16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/399/2137773.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 19 (399) октябрь 2020 года

Охладители проб – современный ответ

Михаил Сулима

Автоматика измерений — важное условие в оперативном контроле технологических процессов, автоматического мониторинга и их оптимизации в режиме реального времени. Автоматические измерительные системы дают практически мгновенные данные в самых труднодоступных точках технологических процессов.

Успех внедрения современных АИС зависит, в свою очередь, от важнейшей части автоматического анализа — системы пробоподготовки. О важной роли пробоподготовки и современных технических тенденциях в этой области рассказал глава Ассоциации производителей автоматических измерительных систем Михаил Сулима.

— В 90% систем пробоподготовки ключевым компонентом является охладитель пробы газа, — сказал М. Сулима. — Охладители пробы газа играют роль в стабилизации температуры пробы и снижении температуры точки росы до уровней, допустимых и безопасных для анализатора, а также сокращении содержания водяных паров в пробе для уменьшения интерференции при измерении полезных компонентов.

Важная функция в процессе термостабилизации пробы — контролируемая конденсация в заданном месте с поледующим управляемым отводом конденсата из охладителя.

Речь идет об отводе конденсата в заданном месте с гарантированным сохранением представительности пробы. Современные охладители это высокотехнологичные устройства, в которых сегодня реализован многоступенчатый комплекс защиты от возможного вымывания некоторого количества водорастворимых веществ из пробы, как это было на заре их появления в 1960-1970-х годах прошлого века.

Охладители делятся на несколько типов. В воздушных охладителях теплообменник с пробой газа принудительно обдувается воздухом окружающей среды. Такие охладители самые доступные по стоимости, но и самые сложно контролируемые. В них невозможно точно определить температуру точки росы пробы на выходе такого охладителя, что может вызвать неконтролируемую конденсацию в пробе в непредсказуемом месте аналитической системы, в зависимости от изменений температуры окружающей среды и давления, а также состава пробы.

В водяных охладителях проба газа проходит через охлаждающую ячейку, омываемую циркулирующей технологической водой. Достоинства таких охладителей: простота конструкции и невысокая стоимость. В числе недостатков зависимость выходных параметров пробы от температуры носителя.

Электрические охладители устроены так, что теплообменные ячейки помещаются в охлаждающий контур либо компрессорного типа, либо на базе элементов типа Пельтье. Такие охладители не зависят от параметров окружающей среды, хорошо управляются, в них можно устанавливать необходимую в каждом конкретном случае температуру точки росы пробы на выходе.

— Мы рекомендуем подбирать тип охладителя по требованиям к пробе в каждом конкретном случае, — подчеркнул Михаил Сулима. — Это позволяет оптимизировать стоимость и техническую сложность систем автоматических измерительных систем в целом.

По словам эксперта, при проектировании систем пробоподготовки очень важно правильное понимание корректного расположения охладителя в системе. Самое лучшее расположение охладителя до пробоотборного насоса, когда проба поступает в него сразу после обогреваемой линии транспортировки пробы. Таким образом, получается контролируемая точка конденсации в системе с положительным эффектом вымыванием механических загрязнений, смол. Это многократно увеличивает ресурс работы многих других компонентов измерительной системы, стоящих за охладителем. К слову сказать, часто проектировщиков в применении хорошо контролируемых и проверенных методов анализа газов и выбросов с осушением и охлаждением пробы ограничивают такие заблуждения, как вымывание компонентов из пробы при конденсации влаги из пробы в охладителях.

— Действительно, в начале применения охладителей в 1960-1970-х годах такие проблемы существовали, но сегодня охладители — это высокотехнологичные современные устройства, специально разработанные для сохранения представительности пробы, — пояснил М. Сулима. — Чтобы окончательно развеять такие предубеждения, приведем такие основные современные методы устранения любых нежелательных эффектов в процесс охлаждения и осушения пробы, как высокая скорость прохождения пробы через теплообменники; отсутствие объемного растворения при поверхностном соприкасании пробы с теплообменником; применение теплообменников из стекла, PTFE/PVDF; двухэтапное охлаждение и осушение пробы и др.

Как отметил глава АПАИС, очень важно осуществлять теплотехнический расчет при подборе охладителей, поскольку это один из самых дорогостоящих компонентов системы и нет смысла использовать избыточные и дорогостоящие модели. Расчет выполняется по формуле баланса между паспортной теплоотводящей способностью, расходом пробы, количеством потоков пробы, проходящих через охладитель, ее температуры, влагосодержания и требований к температуре точки росы пробы на выходе охладителя.

При выполнении таких расчетов сразу понятно, что при стандартном 15–30% влагосодержании и скорости расхода пробы 1–2 л в минуту не требуется большая теплопроводящая мощность охладителя, соответственно, можно использовать доступные стандартные модели. Такие калькуляторы также можно найти на сайтах производителей охладителей пробы.

В настоящее время наработан обширный опыт по применению охладителей и осушителей пробы для широкого спектра задач как автоматических измерений для целей контроля технологических процессов, так и для автоматического мониторинга выбросов. На рынке представлен широкий выбор типов охладителей и материалов теплообменных ячеек, позволяющих работать с любыми пробами для большинства задач анализа. Современные охладители-осушители уже не имеют недостатков, свойственных самым ранним моделям, являются очень надежными устройствами.

Автоматизация в энергетике, Информационные технологии,

Охладители проб – современный ответКод PHP" data-description="Автоматика измерений — важное условие в оперативном контроле технологических процессов, автоматического мониторинга и их оптимизации в режиме реального времени. Автоматические измерительные системы дают практически мгновенные данные в самых труднодоступных точках технологических процессов." data-url="https://www.eprussia.ru/epr/399/2137773.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/142/142aded77c1fe3d60edcbd4ad0c066a0.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.