化工企業(yè)廢氣排放揮發(fā)性有機(jī)物VOC濃度超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)在線聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)PID傳感器

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VOC濃度超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)在線聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)PID傳感器

1.系統(tǒng)構(gòu)成 : 由取樣單元、預(yù)處理單元、分析單元和聯(lián)網(wǎng)傳輸單元等組成。

2 取樣單元：由電加熱取樣探頭、電加熱取樣管線和反吹系統(tǒng)等組成。

2 預(yù)處理單元：由精細(xì)過濾器、壓縮機(jī)冷凝器、蠕動(dòng)泵、采樣泵、除水罐、和流量計(jì)等組成。

2 分析單元：采用PID光離子氣體檢測(cè)報(bào)警儀,精度高，可靠性好, 維修成本較低。

2 傳輸單元：將當(dāng)?shù)?端口地址位置寫進(jìn)DTU模塊程序，然后用GPRS的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式進(jìn)行傳輸。

2.測(cè)量參數(shù) ：VOCs（有機(jī)揮發(fā)性氣體總含量）

3. 系統(tǒng)組成

3.1 VOCs監(jiān)測(cè)

3.1.1 取樣和預(yù)處理單元

樣氣在取樣泵的抽力下由取樣探頭取出。樣氣中的絕大部分顆粒物被取樣探頭中的過濾器濾除，濾除后由伴熱管線輸送到制冷系統(tǒng)冷凝除水，送至分析單元進(jìn)行分析。冷凝下來(lái)的水經(jīng)排水系統(tǒng)排掉。由控制單元實(shí)現(xiàn)反吹、標(biāo)定、制冷溫度報(bào)警提示等功能，并顯示系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)。

預(yù)處理系統(tǒng)中采用一級(jí)快速冷凝除水，確保氣體組分不變。采用二級(jí)精細(xì)過濾，確保氣體測(cè)量室不被污染，從而提高分析儀的使用壽命。下圖即為氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流程圖。

3.1.2 VOCs氣體檢測(cè)報(bào)警儀

儀    器： VOCs氣體檢測(cè)報(bào)警儀

型    號(hào)：SKA/NE-301(VOCs)

測(cè)量原理：PID光離子檢測(cè)原理

測(cè)量原理

PID 使用了一個(gè)紫外燈（UV）光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測(cè)器檢測(cè)到的正負(fù)離子（離子化）。檢測(cè)器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷幵將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測(cè)量。當(dāng)待測(cè)氣體吸收高能量的紫外光時(shí)，氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時(shí)失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測(cè)器的電極上被檢測(cè)后，很快會(huì)電子結(jié)合重新組成原來(lái)的氣體和蒸汽分子。PID 是一種非破壞性檢測(cè)器，它不會(huì)改變待測(cè)氣體分子，經(jīng)過PID 檢測(cè)的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測(cè)定。

技術(shù)指標(biāo)

檢測(cè)量程： 0～120mg/m3（默認(rèn)*量程；可根據(jù)買方需求定制）

精確度：±2%

線性誤差：≤±2%F.S.

零點(diǎn)漂移：≤±2%F.S./7D

量程漂移：≤±2%F.S./7D

     響應(yīng)時(shí)間：≤30s

電源：24VDC

環(huán)境溫度限制：-10～50℃

通訊接口：4-20mA/RS485

模擬開關(guān)：2路繼電器輸出

報(bào)警式：聲光報(bào)警（ <90dB ）

儀表特點(diǎn)

超大點(diǎn)陣LCD 液晶顯示，支持中英文界面

智能化EC傳感器，采用本質(zhì)安全技術(shù)，可支持多氣體、多量程檢測(cè)

免開蓋，紅外遙控器操作，單人可維護(hù)

本地報(bào)警指示，一體化聲光報(bào)警器（選配）

測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好

儀器具有超量程、反極性保護(hù)，能避免人為操作不當(dāng)引起的危險(xiǎn)。

通過ATEX、UL、CSA 等認(rèn)證，具有化品質(zhì)

內(nèi)置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù)，各模塊具備強(qiáng)大的數(shù)字化配置和檢測(cè)功能；操作簡(jiǎn)單、使用方便。

 豐富的用戶接口

提供豐富接口，可方便集成到各類控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。可通過RS485和RS232等通信方式組建無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)，為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供便利。

3.1.3*規(guī)定污染物排放限值

上圖的表格可以很清楚的看到*所規(guī)定污染物排放限值

附*要求以固定污染源 揮發(fā)性有機(jī)物排放連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 光離子化檢測(cè)器（PID）法技術(shù)要求

性能詳情對(duì)比請(qǐng)參考3.1.2VOCs氣體檢測(cè)報(bào)警儀性能指標(biāo)

