漢克威培訓(xùn)資料

1、北京漢克威科技發(fā)展有限公司 Pro-SysScie ntific Lim ite d大大 綱綱一一 公司介紹公司介紹二二 分析系統(tǒng)及分析小屋分析系統(tǒng)及分析小屋三三 空分分析儀表選型及原理空分分析儀表選型及原理四四 空分常用分析儀表操作維護空分常用分析儀表操作維護公司簡介公司簡介 是一家專門從事過程分析技術(shù)應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè)。公司致力于分析儀表應(yīng)用設(shè)計和分析系統(tǒng)成套服務(wù)，已擁有十多年的經(jīng)驗。從儀表的選型、整體設(shè)計、系統(tǒng)集成、現(xiàn)場調(diào)試、直至售后的支持，我們可以為用戶提供完整的服務(wù)。 周密設(shè)計、精心生產(chǎn)；周密設(shè)計、精心生產(chǎn)； 信守合同，讓用戶滿意；信守合同，讓用戶滿意； 持續(xù)改進，創(chuàng)行業(yè)一流！持續(xù)改

2、進，創(chuàng)行業(yè)一流！ 公司介紹公司介紹PS600分析系統(tǒng)l 2005年9套l 2006年19套l 2007年21套l 2008年20套l 2009年21套l 2010年 9套公司介紹公司介紹分析小屋l 2006年1個 l 2007年3個 l 2008年1個 l 2009年4個 l 2010年 1個 公司介紹公司介紹公司主要客戶：氣體公司：法液空，林德，AP，MESSER，中 空，杭氧，川空等鋼鐵公司：本鋼，鞍鋼，首鋼，邯鋼，安陽鋼鐵 寶鋼，萊鋼，濟鋼，湘鋼，武鋼，通 鋼，舞鋼，包鋼等石油化工：金山石化，安慶石化，枝江化肥，天 津石化，齊魯石化，高橋石化，鎮(zhèn)海 煉化，川維，華魯恒升，惠州乙烯等公司介

3、紹公司介紹 北京北京公司介紹公司介紹 上海上海公司介紹公司介紹lISO 9001:2000ISO 9001:2000認證認證(2005(2005年年) )公司介紹公司介紹lCE認證 (2008年)分析系統(tǒng)分析系統(tǒng) PS600是針對工業(yè)制氣領(lǐng)域的在線分析儀表成套系統(tǒng)。主要根據(jù)分析儀表的原理，特性及設(shè)計工況等參數(shù)合理地設(shè)計氣體分析系統(tǒng)，以滿足氣體測量要求。 PS600在保證可靠測量的前提下，盡量簡單，實用。PS600系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計1 根據(jù)技術(shù)要求，選擇分析儀表。2 根據(jù)儀表的原理，特性參數(shù)，合理地設(shè)計氣體流路，在保證可靠測量的前提下，盡量簡單，實用。 3 針對測量對象不同，合理選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)部件

4、，包括過濾器，減壓閥，流量計及管材等。4 就設(shè)計，和用戶進行溝通確認。PS600系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計樣品預(yù)處理系統(tǒng)：l溫度調(diào)節(jié)l壓力調(diào)節(jié)l流量調(diào)節(jié)l過濾 PS600系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計溫度調(diào)節(jié)降溫，保溫 純凈氣體的降溫是不需要特殊裝置的。 液體樣品的降溫需要通過與冷卻介質(zhì)的熱交換 來實現(xiàn)。一般采用水冷器。 保溫主要分為兩種，一種是樣品管線的保溫， 可通過蒸汽伴熱或電加熱帶保溫；一種是儀表 箱的保溫，可通過蒸汽采暖或電加熱器實現(xiàn)。PS600系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計壓力調(diào)節(jié)：減壓，增壓，穩(wěn)壓等減壓：一般是在采樣點的出口立即減壓。減壓閥增壓：微正壓或負壓樣品，需要用泵（隔膜泵） 或噴射器來達到增壓采樣的目的。穩(wěn)壓：

