Luminescencyjny analizator do pomiaru rozpuszczonego tlenu w obiegu wodno-parowym.

Transkrypt

1 Luminescencyjny analizator do pomiaru rozpuszczonego tlenu w obiegu wodno-parowym. Orbisphere Hach Ultra Analytics Technopomiar Sp. z o.o. Wrocław, 2007

2 Wstęp Gdzie i dlaczego mierzymy tlen? Dlaczego nowa technologia? Jak działa czujnik luminescencyjny? Opis systemu Wyniki Cechy / Zalety Słowa kluczowe Dostępne opcje Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 2

3 Gdzie i dlaczego mierzymy tlen? AVT (Korekcja aminowa) Kondensat < 30 ppb Odgazowywacz Wlot < 30 ppb Wylot < 10 ppb Chłodzenie stojana < 10 ppb lub ppb Wlot Ekonomizer (woda zasilająca) < 10 ppb OT (Dozowanie tlenu) Poziom tlenu utrzymywany między 30 a 200 ppb Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 3

4 Dlaczego nowa technologia? Wymagania dla analizatorów on-line Minimalna obsługa (częstość i złożoność) Dostępność pomiaru (czas trwania serwisu) Dokładność Rzetelność (dostępność i dokładność w czasie) Pomiar w czasie rzeczywistym Spełnia normy przemysłowe Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 4 TECHNOPOMIAR Sp. z o.o.

5 Dlaczego nowa technologia? Obecne niedoskonałości Wymagany serwis: Delikatne membrany Elektrolit i zużycie elektrod Czas polaryzacji Wpływ przepływu na pomiar Kalibracja / Weryfikacja Off-line = zabiera czas, w którym analizator mógłby pracować On-line z celą Faradaya : czuła na przepływ i stabilność próbki On-line w powietrzu: zależna od T, C, przepływu, i próbki On-line w powietrzu: zakłócenia nawet od kropli wody Kalibarcaja zera musi być wykonana off-linee Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 5 TECHNOPOMIAR Sp. z o.o.

6 Why a new technology? Wymogi dla analizatorów on-line Minimalny wymagania serwisowe Dostępność pomiaru (kalibracja on-line) Dokładność Pewność (dostępność i dokładność w czasie) Pomiar w czasie rzeczywistym Musi spełniać normy przemysłowe Ograniczając czas spędzony przy analizatorze, zwiększamy zaufanie użytkownika do analizatora i naszej marki. Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 6 TECHNOPOMIAR Sp. z o.o.

8 Jak to działa? podstawowa zasada Emitujemy falę niebieskiego światła Aktywny element luminescencyjny zostaje wzbudzony Element aktywny emituje czerwone światło Detekujemy czerwone światło Niebieskie światło Detektor czerwonego światła Aktywny element luminescencyjny Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 8

11 Jak to działa? od przesunięcia w fazie do wartości rozpuszczonego tlenu Ciśnienie cząstkowe tlenu jest zawiązane z przesunięciem fazowym poprzez równanie Serna-Volumera. po 2 = K sv ( Φ 0 Φ) [ Φ Φ 1 f )] 0 ( 0 Znając ciśnienie cząstkowe i temperaturę, możemy obliczyć używając prawa Henry ego ilość rozpuszczonego tlenu w danej celce elektro-chemicznej (co 2 α po 2 ) Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 11

12 Jak to działa? Kalibracja Równanie Sterna-Volmera po 2 = K sv ( Φ 0 Φ) [ Φ Φ 1 f )] 0 ( 0 f 0 = stała K sv = czułość elementu aktywnego = zdefiniowana fabrycznie Φ 0 = faza 0 przy całkowitym braku tlenu = punkt kalibracyjny Kalibracja jedno-punktowa Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 12

20 Wyniki Na procesie z dozowaniem tlenu (Chiny) Komentarz: Nan Hang (inżynier, serwisant) Podoba mi się ten czujnik luminescencji, jest bardzo prosty w użytkowaniu, minimalna obsługa, bardzo łatwa kalibracja w porównaniu z innymi analizatorami tlenu. Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 20

22 Wyniki Na procesie z dozowaniem tlenu (USA) Wylot z odgazowywacza DO2 = 30 do 200 μg kg do G1100 do Waltron do (ppb) time (d) Widać efekt auto-kalibracji G1100 na tle analizatora ABB! Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 22

23 Wyniki Na procesie z dozowaniem tlenu (USA) Komentarz inżyniera sprzedaży w USA: Czujnik niesamowicie prosty w montażu, bez serwisowy, po uruchomieniu, nie wymaga poświęcania mu czasu. Menu kalibracyjne jest bardzo przyjazne dla użytkownika. Kalibracja, trwa wymaga 6-8 minut by uzyskać stabilne warunki. Czujnik podążał bardzo dobrze przy wzrostach i spadkach stężenia tlenu w procesie. Podsumowując. Jesteśmy pod wrażeniem potencjału jaki posiada ten czujnik, jego bardzo dobrą charakterystyką pracy i brakiem wymagań serwisowych. Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 23

27 Wyniki na procesie z korekcją aminową (Wlk. Brytania) Komentarz z Wlk. Brytanii: With regards to the ease of use, being familiar with the 410 and 510 has helped, however the menus for calibration and setting up the parameters are straight forward. Calibration is simple and the auto calibration function makes the system excellent for the end user. We have no problems while the system has been on site for the past three months. I would imagine in this time, perhaps if measuring in line with an EC sensor one sensor service may have been carried out as routine, we have not even removed the G1100 sensor from the flow through cell! Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 27