3.1.3 預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)由：

取樣單元（探頭、過濾器、溫控器）；  

預(yù)處理單元（取樣泵、除濕、細(xì)過濾、排水等）； 

反吹單元（壓縮氣源、反吹氣路、控制閥等）、；

分析單元（VOCs氣體檢測(cè)報(bào)警器）；

信號(hào)輸出（VOCs濃度、量程轉(zhuǎn)換、標(biāo)定狀態(tài)、故障狀態(tài)等）；

其它（氣路、電路等）；

分析儀器柜：1400×530×730MM（高*深*寬）定制

3.2系統(tǒng)注意事項(xiàng)

取樣點(diǎn)位置的選擇：通常*會(huì)有有組織排放的檢測(cè)位置的，按照的檢測(cè)孔出樣氣進(jìn)入我們的預(yù)處理裝置進(jìn)行分析檢測(cè)，無(wú)組織排放一般常見的檢測(cè)位置有廠界污染區(qū)域，生產(chǎn)車間；泛指污染物不經(jīng)過排氣筒的無(wú)規(guī)則排放，類似這種檢測(cè)環(huán)境，直接圣凱安科技的VOC濃度超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)品安置在現(xiàn)場(chǎng)即可。

1、應(yīng)該選擇在能反映工藝流體性質(zhì)和組成變化的靈敏點(diǎn)上，通常選擇在大于2倍直徑直管段的2分之1處。

2、應(yīng)位于工藝壓差處，構(gòu)成快速循環(huán)回路的位置

3、應(yīng)選擇樣品氣溫度、壓力、清潔度、干燥度和其他條件盡可能接近分析儀要求適宜位置，以便樣品預(yù)處理部件的數(shù)量減至zui少

取樣探頭

1、直通式取樣探頭：適用于含塵量極微小或無(wú)粉塵的氣體中取樣，多用于石油化工行業(yè)

2、過濾式取樣探頭：帶有過濾器的探頭，適用于含塵量高的氣體取樣，探頭濾芯為燒結(jié)金屬或陶瓷

3、減壓式取樣探頭：是將減壓閥和取樣管組合成一體，將樣品氣體先減壓再取出探頭，這種取樣探頭多用于高壓氣的取樣，防止壓力過大損壞儀表

注意：取樣探頭是由客戶自由選配的。

樣氣的傳輸管路

1、管材的材質(zhì)和管徑尺寸的選擇，一般采用316不銹鋼或PTFE管路，管外徑以6mm為多

2、管接頭的選用，一般選擇不銹鋼雙卡套接頭以保證連接的密閉性，特殊環(huán)境選擇PTFE或塑料接

樣氣的處理

1、流量調(diào)節(jié)：使用針閥、限流閥、單向閥和浮子流量計(jì)等，使樣氣流量達(dá)到分析儀表的要求。

2、壓力調(diào)節(jié)：利用減壓閥、安全閥和背壓閥等，調(diào)節(jié)樣氣的壓力達(dá)到系統(tǒng)所需要的恒定壓力; 負(fù)壓或微正壓時(shí)應(yīng)加入真空泵，一般選擇氣動(dòng)或電動(dòng)真空隔膜泵和射流真空發(fā)生器。

3、溫度的調(diào)節(jié)：一般采用螺旋管或水冷方式，將高溫樣氣降至常溫。

4、除污、塵：通過過濾器將樣氣中的冷凝水和微小顆粒物過濾排出。

5、除水：利用制冷器將樣氣溫度降至露點(diǎn)，使樣氣中的氣態(tài)水液化并排出。

6、除油和易結(jié)晶物質(zhì)：通過油洗過濾裝貲，將樣氣中的油、萘、苯等物質(zhì)稀釋達(dá)到濾出目的

樣氣的排放

1、有du氣體的排放：對(duì)人體有害的du氣，可采用高位高空排放或返回取樣管道、回收裝置等

2、可燃危險(xiǎn)氣體的排放：使用排火炬、或阻火裝置高位排放

4. 系統(tǒng)特點(diǎn)

? 核心儀表采用PID光離子法測(cè)量VOCs，測(cè)量精度高、可靠性好，維護(hù)成本低。

? 高溫取樣及高溫伴熱（120℃～180℃）傳輸、去塵、防結(jié)露。

? 預(yù)處理系統(tǒng)中采用快速冷凝快速除水，確保氣體組分不變。直接測(cè)量VOCS干基值，符合國(guó)標(biāo)要求。

? 系統(tǒng)機(jī)柜可全面打開，*提高系統(tǒng)維護(hù)的方便性。

? 系統(tǒng)控制

2 采用PLC可進(jìn)行校準(zhǔn)和系統(tǒng)吹掃，取樣器溫度、伴熱管溫度、冷凝器溫度均參與系統(tǒng)控制，確保系統(tǒng)處于zuijia運(yùn)行狀態(tài)。

2 系統(tǒng)也可使用各種快捷方式進(jìn)行校準(zhǔn)和系統(tǒng)吹掃等，為操作者提供方便。快捷方法降低了對(duì)操作人員的要求。

2 系統(tǒng)控制同時(shí)將系統(tǒng)中的各種狀態(tài)在線顯示，以便實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況