5、穩(wěn)壓閥，鼓泡穩(wěn)壓器（液封）PS600系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計流量調(diào)節(jié)樣品系統(tǒng)中常用的流量調(diào)節(jié)部件有：球閥：閥芯呈球形，用于切斷或接通樣品流路。針閥：閥芯呈錐形，用于微調(diào)樣品壓力和流量。穩(wěn)流閥：用于穩(wěn)定樣品流量。轉(zhuǎn)子流量計：多采用帶針閥的轉(zhuǎn)子流量計。既可 以指示流量，又可以調(diào)節(jié)流量。PS600系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計過濾分析儀對樣品除塵的要求一般是最終過濾器將小于10um 的微塵濾掉。較大顆粒：Y型過濾器微小顆粒：金屬燒結(jié)，紙質(zhì)纖維液體顆粒：膜式過濾器水洗除塵：高溫高粉塵場合系統(tǒng)圖片系統(tǒng)圖片(2) (2) 首鋼空分應(yīng)用首鋼空分應(yīng)用20042004系統(tǒng)圖片系統(tǒng)圖片 (3) (3) 本鋼空分應(yīng)用本鋼空分應(yīng)用2005

6、2005系統(tǒng)圖片系統(tǒng)圖片 (4) (4) 寶鋼空分應(yīng)用寶鋼空分應(yīng)用20062006系統(tǒng)圖片系統(tǒng)圖片 (6) Yango(6) Yango空分應(yīng)用空分應(yīng)用20092009分析小屋分析小屋 在線分析儀表安裝在現(xiàn)場，需要不同程度的氣候和環(huán)境保護，以確保儀表的使用性能并利于維護。為分析儀提供這種保護的主要包括：分析儀殼體，分析儀箱柜，分析小屋。 分析小屋是一種可以安裝一臺或多臺分析儀表的封閉型建筑物，分析儀的維護工作全部在分析小屋內(nèi)來完成。分析小屋分析小屋1. 分析小屋的技術(shù)要求：l尺寸要求l結(jié)構(gòu)材質(zhì)l外部設(shè)施l配電系統(tǒng)l照明，通風(fēng)，采暖，空調(diào)等輔助設(shè)施。 分析小屋分析小屋尺寸要求金屬結(jié)構(gòu)的小屋屬于非

7、標(biāo)產(chǎn)品，其大小主要依據(jù)分析儀的數(shù)量，類型，系統(tǒng)復(fù)雜程度和操作維護空間來確定。分析小屋分析小屋結(jié)構(gòu)材質(zhì)l 骨架，底座和屋頂： 全部為金屬構(gòu)件，采用型鋼焊接而成。其機械強度滿足起吊，托運，運輸及支撐墻面安裝設(shè)備的要求。l 墻和屋頂 ：外墻外頂材料一般采用1.5-2mm不銹鋼板；內(nèi)墻內(nèi)頂材質(zhì)一般采用1.2或1.5mm厚的鍍鋅鋼板。 分析小屋分析小屋l保溫層，內(nèi)外墻和內(nèi)外頂之間填充阻燃型保溫材料，保溫層厚度一般在70-75mm，嚴寒或酷熱地區(qū)可以加厚到80- 85mm。l地板，采用4-6mm厚的花紋鋼板，必要時加一層防靜電塑膠板。l門必須向外開啟，大于9平米的小屋應(yīng)設(shè)計主門和安全門。配備推桿逃生鎖和阻

8、尼限位閉門器。分析小屋分析小屋分析小屋的外部設(shè)施l小屋外部設(shè)有帶防護鏈的氣瓶固定支架l門，接線箱，氣瓶架，以及樣品預(yù)處理箱等上方應(yīng)該有防雨遮掩l小屋頂部有整體吊裝用的吊環(huán)。分析小屋分析小屋配電系統(tǒng)l公用配電和儀表配電彼此獨立，不同電壓等級的電源也必須彼此獨立。l電源接線箱應(yīng)位于小屋外部。l配電箱位于小屋內(nèi)部，每臺儀表和設(shè)備單獨供電，每個配電回路應(yīng)配備有單獨的開關(guān)和熔斷裝置。分析小屋分析小屋分析小屋照明，通風(fēng)，采暖，空調(diào)系統(tǒng)。l照明：小屋內(nèi)的照明應(yīng)有足夠的照度，以便于維護和操作。同時配備事故照明及外部照明。l通風(fēng)：一般采用軸流風(fēng)機。l采暖：一般采用電暖氣。l空調(diào)：主要針對夏季炎熱天氣。對于危險場

9、所需安裝防爆空調(diào)。分析小屋分析小屋2. 安全檢測報警系統(tǒng) 可燃氣體檢測，有毒氣體檢測，氧含量檢測，火災(zāi)報警系統(tǒng)，聲光報警系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)小屋圖片小屋圖片 (1) (1) 上海賽科苯乙稀裝置分析小屋上海賽科苯乙稀裝置分析小屋小屋圖片小屋圖片 (2) (2) 滄州分析小屋滄州分析小屋小屋圖片小屋圖片 (3) (3) 滄州分析小屋滄州分析小屋空分分析儀表選型及原理l分析儀表選型l 按照測量原理 l 按照被測物質(zhì)l 按照應(yīng)用環(huán)境l 空分分析儀表選型及原理1.按照測量原理磁氧：磁力機械式，熱磁式，磁壓力式電化學(xué)：原電池，P2O5，ZrO2光學(xué)：紅外，紫外，激光熱導(dǎo)色譜：FID TCD HFID FP

