродата. Овој сигнал ги вклучува следните два сигнали:

UCO/H₂(вкупен сензор) = UO₂(содржина на кислород) + UCO₂/H₂(запаливи компоненти)

Ако содржината на кислород измерена со О₂електродата се одзема од сигналот на вкупниот сензор, заклучокот е:

UCOe (запалива компонента) = UCO/H₂(вкупен сензор)-UO₂(содржина на кислород)

Горенаведената формула може да се користи за пресметување на запаливата компонента COe измерена во ppm. Сензорот на сондата е типична карактеристика на сигналот за напон. Графиконот покажува типична крива (испрекината линија) на концентрацијата на COe кога содржината на кислород постепено се намалува.

Кога согорувањето навлегува во област на која му недостасува воздух, на таканаречената точка на „работ на емисија“, кога недоволно воздух предизвикува нецелосно согорување, соодветната концентрација на COe значително ќе се зголеми.

Добиените карактеристики на сигналот се прикажани на дијаграмот на кривата на сондата.

UO₂(континуирана линија) и UCO/H₂(точкеста линија).

Кога воздухот е вишок и согорувањето е целосно ослободено од COe компоненти, сензорот сигнал UO₂и UCO/H₂се исти, а според принципот „Nernst“ се прикажува моменталната содржина на кислород во каналот за димни гасови.

Кога се приближувате до „работ за празнење“, сигналот на вкупниот напон на сензорот UCO/H₂на COe електродата се зголемува со непропорционална брзина поради дополнителниот не-Nernst COe сигнал.За карактеристиките на напонскиот сигнал на сензорот: UO₂и UCO/H₂во однос на содржината на кислород во каналот за димни гасови, овде се прикажани и типичните карактеристики на запаливата компонента COe.

Покрај напонските сигнали на сензорите UCO/H₂и UO₂, релативно динамичниот сензор сигнализира dU O₂/dt и dUCO/H₂/dt, а особено опсегот на сигнал за флуктуација на електродата COe може да се користи за заклучување на „работ на емисијата“ на согорувањето.

(Видете „Нецелосно согорување: опсегот на флуктуација на напонот на COe електродата UCO/H₂“)

Технички карактеристики

•Функција за влез со двојна сонда: Еден анализатор може да биде опремен со две сонди, кои можат да ги заштедат трошоците за употреба и да ја подобрат веродостојноста на мерењето.

•Повеќекратна излезна функција: Анализаторот има два излезни тековни сигнали од 4-20 mA и комуникациски интерфејс компјутер-компјутер RS232 или мрежен интерфејс RS485. Едниот канал на излезниот сигнал на кислородот, другиот канал на излезниот сигнал на CO.

•Опсег на мерење: Опсегот на мерење на кислород е 10^-30до 100% содржина на кислород, а опсегот на мерење на јаглерод моноксид е 0-2000 PPM.

•Поставување аларм:Анализаторот има 1 општ излез за аларм и 3 програмабилни излези за аларм.

• Автоматска калибрација:Анализаторот автоматски ќе ги следи различните функционални системи и автоматски ќе калибрира за да ја обезбеди точноста на анализаторот за време на мерењето.

•Интелигентен систем:Анализаторот може да ги заврши функциите на различни поставки според однапред одредените поставки.

•Прикажи излезна функција:Анализаторот има силна функција за прикажување на различни параметри и силна излезна и контролна функција на различни параметри.

•Безбедносна функција:Кога печката е надвор од употреба, корисникот може да контролира да го исклучи грејачот на сондата за да обезбеди безбедност при употреба.

•Инсталирањето е едноставно и лесно:инсталацијата на анализаторот е многу едноставна и има посебен кабел за поврзување со цирконската сонда.

Спецификации

Влезови

• Една или две цирконски сонди или една цирконија сонда + сензор за CO

• Цим или резервен термометар тип K, R, J, S тип

• Влез на сигнал за прочистување на гас под притисок

• Избор на две различни горива

• Контрола на безбедно работење отпорна на експлозија (применливо само за загреана сонда)

Излези

Два линеарни излезни DC сигнал од 4~20mA (максимално оптоварување 1000Ω)

• Првиот излезен опсег (опционално)

Линеарен излез од 0-1% до 0-100% содржина на кислород

Логаритамски излез 0,1-20% содржина на кислород

Излез на микро-кислород 10^-39до 10^-1содржина на кислород

• Вториот излезен опсег (може да се избере од следново)

Содржина на јаглерод моноксид (CO) PPM вредност

Јаглерод диоксид (CO₂)%

Вредност на PPM за мерење на запалив гас

Ефикасност на согорување

Пријавете ја вредноста на кислородот

Аноксична вредност на согорување

Температура на чад

Приказ на секундарен параметар

• Јаглерод моноксид јаглерод (CO) PPM

• Ефикасност на согорување на запалив гас

• Излезен напон на сондата

• Температурата на сондата

• Амбиентална температура

• Година месец ден

• Влажност на околината

• Температура на чад

• Импеданса на сонда

• Индекс на хипоксија

• Време на работа и одржување

Комуникација со компјутер/печатач

Анализаторот има сериска излезна порта RS232 или RS485, која може директно да се поврзе со компјутерски терминал или печатач, а сондата и инструментот може да се дијагностицираат преку компјутерот.

Чистење прашина и стандардна калибрација на гас

Анализаторот има 1 канал за отстранување прашина и 1 канал за стандардна калибрација на гас или 2 канали за стандардни излезни релеи за калибрација на гас и прекинувач на електромагнетниот вентил што може да се ракува автоматски или рачно.

ТочностP

± 1% од вистинското читање на кислород со повторливост од 0,5%. На пример, при 2% кислород, точноста би била ±0,02% кислород.

АлармиP

Анализаторот има 4 општи аларми со 14 различни функции и 3 програмабилни аларми. Може да се користи за предупредувачки сигнали како што се висока и ниска содржина на кислород, висока и ниска содржина на CO, како и грешки во сондата и грешки во мерењето.

Опсег на приказP

Автоматски прикажува 10^-30～100% содржина на кислород на О2 и содржина на јаглерод моноксид од 0 ppm × 2000 ppm.

Референтен гасP

Довод на воздух со микро-моторна вибрациона пумпа.

Моќ Ruireqements

85VAC до 264VAC 3A

Работна температура

Работна температура -25°C до 55°C

Релативна влажност од 5% до 95% (не кондензира)

Степен на заштита

IP65

IP54 со внатрешна референтна воздушна пумпа

Димензии и тежина

300мм Ш x 180мм В x 100мм Д 3кг