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TC二氧化硫分析仪

发布日期:2020-11-11 02:50

  TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 一、概述 TC-F 型二氧化硫分析仪是基于不同气体具有不同的热导率以及混合气体热导率随其被测 成份含量变化这一物理特性进行工作的。 本仪器采用大规模集成电路、光可控硅等先进电子产品,具有抗干扰性强、分辩率高、滞 后时间短等特点,适用于工业硫酸生产中和其它分析场合的二氧化硫在线分析。 本仪器在显示 SO2 数值的同时,还可以把分析结果变换成相应的直流信号输出,作为记录 和控制的采样信号。另外,本仪器还具有自动保护功能,一旦热导池恒温电路失控,仪器自动 把加热电源切断,确保仪器不被烧坏。 主要技术参数 二、主要技术参数 测量范围:0~15%(体积) ; 精 度:5 级; 滞后时间:小于 120 秒、开机预热时间小于 4 小时; 输出信号:4~20mA DC(允许外接负载≤600Ω) ; 0~10mA DC(允许外接负载≤1200Ω) ; 瞬时浓度显示:0~15%; 电 源:220V±10%AC 频率 50Hz±5%; 环境温度:-5℃~45℃; 环境湿度:5%~90% 仪表功耗:60W 左右; 仪表耗气量:约 30L/h; 重 量:约 12.5Kg。 三、原理及电气构成 气体的热导率的检测是通过一个电桥(封装在热导池内)来实现的,如图一, 改进的 SO2 表采用的是恒压源给桥体供电, 由于固定电阻阻值相等, 工作臂和参比臂是阻值相等的铂电阻, 所以当工作臂和参比臂中的气体和温度都相同时,理论上ΔU 输出为零;因此,在参比臂中充 标准气体,工作臂和参比臂加热到一定温度,当被测气体流过工作臂时,桥臂温度因热量对流 和扩散而发生变化,相应的臂阻值也发生变化,电桥失去平衡,输出一个差压信号。 图 一 1 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 由传送器产生的压差信号ΔU,经处理放大,一路去显示电路,另一路去电压/电流转换电 路,形成电流输出。 对热导池加入工作电流的同时,通过恒温电路维持热导池温度恒温,该恒温电路由 PT100 铂热电阻测得温度,转换成电压信号,一路去监控显示,另一路去温度控制回路。 仪器电气原理方框图(图二) 图二 四、仪器的组成与作用 整套仪器由 TC-F 型检测器和 TC-F 型信号处理器两部分组成。 1. 检测器 二氧化硫检测器的作用为:将由工艺流程中采样来的二氧化硫气体转换为相应的电讯号输 出至信号处理器内。它由予处理器组件和 TC-F 型热导池二部分组成,组装在予处理板上,并通 过钢制喷塑机箱加以防护和安装。检测器机箱外形及安装参照图五,北京快3检测器的气路流程参照附 图一。 ⑴予处理器 由除雾干燥器和自力式流量调节器组成。其作用为:将由工艺流程中采样来的二氧化硫待 测样气,通过除雾器进行酸雾分离、干燥、过滤成干净干燥气样,通过自力式流量调节器控制 一定流量进入热导池分析测量。 除雾器由除酸雾装置和干燥装置两部分构成,根据现场工艺流程样气中酸雾和水的含量, 来定期打开除雾装置的排污阀排放和置换干燥装置中的硫酸钙。 ⑵ 热导池 由测量电桥、测温元件、加热线圈等组成。全部部件封装在保护罩内,为一个整体部件, 安装在预处理板上。其作用:在信号处理器的作用下,对其恒温、恒压。在此工作条件下,将 预处理来的待测气体转换成相应的电讯号输出至信号处理器。 ⑶检测器的电气内部接线 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 信号处理器作用为:①对热导池加热恒温控制在 60±1℃;②为热导池测量电桥提供 10V 左右的恒定工作电压;③将热导池输出的二氧化硫浓度电讯号进行处理放大、驱动数显;④为 仪器提供标准电流讯号输出;⑤附有热导池桥流、温度监测等功能。整台仪表由显示面板、机 箱、机芯、背部接线端子排及线路板等组成。 检测器内外接线 1 TC型 热 导 池 8 7 3 4 5 6 图三检测器内部电气接线图 信号处理器的外形及安装接线参照图六、图七。 信号处理器的前面板布置见图四。 数字显示窗口 温度监控 桥流监控 图四 3 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 五、仪器的安装与接线 (一)安装 整套仪器的安装分为二氧化硫检测器的现场安装和信号处理器的控制室安装两部分进行。 1. 二氧化硫检测器的安装 ⑴检测器的外形尺寸及安装尺寸见图五 图五 a 检测器外形尺寸 80 80 3孔Φ10 图五 b 检测器安装钻孔尺寸 4 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 ⑵检测器的安装要求 a. 检测器安装地点:应选择在工艺取样点附近,并便于安装和维护。 b. 检测器安装的依托体应无振动,并有防雨、防水措施。 c. 进检测器的气体应为干净、干燥、流量较平稳的 SO2 气体。 d. 进检测器的气体温度应60℃,否则增加降温设施。 ⑶安装方法 a. 按上述要求确定安装位置,制作或确定安装依托体(做钢制支架或依附墙壁 安装,亦可安装在玻璃钢仪表保护箱内) 。 b. 按图五 b,在依托体上钻孔,拉出检测器上的活动安装挂板,采用 M8 的普通 螺栓或膨胀螺栓,将检测器挂装在依托体上并固定。 c. 参照附图一,从工艺管道中,采用 1/2水煤气管或聚丙稀管配制采样管至检 测器处,变径后采用内径为Φ8 的软管和检测器进气接头相接。 d. 用同样方法,将检测器出气引至外部放空或回收。 ⑷检测器外部接线. 信号处理器的安装 ⑴信号处理器的外形和开孔尺寸见图六 96 12 350 90+1 图六 a 信号处理器外形尺寸 图六 b 开孔尺寸 ⑵信号处理器背部接线见图七 ⑶信号处理器的安装 信号处理器为盘装型仪表,按图六 b 开孔后,采用随仪表配带的安装托板固定在表盘上。 (二)接线 仪器的接线是指安装在现场的检测器和安装在控制室内的信号处理器之间的连线、供电电 源及输出接线(和标准输入信号外配仪表连接用) 。 需要指出的是:检测器和信号处理器共九根导线连接,采用一根 RVV2×1.5 二芯铜芯电缆 5 南化集团研究院仪表及自动化研究所 138+1 144 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 做加热连线 带屏蔽七芯铜芯电缆, 自现场至控制室用桥架 或钢管敷设。每根导线 米。 仪器电气系统接线 A B C ~ ~ 电 输 出 I+ I- 桥 温 度 加 热 电 地 中 源 相 图七 信号处理器背部接线 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 1 2 3 电 输 出 I+ I记 仪 录 桥 A 温 B C 度 电地 ~ 4 P 加 中 ~ 220V ~ 相 热 源 桥 流 输 出 测 温 加 热 1 2 3 4 5 6 7 8 信 处 器 号 理 检 器 测 现 场 控 室 制 图八 仪器电气系统图 六、仪器的使用与维护 (一)仪器的使用 仪器正确安装和接线无误后,可投入正常使用。 1.检查检测器中的酸雾分离室内应固定玻璃纤维布,干燥室内应装填无粉化的块状硫酸钙,照 流程图检查所有气路接头应无松动和漏气的可能。 2.将信号处理器通入交流 220V 电源,仪器即进入加热工作状态。