氧化炉是一种用于高温氧化金属材料的设备,其原理是在高温下将金属材料与氧气反应,从而实现氧化作用。
具体来说,氧化炉中要先将金属材料加热至一定温度,这个温度需要高于金属材料的氧化温度。然后,通过加入氧气或氧化气体,使金属材料与氧气发生化学反应,从而形成氧化物。这个过程可以类比为燃烧过程,金属材料相当于燃料,氧气相当于氧化剂,氧化过程会释放出热量,加速反应的进行。
在氧化炉的设计和选择上,需要考虑材料的耐氧化性、温度和气氛控制等因素。不同的气氛条件(例如氧气含量、气体种类等)对氧化反应的速率和产物形成也有影响,需要根据具体材料的情况进行调节。
其中氧气供应是氧化技术中至关重要的一环,为了确保炉内的氧化金属能充分氧化,因此实际工程中要控制氧气浓度的不能太低,所以需要有一台氧气浓度检测仪能实时在线监测炉内氧气浓度。
但是由于炉内温度太高,必须定制一套预处理单元,对炉内的高温样气进行降温除尘除湿处理。GY8700-O2-Q系列防爆式氧气浓度在线监测预处理系统专为此工况而定制。
系统核心采用高精度传感器,可实时监测炉内的氧含量变化,另有高效不锈钢过滤器、蠕动泵、样气采样泵、高效降温除湿冷凝器、不锈钢转子流量计、反吹电磁阀、24V电源转换器与漏电保护器等等。该系统具有寿命长、稳定性好、抗干扰能力强、安装简单方便等优点。同时具有4-20mA、RS485信号输出或无线数据远传,采用LCDTFT高清液晶显示屏,还可以联动工厂中的氧气顶吹转炉等设备来使用。当氧气浓度过低时即时报警,同时启动联动设备往炉内输送氧气。
系统主要功能包括:
1、实时监测炉内中的氧含量。
2、可通过第三方平台实时了解炉内的现场情况。
3、在第三方平台实时记录以上各监测数据,对数据统一集中管理。
4、并能通过声光报警灯发出报警信息,及时告知现场工作人员。
5、可选配搭载7寸触摸显示屏,储存历史数据。
GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第一部分:通用要求》
GB3836.2-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第二部分:隔爆型“d” 》
GB 3836.15-2000 《爆炸性气体环境用电气设备第 15 部分:危险场所电气安装( 煤矿除外) 》
GBT50493-2019 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》
GB12358-2006 《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》
GBZ 2.1-2007 《工作场所有害因素职业接触限值》
GB 4208-2008 《外壳防护等级(IP 代码)》
GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》
GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》
HJ/T 76-2017《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》
HG/T 20507-2014 《自动化仪表选型设计规范》
3.1 检测点的定位
首先通过对场所的细致分析,初步确定设置气体监测仪的最佳位置或必要设置点。从而保证氧气充分被监测到,使低氧情况及时被探知。
3.2 氧气浓度检测仪的选择
针对常见实际环境与条件,选用电化学原理的氧气传感器
3.3 采集控制器(选配)
数据采集控制器用来集中显示监测点的氧气浓度值。同时控制器与联动设备关联,当氧气浓度值低过预设报警值时能够自动报警或控制联动设备。
采集控制器一般安装在值班室中,与检测仪采用四芯线RS485协议连接。控制器内部要有继电器报警开关量输出用于控制联动设备。
3.4 联动设备
氧气顶吹转炉等设备由控制器联动,当氧气浓度超低时自动启动;当氧气浓度恢复正常时,自动停止。
氧气在线监测预处理系统
箱体材质 |
防爆不锈钢箱体 |
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输出信号 |
①4-20mA信号:标准的12位精度4-20mA输出芯片,传输距离1Km ②RS485信号:采用标准MODBUS RTU协议,传输距离1.2Km ③电压信号:0.4-2V,0-5V、0-10V输出,选配(电压输出与电流输出二选一) ④开关量信号:标配1组无源触点继电器,容量24VDC 3A ⑤GPRS、4G、WIFI、LORA、ZigBee等无线信号(选配) |
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接收设备 |
用户电脑、控制报警器、PLC、DCS、DDC等 |
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工作方式 |
泵吸式,连续在线监测 |
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检测介质 |
氧气,可定制其它可燃、有毒有害气体,详情请联系业务员 |
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检测原理 |
电化学 |
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检测范围 |
0-1%/5%/30%/100%VOL可定制 |
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分 辨 率 |
0.01/0.1/1 |
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检测误差 |
≤±3%F.S 更高精度可订制 |
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重 复 性 |
≤±1% |
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线性误差 |
≤±1% |
