Nernst N2032-O2/CO 산소 함량 및 가연성 가스 2성분 분석기

적용 범위

네른스트 N2032-O₂/CO 산소 함량 및 가연성 가스2성분 분석기연소과정에서 산소함량, 일산화탄소, 연소효율을 동시에 검출할 수 있는 종합분석기입니다. 보일러, 용광로 및 가마의 연소 중 또는 연소 후에 배가스의 산소 함량과 일산화탄소 함량을 모니터링할 수 있습니다.

Nernst O와 분석기 짝을 이루다₂/CO 프로브는 산소 함량 비율을 측정할 수 있습니다.₂연도 및 용광로의 %, 일산화탄소 CO의 PPM 값, 12가지 가연성 가스 값 및 연소로의 연소 효율을 실시간으로 제공합니다.

적용특성

네른스트 N2032-O 사용 후₂/CO 산소 함량 및 가연성 가스2성분 분석기, 사용자는 많은 에너지를 절약하고 배기가스 배출을 제어할 수 있습니다.

네른스트 N2032-O₂/CO 산소 함량 및 가연성 가스2성분 분석기10년간의 연구 끝에 개발된 지르코니아 더블 헤드 구조를 활용해 산소 함량과 일산화탄소 함량을 동시에 측정할 수 있는 독보적인 기술이다. 이는 현재 진정한 인라인 측정 기술입니다. 저비용, 고정확도, 다양한 고습도 및 먼지가 많은 조건에서 온라인으로 측정할 수 있습니다.

과산소 연소 과정에서 연료 가스와 연소 보조 산소가 특정 동적 평형점에 도달하면 산소량의 약간의 변화에 ​​따라 일산화탄소 함량도 변합니다. 산소 함량의 변화 추세와 변화 일산화탄소의 추세는 동일한 중첩 추세를 형성합니다.

네른스트 O₂/CO 프로브 측정 원리

네른스트 O₂/CO 프로브에는 산소 신호와 가연성 신호를 동시에 감지할 수 있는 이중 전극이 있습니다. 불완전 연소 배가스에는 일산화탄소(CO), 가연성 물질 및 수소(H)가 포함되어 있기 때문입니다.₂).

지르코니아 프로브 또는 산소 센서의 산소 셀은 고온(650°C 이상)에서 지르코니아 내부와 외부의 서로 다른 산소 농도에 의해 생성된 산소 전위를 사용하여 측정된 부품의 산소 함량을 측정합니다. 외부 프로브의 일부는 스테인레스 스틸 쉘 또는 합금강 쉘로 만들어지며 합금강 히터, 지르코니아 튜브, 열전대, 와이어, 터미널 보드 및 상자로 구성됩니다. 회로도를 참조하십시오. 프로브의 지르코니아 튜브는 가스 절연 해당 밀봉 장치를 통해 지르코니아 튜브의 내부와 외부.

히터 또는 외부 온도를 통해 지르코니아 프로브 헤드의 온도가 650°C 이상에 도달하면 내부와 외부의 서로 다른 산소 농도가 지르코니아 표면에 상응하는 기전력을 생성합니다. 전위를 측정할 수 있습니다. 해당 리드선으로 부품의 온도 값을 해당 열전대로 측정할 수 있습니다.

지르코니아 튜브 내부와 외부의 산소 농도를 알면 지르코니아 전위 계산 공식에 따라 해당 산소 전위를 계산할 수 있습니다.

공식은 다음과 같습니다.

E(밀리볼트) =4F(RT)통나무e 

여기서 E는 산소 전위, R은 기체 상수, T는 절대 온도 값, PO₂INSIDE는 지르코니아 튜브 내부의 산소 압력 값, PO₂OUTSIDE는 지르코니아 튜브 외부의 산소 압력 값입니다. 공식에 따르면 지르코니아 튜브 내부와 외부의 산소 농도가 다르면 해당 산소 전위가 생성됩니다. 계산 공식을 통해 알 수 있습니다. 지르코니아 튜브 내부와 외부의 산소 농도가 동일하므로 산소 전위는 0밀리볼트(mV)여야 합니다.

표준 대기압이 1기압이고 공기 중의 산소 농도가 21%라면 공식은 다음과 같이 단순화될 수 있습니다.