10、D ECD 空分分析儀表選型及原理2.按照被測介質(zhì) 氣體介質(zhì) 液體介質(zhì) 固體介質(zhì)空分分析儀表選型及原理3. 按照應(yīng)用環(huán)境 在線 實驗室 航天應(yīng)用 野外應(yīng)用空分分析儀表選型及原理二. 原理介紹l磁氧分析儀任何物質(zhì)在外界磁場的作用下，都會被磁化并呈現(xiàn)出一定的磁特性。能夠被外磁場吸引的物質(zhì)，稱其具有順磁性；反之成為逆磁性。氣體的不同也表現(xiàn)為順磁性和逆磁性。O2，NO，NO2都屬于順磁性氣體；而H2，N2，CO2，CH4等屬于逆磁性氣體?？辗址治鰞x表選型及原理1.1 磁力機械式空分分析儀表選型及原理順磁順磁仕富梅仕富梅順磁啞鈴球傳感器順磁啞鈴球傳感器 永久磁鐵 氮氣球體 反饋線圈 懸絲和反射鏡 光源(

11、LED) 光電池順磁順磁將灌有氮氣的球體(啞鈴球)懸掛在非均勻的強磁場中。順磁順磁在工廠以氮氣標(biāo)定，啞鈴球最終停止位置設(shè)為平衡零點。順磁順磁樣氣中所含的氧氣會受磁場吸引而對啞鈴結(jié)構(gòu)造成轉(zhuǎn)動效應(yīng)。此轉(zhuǎn)動效應(yīng)可由光學(xué)反饋系統(tǒng)偵測出。O2O2O2O2O2O2順磁順磁將電流通過啞鈴周圍的反饋線圈，可產(chǎn)生一個恰可抵抗啞鈴旋轉(zhuǎn)的力量。這個力量可將啞鈴結(jié)構(gòu)回歸原平衡零點。反饋電流的大小和樣氣中的氧濃度呈完全線性相關(guān)。順磁順磁仕富梅順磁技術(shù)優(yōu)點仕富梅順磁技術(shù)優(yōu)點: : 可靠可靠( (完全機械性結(jié)構(gòu)完全機械性結(jié)構(gòu)) ) 穩(wěn)定穩(wěn)定( (平衡零點系統(tǒng)平衡零點系統(tǒng)) ) 準確準確( (完全線性測量完全線性測量) )

12、壽命長壽命長( (無消耗件，可用抗腐蝕材質(zhì)。無消耗件，可用抗腐蝕材質(zhì)。) ) 不受背景氣干擾不受背景氣干擾( (順磁性，熱傳導(dǎo)系數(shù)順磁性，熱傳導(dǎo)系數(shù)) ) 不需要參比氣不需要參比氣順磁順磁空分分析儀表選型及原理1.2 熱磁式空分分析儀表選型及原理1.3 磁壓力式空分分析儀表選型及原理2. 微量水分析儀 水分是指液體或固體中水的含量，對應(yīng)于英 文中的mositure.而濕度對應(yīng)于英文中的 humiduty，是指氣體中水蒸氣的含量。 空分分析儀表選型及原理 表示方法： 絕對濕度 g/m3， mg/m3 體積百分比 ppmv 質(zhì)量百分比 ppmg 露點溫度 , 相對濕度 RH% 空分分析儀表選型及原

13、理2.1電解式微量水分析儀：廣泛應(yīng)用于氣體中微量水分析，它是采用絕對測量方法的儀器。 這種分析儀的主要部件是電解池，在池壁上繞 有兩根平行的螺旋形鉑絲作為電解電極。鉑絲 間涂有P2O5涂層. P2O5+H2O=2HPO3 4PHO3=2H2+O2+2P2O5 電解電流的大小與水含量成正比?？辗址治鰞x表選型及原理2.2 電容式微量水分析儀電容式的傳感器是將薄層孔狀的氧化鋁沉積在導(dǎo)電的基體上，在其表面涂覆一層薄金。導(dǎo)電基體和薄金層形成電容的兩個電極。水蒸氣通過薄金層被氧化鋁吸收，引起電容量的變化以測得露點空分分析儀表選型及原理空分分析儀表選型及原理2.3 晶體振蕩式水分析儀 石英晶體+吸濕涂層2.