28 Parametry Specyfikacja Zakres pomiarowy Powtarzalność Odtwarzalność (dokładność) Próg detekcji Czas odpowiedzi (90%) Wymagany przepływ 0 to ppb ± 1 ppb + 2% w zakresie 0 do 600 ppb ± 2 ppb + 2.5% w zakresie 0 to 600 ppb przy kalibracji w 10 C 0 ppb ± 2 ppb 30 s 50 ml/min do 500 ml/min Na dokładność pomiaru nie wpływa: - Przepływ próbki - Magnetyt na głowicy czujnika - Olej lub smar na głowicy czujnika Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 28

29 Parametry wymagania kalibracji Kalibracja Monitoring O 2 > 50 ppb: co 3 miesiące Monitoring O 2 < 50 ppb: co miesiąc Standardowa butla 1l (34 bars) N 2 (5.0) = przy miesięcznej kalibracji wystarczy na 3 lata! W pełni zautomatyzowana i programowalna. Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 29

31 Cechy Przetwornik ORBISPHERE 410 Komunikacja USB-A: Wymiana danych, raporty z kalibracji, konfiguracja przy pomocy pamięci USB (Memory stick) USB-B: Wymiana danych, raporty z kalibracji, konfiguracja bezpośrednio z komputera PC RS485 / Profibus DP Ethernet Diagnostyka Informacja, o wymaganej zmianie butli z gazem kalibracyjnym Informacja o potencjalnym błędzie przy auto-klibracji Wyjścia 3 x smart 4-20 ma przy 500 Ohms 3 przekaźniki + 1 przekaźnik systemowy Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 31

32 Zalety Dokładność i pewność nie zależy od jakości próbki Dokładność pomiaru nie zależy od przepływu próbki Na dokładność pomiaru ma wpływu obecność magnetytu w głowicy czujnika Dokładność i pewność nie zależy od operatora Suchy sensor, bez żadnych membran, elektrolitu i reagentów Automatyczna i programowalna kalibracja on-line Bardziej pewne wyniki pomiaru Ręczna i automatyczna kalibracja jest zapisywana w pamięci przetwornika Diagnostyka w czasie rzeczywistym, informacja o wymaganym serwisie, kalibracji, wymianie butli kalib., błędzie kalibracji, uszkodzeniu czujnika bądź systemu Zminimalizowany czas obsługi urządzenia W pełni automatyczna kalibracja on-line Czynności serwisowe ograniczone do 5 minut raz na 18 miesięcy Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 32

33 Kluczowe wiadomości Pierwszy luminescencyjny procesowy analizator śladowego tlenu W pełni zautomatyzowana kalibracja on-line Niskie koszty posiadania analizatora Czas off-line na serwis to 5 minut co 18 miesięcy Suchy czujnik: bez elektrolitu, bez odczynników, bez membran Sprawdzony na obiektach z dozowaniem tlenu i korekcją aminową: poziom tlenu nie wpływa na częstość wykonywania serwisu Dokładność pomiaru niezależna od zmiennego przepływu i obecności magnetytu w próbce Ograniczając czas spędzony przy analizatorze, zwiększamy zaufanie użytkownika do analizatora Brak wpływu od jakości próbki Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 33

34 Gdzie G1100 może mieć zastosowanie? Główny obieg w elektrowni jądrowej AVT (Korekcja aminowa) Kondensat < 30 ppb Odgazowywacz wlot < 30 ppb wylot < 10 ppb Chłodzenie stojana < 10 ppb lub ppb Ekonomizer wlot (woda zasilająca) < 10 ppb OT (Dozowanie tlenu) Poziom tlenu utrzymywany między 30 a 200 ppb Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 34

35 Dostępne opcje kompletny system Obudowa Enclosure W P Wall mounting enclosure Panel mounting enclosure Wlot Sample próbki inlet 6 6 mm sample inlet 4 1/4 inch sample inlet 410/G/P1C00000 Communication Komunikacja 0 RS485 1 Profibus / RS485 41G1-0 41G1-P400 Orbisphere analizator luminescencji tlenu, wersja panelowa, wlot próbki ¼, VAC, 3 x wyjście analogowe 0/4-20mA, RS485 G /G/P1C00000 Przetwornik Orbisphere 410 tlen (sensor luminescencji G), wersja panelowa, VAC, 3 x wyjście analogowe 0/4-20mA, RS485 1 G Czujnik luminescencji tlenu dla wody ultra czystej, z 3 metrowym kablem. 1 G1100-F4 Kompletna komora przepływowa do czujnika G1100, złączki ¼ G1100-F Reduktor ciśnienia dla butli z gazem kalibracyjnym, stały przepływ 0.1 l/min, przyłącze 5/8" x 18, maks. 70 bar Zestaw części zamiennych na 2 lata pracy analizatora G Zestaw narzędzi do czujnika G1100 Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 35

36 Dostępne opcje butle z gazem kalibracyjnym Butla z gazem N2, jakość % (5.0) lub lepsza ze złączem 5/8-18 UNF (C10). Zalecane mmin. 20 litrów, ale maks. 70 bar Przykładowi dostawcy CalGaz/Airliquide ; Kontakt: 2AL cylinder, filled with pure nitrogen quality % (50), capacity 34 liters (1 liter at 34 bars). (8AL: 58 liters) Microgas: Kontakt: Microcan 34 or 105: cylinder, filled with pure nitrogen quality % (50), capacity 34 or 105 liters GasCo; USA only; Kontakt: 34L cylinder, filled with pure nitrogen quality 50, capacity 34 liters Do kupienia lokalnie!!! Nie dostarczany przez Hach Ultra Copyright 2006 Hach Ultra Analytics Page 36

37 Thank you for your attention Pytania? Grzegorz Smakosz Technopomiar Sp. z o.o. Wrocław, 2007