5. 報(bào)警器預(yù)警預(yù)報(bào)軟件系統(tǒng)

5.1預(yù)警預(yù)報(bào)軟件系統(tǒng)

預(yù)警預(yù)報(bào)軟件系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控和報(bào)警功能。主要由任務(wù)管理模塊、數(shù)據(jù)采集與通訊模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊、實(shí)時(shí)報(bào)警模塊、圖形顯示打印及日志記錄模塊組成，主要完成對(duì)多路數(shù)據(jù)的采集、通訊、數(shù)據(jù)分析顯示及異常數(shù)據(jù)的報(bào)警。（如下圖所示）

本系統(tǒng)能對(duì)VOCs氣體濃度進(jìn)行有效的檢測(cè)、分析和報(bào)警。程序由多文檔界面構(gòu)成，管理界面、顯示界面及數(shù)據(jù)庫(kù)日志查詢界面可自由切換。

5.2系統(tǒng)分析模塊

5.2.1數(shù)據(jù)處理分析模塊

數(shù)據(jù)處理分析模塊是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。主要功能包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警器報(bào)警/故障記錄、聯(lián)動(dòng)器故障記錄、檢測(cè)器歷史曲線等數(shù)據(jù)分析展示。該模塊的主要特點(diǎn)是運(yùn)用優(yōu)化的數(shù)學(xué)算法，快速準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送人報(bào)警、顯示打印和日志模塊。

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示

平臺(tái)可對(duì)VOCs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示。將VOCs氣體報(bào)警探頭的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺(tái)，統(tǒng)一管理，綜合展示安裝地點(diǎn)、檢測(cè)時(shí)間、設(shè)備狀態(tài)、測(cè)量值、測(cè)量物質(zhì)。（如下圖所示）

（2）歷史數(shù)據(jù)查詢

可將某個(gè)點(diǎn)位的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析，可直觀的查看在某段時(shí)間內(nèi)氣體濃度的變化狀態(tài)等，幫助采購(gòu)方節(jié)約手動(dòng)分析時(shí)間成本，同時(shí)還能夠幫助采購(gòu)方了解基本污染狀況。

5.2.2任務(wù)管理模塊

任務(wù)管理模塊是系統(tǒng)的核心管理模塊，主要利用操作系統(tǒng)的多任務(wù)性，實(shí)現(xiàn)程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行設(shè)置和管理。包括串口設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、用戶信息及密碼設(shè)置，數(shù)據(jù)通訊的啟動(dòng)、停止，邏輯關(guān)系控制，硬件端口異常診斷，報(bào)警聲音控制等功能，從而是系統(tǒng)正常、有序、穩(wěn)定的工作，保證管理人員方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控操作。

5.2.3數(shù)據(jù)采集與通訊模塊

數(shù)據(jù)采集與通訊模塊是數(shù)據(jù)采集與通訊模塊完成計(jì)算機(jī)和控制器之間的串口通訊，是本系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。該模塊的只要作用是對(duì)設(shè)定的串口實(shí)時(shí)讀寫，按照設(shè)定的波特率進(jìn)行通訊，將采集的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)處理模塊，并寫入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。

5.2.4實(shí)時(shí)報(bào)警模塊

實(shí)時(shí)報(bào)警模塊實(shí)時(shí)報(bào)警模塊是能對(duì)一場(chǎng)情況作出快速準(zhǔn)確響應(yīng)，以聲音、圖形和日志表格形式體現(xiàn)出來(lái)具有報(bào)警的實(shí)時(shí)性，智能分析報(bào)警參數(shù)，根據(jù)氣體濃度大小區(qū)分危險(xiǎn)級(jí)別，進(jìn)行多級(jí)報(bào)警，報(bào)警數(shù)據(jù)信息（包括報(bào)警點(diǎn)、時(shí)間、濃度、處理物等）能自動(dòng)存儲(chǔ)于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)以備查詢。

5.2.5圖形顯示打印模塊與日志記錄模塊

圖形顯示打印模塊以準(zhǔn)確的曲線、鮮明的日志圖表顯示，并能將曲線和圖片打印出來(lái)進(jìn)行分析，具有良好的可操作性；日志記錄模塊和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)緊密結(jié)合，將故障產(chǎn)生與排除的各參數(shù)記錄入庫(kù)，可以有選擇的備份數(shù)據(jù)以備研究。

6. 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

7. 參考文獻(xiàn)

GB/T 9969 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書 總則

GB/T16157-1996 固定污染源廢氣排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法

JJF 1172 揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范

HJ/T 75-2007 固定污染源廢氣有機(jī)廢氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

HJ/T 76-2007 固定污染源廢氣有機(jī)廢氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（試行）

HJ168-2010 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則

HJ 734-2014 固定污染源廢氣有機(jī)廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法

CCAEPI-RG-Y-024-2013 環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施規(guī)則-揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)儀