14、4 其他類型 卡爾費休 ，冷鏡空分分析儀表選型及原理3. 紅外分析儀紅外線是一種不可見光，波長介于0.78-1000um.紅外線的特點是熱功率大，其輻射出的能量被其他物質(zhì)吸收后能夠很容易的被檢測出來。3.1 測量原理氣體分子能夠吸收特定波長的紅外光，從而造成內(nèi)部原子的震動和旋轉(zhuǎn)。依據(jù)比爾朗伯定律空分分析儀表選型及原理A=ln(V0/V)= KCL 比爾朗伯定律 A:吸收率 V0: 入射能量 V:剩馀能量 K:吸收系數(shù) C:氣體濃度 L:路徑長(樣氣室長度)空分分析儀表選型及原理3.2 紅外分析儀特點能夠測量除惰性氣體和具有對稱結(jié)構(gòu)的雙原子氣體外的很多種類的氣體；測量范圍寬 ；靈敏度高；精度高，

15、響應(yīng)快，穩(wěn)定性好。InfraredG f x氣體能吸收不同波長的紅外光并有獨特的紅外光譜吸收特性，仕富梅紅外技術(shù)仕富梅紅外技術(shù)利用此特性可測量樣氣濃度。InfraredG f x穿透率穿透率紅外光波長紅外光波長SO2CO2COInfraredG f x紅外光范圍:0.8m 1000m 原理: 氣體分子能吸收特定能量(波長)的紅外光 而造成內(nèi)部原子震動或旋轉(zhuǎn)。A=ln(V0/V)= KCL (BEER-LAMBERT LAW)A:吸收率V0: 入射能量V:剩馀能量K:吸收系數(shù)C:氣體濃度L:路徑長(樣氣室長度)仕富梅紅外技術(shù)仕富梅紅外技術(shù)仕富梅紅外構(gòu)造Single Beam, Dual Wave

16、length - SBDW(單光束雙波長) 光學(xué)濾鏡轉(zhuǎn)盤Filter wheel紅外光源, IR Source2 - 15 micron( Broad band, hot wire filament)切光器馬達Chopper Motor鏡片, Lens樣氣室Sample cell熱電式感測器PyroelectricDetector鏡片,LensInfrared仕富梅仕富梅單光束雙波長紅外單光束雙波長紅外以參比濾光鏡過濾被測測量組份不發(fā)生吸收的波長范圍,例如CO2在6.0m附近。以測量濾光鏡過濾被測測量組份發(fā)生強吸收的波長范圍，例如CO2 在 4.3m附近。SO2CO2CO58152.0穿透率波

17、長(微米)Infrared通過參比濾光鏡的紅外光不會被測量組份吸收。感測器接收到的能量代表零點。參比信號參比信號 R RInfrared仕富梅仕富梅單光束雙波長紅外單光束雙波長紅外Infrared通過測量濾光鏡的紅外光部份會被測量組份吸收。若通過的氣體為量程氣，感測器接收到的能量代表量程點。被測組份濃度會和零點與量程點信號差值呈比例關(guān)系(非線性)。參比信號參比信號 R測量信號測量信號 M仕富梅仕富梅單光束雙波長紅外單光束雙波長紅外Infrared固態(tài)(solid sate)熱電式感測器,不會老化和漂移。 抗震動且不受外界溫度影響。參比光和測量光通過同一個樣氣室，可消除因光源老化，鏡片污染所造成

18、的測量誤差。樣氣室材質(zhì)可用316 SS，Monel或 Hastelloy，可耐高溫與抗腐蝕。樣氣室在表外，可直接拆下清洗樣氣室和鏡片。維修保養(yǎng)方便，光源和感測器可直接更換，無校準(alignment)問題。整體結(jié)構(gòu)針對過程工藝應(yīng)用設(shè)計，構(gòu)造堅固且可防塵防水(IP65 or IP50)。仕富梅單光束雙波長紅外特性仕富梅單光束雙波長紅外特性空分分析儀表選型及原理4. 氧化鋯分析儀氧化鋯為一種固體電解質(zhì)空分分析儀表選型及原理工作原理空分分析儀表選型及原理氧濃差電勢E。這個電勢用能斯特程表示為 E=RTln(Po/P1)/4F R-氣體常數(shù)，T-氧化鋯溫度，F(xiàn)-法拉第常數(shù)，Po-參比端氧含量（空氣），