约 1 小时,按温 度监控键,待仪器显示 60±1℃时,仪器已恒温。如若仪器恒温后,达不到 60±1℃,参照图九 所示:调整信号处理器内的电位器 W5(温度零点)使之恒温在 60℃; 3. 按桥流监控键,仪器应显示 200 左右,桥体工作电流正常。如若桥流显示有偏差,参照图九 调整 W1 电位器(桥流微调)使之达到。 4. 先关闭予处理器上的 “排污调节阀” 通入空气, , 再缓慢开启工艺取样阀门和予处理器上 “进 气调节阀” ,使自力式流量计转子稳定在刻度 1 上(初次使用或停电 12 小时以上,需重新开机 预热通电 4 小时) ,此时仪表应显示为 0~+0.1 以内的 SO2%值,否则参见图九,调整 W6 电位器 (浓度零点) ,此时仪器输出电流应为 0 毫安或 4 毫安(4~20 毫安输出时) 。否则调整 W3 电位 器(电流零点)使之吻合。 5.通过上面步骤仪器的气体采样流量正常、恒温正常、桥流正常时,此时整套仪器已进入正常 7 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 测量状态。当仪器通入 SO2 气体时,仪器应显示为当时 SO2 浓度的瞬时值,如有误差时,通过 同时、同点三次以上同一人化学分析标定,取平均值,调整 W2 电位器(浓度量程)使之吻合实 际值,此时仪器的输出电流值也应对应仪器的 SO2 显示值,否则调整 W4 电位器(电流量程)使 之对应。 6.上述各电位器必须对应不同的参数进行调校, 不能调乱。 否则按上述步骤重新一步步调整。仪 器在出厂时,均已准确调校。 各电位器在信号处理器电路板上的位置如图九 图九 仪器调校电位器图 (二)仪器的维护 TC-F 型二氧化硫分析仪投入正常使用时,应该注意如下维护事项,才能保证仪器长期稳定 的使用。 1. 仪器予处理器中的除雾器,由除雾室和干燥室组成。干燥室内,需填充块状的硫酸钙,如果 硫酸钙出现粉化或潮湿,应及时换上块状新硫酸钙。其制做方法:在化学试剂商店购买粉状 的硫酸钙(分析纯) ,购回后,采用分析用的塘瓷盘,在盘内用水调成粘稠糊状,并在盘内 拍成扁平形状,其厚度为 10 毫米左右。置于鼓风干燥箱内烘干后,掰成 10 毫米左右见方的 块状,置于干燥室中或密封贮放待用;除雾室内,需根据工艺样气中含酸雾量的多少,定期 打开排污阀排酸,并把除雾骨架上的玻璃布拆下清洗晾干。 2. 当来自工艺中的二氧化硫气体,如若流量波动大、酸雾大、含尘量高时,还必须在仪器样气 进口前,由用户自行加装相应容量的稳压器或分离器、过滤器。做前置处理,然后再进入仪 器。对硫磺制酸中的炉气,由于含有碳氧化合物及 SO3 混合复杂的气氛,在低温下结露形成 酸性黑色物质而堵塞和腐蚀予处理器气路部分。可采用容积 5~10 升左右大口瓶,内装 98% 左右浓硫酸,使炉气通过酸洗后,由放空管接入检测器进气接头。 注: (酸的装填量为瓶子容量的 80%左右,根据酸洗后发黑的程度,一般一个月左右更换一 次酸液。 ) 3. 如若样气温度大于 60℃,需在仪器气样进口前,加装气体冷却器。 8 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 4. 注意;仪器的热导池内部严禁打开。如发生故障返厂修理。 生产单位:南化集团研究院仪表及自动化研究所 地 址:南京市大厂区葛关路 699 号 邮政编码:210048 电 线 南化集团研究院仪表及自动化研究所 TC-F 型二氧化硫分析仪使用说明书 进气调节阀 除 雾 干 燥 器 热导池 排污调节阀 自力式流量计 气路系统安装图 10 南化集团研究院仪表及自动化研究所

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