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响应时间 |
≤30S( |
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工作电压 |
AC220V,最大功率:100W |
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工作温度 |
-20℃~50℃ (高温可定制) |
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工作湿度 |
10-95%RH(无冷凝)(高湿度可定制) |
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工作压力 |
106KPa±20KPa |
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采样温度 |
-20℃~200℃ |
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采样湿度 |
0-90%RH |
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传感器寿命 |
2~6年(根据传感器原理与使用的环境而定) |
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防爆形式 |
防爆不锈钢箱体 |
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防爆等级 |
ExdbIICT6Gb/ExtDA21IP66 T80℃ |
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防护等级 |
IP66 防水溅和短时间雨淋,长时间雨淋需配防雨罩 |
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连接电缆 |
①4~20mA 选三芯屏蔽电缆,RS485 选四芯,距离超 1000 米(带一台检测仪)时单根线径≥1.5mm, 屏蔽层接大地。 ②无线传输:可内置LORA、Zigbeg模块,近距离无线传输;可外置GPRS/4G模块,远程数据传输到云平台,可电脑端和手机端查看历史记录,不受距离限制(选配) |
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报警方式 |
现场声光报警,外置报警器,远程控制器报警,电脑数据采集软件报警等(选配) |
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报警设置 |
标准配置两级报警,可设置报警方式:常规高低报警、区间控制报警 |
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外形尺寸 |
待定,定制化产品以出厂为准 |
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安装方式 |
落地式安装 |
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计 量 证 |
可选,费用客户自付 |
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附 件 |
包装箱、说明书、合格证、出货单各一份 |
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选配附件 |
干燥筒、减压阀、焦油过滤器、蠕动泵、7寸触摸显示屏、高效降温除湿冷凝器、标气接口。 电脑监控配件:免费上位机软件、USB 转 RS485 转换连接线,如果要网络传输还需 RS485 转网口转换器。 |
5.1 安装方式
5.1.1 机柜固定
⑴机柜采用立柜式放置,地面应保持平整,机柜不得倾斜放置。
⑵机柜有散热风扇,空间应不小于 1m,便于散热;顶部不得放置其他物品。
5.1.2 供电
机柜采用 220V AC 供电,须确保地线接地良好。
5.1.3 确定安装位置
⑴主机箱安装位置的选择
首先内部传感器元件的耐受温度范围为-20℃~+50℃,最佳工作温度为+20℃左右,所以要选择环境温度不低于-20℃也不高于+50℃的地方安装。
⑵采样点与主机箱管路距离
主机箱内部使用的是2升抽气泵管路长度的原则是温度合适的前提下越短越好,管路越长数据延迟越长,一般20米内是没有问题的。还是需要结合现场实际情况而定。
5.2 注意事项
5.2.1 在安装在线气体分析仪设备时可能会涉及动火,必须确保氧化炉关闭状态,以免发生爆炸或中毒危险。
5.2.2 取样点应选择在样气温度、压力、清洁度和其他条件尽可能接近分析仪要求的位置。并且该位置要易于接近与操作。
5.2.3 安装在平稳或震动较小的平台,经过取样管路连接至预处理及分析系统。
5.3 管路接口
一路采样进气口进入系统;一路检测后的气体排出口;二路过滤除水气体排出口。接口默认是φ6大小,可以使用外径6mm内径4mm的PU软管;
5.4 采样管的安装
采样管插入待测气体的管道,使用配套法兰固定。如果待测管道气体温度高于采样管的耐热温度,采样前段的管路应采取耐热管路并进行预降温再接PU软管连接检测系统的采样接口。
5.5 气路排出接口的接法
排气口:使用φ6的PU软管连接,主要排放的是从流经检测仪里检测后的气体,
排水口:使用φ6的PU软管连接,大部分的采样气体和水汽从这里排出,如果管道待测气体管道温度高、湿气大所含水汽较多,那排水口会有水流出,所以排水管应向下安装,以保证水流顺利排出。
(管路示意图,图片仅供参考,以出厂为准)
5.6 使用调试中的注意事项
5.6.1流量控制
系统运行中,通过调整流量计和冷凝器下端排水管道上的节流阀,控制流过检测仪表的气体流量在0.3~0.5L/Min左右。
5.6.2冷凝器
冷凝器的目标冷凝温度使用默认温度即可。
5.6.3过滤器
需要定期手动维护清洗粉尘过滤器,防止粉尘堵塞气路。
6.6.4 检测仪的使用详见检测仪的使用说明书