19、P1-測量端氧含量。空分分析儀表選型及原理氧化鋯氧化鋯在高溫時，氧化鋯會傳導(dǎo)在高溫時，氧化鋯會傳導(dǎo)氧離子而產(chǎn)生電流信號。氧離子而產(chǎn)生電流信號。氧化鋯氧化鋯0100參比氣參比氣樣氣樣氣7000C兩側(cè)氣室氧濃度相同時無兩側(cè)氣室氧濃度相同時無電流信號產(chǎn)生。電流信號產(chǎn)生。 氧化鋯氧化鋯0100參比氣參比氣樣氣樣氣7000C兩側(cè)氣室中氧濃度不相同兩側(cè)氣室中氧濃度不相同時，電流信號與樣氣中的時，電流信號與樣氣中的氧濃度相關(guān)。氧濃度相關(guān)。 氧化鋯氧化鋯Nernst Eq: Emf(mV)= K lnPO2 PO2 樣氣 參比氣不銹鋼膜片加熱器mV電極氧化鋯管PO2 PO2 氧化鋯氧化鋯性能性能 傳感器結(jié)構(gòu)能

20、抵抗熱脹冷縮與震動 濃度越低輸出越高(高精度、響應(yīng)快) 高穩(wěn)定度 氧化鋯管控制在較低溫度并采用特殊電極 無氧飽合問題效益效益 標(biāo)定周期長 傳感器壽命長氧化鋯氧化鋯空分分析儀表選型及原理Micropoas空分分析儀表選型及原理5. 熱導(dǎo)分析儀熱導(dǎo)率是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一，代表物質(zhì)傳導(dǎo)熱量的能力。不同物質(zhì)熱導(dǎo)率不同，同一物質(zhì)的熱導(dǎo)率會隨密度，溫度，壓力，濃度，濕度變化?？辗址治鰞x表選型及原理熱導(dǎo)分析儀工作原理通過測量混合氣體熱導(dǎo)率的變化來測量被測組分的濃度。它是通過把混合氣體熱導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)化為熱敏元件電阻的變化來進行測量的。 （ 熱敏原件 ，惠斯通電橋） 空分分析儀表選型及原理空分分析儀表選型及原理

21、西門子C6熱導(dǎo)分析儀空分分析儀表選型及原理6. 電化學(xué)式氧分析儀原電池型：電解液和陽極屬于消耗型 陰極 O2+H20+4e = 4OH- 陽極 Pb+4OH- = Pb+2H20+4e 電解液為KOH，濃度25-30%左右空分分析儀表選型及原理電解池型：電解液和陽極屬于非消耗型。在陰極氧被還原成OH-：O2+2H20+4e = 4OH-在陽極，借助于KOH， OH-遷移到陽極： 4OH- = O2+2H20+4e 空分分析儀表選型及原理空分分析儀表選型及原理7. 氬中微量氮分析儀 高頻放電過程中離子流的變化來測量Ar中雜質(zhì)的。被測氣體經(jīng)過檢測室，在高頻高壓電場的作用下被離子化。一個干擾濾波器用

22、來隔離N2的光譜發(fā)射，被濾掉的光譜通過光電元件和放大器轉(zhuǎn)換成電信號。產(chǎn)生的電壓與Ar中N2的濃度是成比例的。空分分析儀表選型及原理AZ5000空分分析儀表選型及原理8. 氣相色譜儀氣路控制指示單元取樣單元分離單元檢測器信號處理單元空分分析儀表選型及原理8.1氣路控制指示單元 載氣 輔助氣 減壓 穩(wěn)壓 流量調(diào)節(jié)空分分析儀表選型及原理8.2 取樣單元被測樣品由采樣閥導(dǎo)入，由載氣攜帶進入色譜柱平面轉(zhuǎn)閥滑塊閥膜片閥液體進樣閥空分分析儀表選型及原理平面轉(zhuǎn)閥空分分析儀表選型及原理滑塊閥空分分析儀表選型及原理膜片閥空分分析儀表選型及原理8.3 色譜柱分離被測組分1）分類 填充柱 分配型 ，吸附型 毛細管柱- 開管型 ，填充型 空分分析儀表選型及原理2）性能指標(biāo) 分辨率- 相鄰兩分離的組分 選擇性- 性質(zhì)相似的組分3）影響因素 預(yù)處理系統(tǒng)，柱切換系統(tǒng) 柱溫，載氣質(zhì)量空分分析儀表選型及原理空分分析儀表選型及原理8.4 檢測器1)FID 火焰離