()

측정기로 산소포텐셜을 측정하여 지르코니아관 내부 또는 외부의 산소농도를 알면 해당 공식에 따라 측정부위의 산소함량을 구할 수 있습니다.

계산식은 다음과 같습니다. (이때 지르코니아 부분의 온도는 650°C 이상이어야 합니다.)

(%영형₂) 외부 (ATM) = 0.21 EXPT(-46.421E)

특성곡선

측정가스에 O가 포함된 경우₂및 CO 동시에, 센서의 높은 온도와 센서의 백금 전극 영역의 촉매 효과로 인해 O₂CO는 반응하여 열역학적 평형 상태에 도달합니다.₂측정 측의 산소 분압이 P'O가 되도록 변경되었습니다.₂.

이는 센서가 고온에서 활성화된 후 O2의 과정이 진행되기 때문입니다.₂균형을 이루는 경향이 있는 CO 반응은 O 과정과 평행합니다.₂농도 확산. 반응이 평형에 도달하면 O의 확산이 일어난다.₂농도도 안정화되는 경향이 있으므로 평형 상태에서 측정된 산소 부분압은 P'O입니다.₂.

ZrO의 음의 영역에서는 다음과 같은 반응이 일어납니다.₂배터리:

1/2O₂(PO₂)+이산화탄소→이산화탄소₂

반응이 평형에 도달하면 O₂농도 변화, PO₂P'O로 감소₂, 기체 산소 분자와 O의 전환₂매트릭스의 내용은 다음과 같습니다.

음극:영형₂ → 1/2O₂(P'O₂)+2e

양극:1/2O₂(PO₂)+2e → O₂

배터리 농도 차이 프로세스는 다음과 같습니다.1/2O₂ (PO₂) → 1/2O₂(P'O₂)

센서의 기전력을 산화환원가스의 몰수와 비교하면 적정곡선과 유사한 특성곡선이 나타난다.

특정 온도, 압력 및 유속 하에서 이 특성 곡선의 모양은 동일한 센서가 동일한 종류의 가스 시스템에 대해 정확히 동일한 특성 곡선을 갖습니다.

따라서 대기압과 자연유동에서 측정된 기체 하에서 O의 기전력과 몰수를 비교하면 다음과 같다.₂- 지르코니아 센서에 의한 CO 시스템은 λ(λ=no2 /nco 또는 부피 백분율 λ=O)입니다.₂ × V%/OCO × V%) 특성 곡선.

Pt-Al 때₂O₃촉매는 600°C에서 촉매화되며, 호기성 시스템의 CO는 완전히 CO로 전환될 수 있습니다.₂, 측정된 가스에는 촉매 연소 후 산소만 포함되어 있습니다.

이때 지르코니아 센서는 정확한 산소량을 측정합니다. 측정 가스의 촉매 연소 작용 관계로 인해 측정 가스의 CO 함량을 측정할 수 있습니다. 측정 가스의 촉매 연소 전후의 반응식과 양 사이의 관계는 다음과 같습니다.

촉매 작용 전 측정 가스의 일산화탄소 농도를 (CO), 산소 농도를 A1, 촉매 작용 후 측정 가스의 산소 농도를 A라고 가정하면 다음과 같습니다.

굽기 전：(CO)A1

연소 후：ㅇㅇ

그 다음에:A=A1 – (CO)/2

그리고:λ =A1/(CO)

그래서:A=λ ×(CO)-(CO)/2

결과:(CO)= 2A /(2λ-1)    (λ>0.5)

O의 구조 원리₂/CO 프로브

오₂/CO 프로브는 새로운 연소 제어 기능을 실현하기 위해 원래 프로브를 기반으로 해당 변경을 수행했습니다. 연소 과정 중 산소 함량을 감지하는 것 외에도 프로브는 불완전 연소된 가연성 물질(CO/H)도 감지할 수 있습니다.₂), 왜냐하면 일산화탄소(CO)와 수소(H) 때문입니다.₂) 불완전 연소의 배가스에 공존합니다.

프로브는 지르코니아를 가열한 후 전기화학적 원리를 이용하여 측정을 구현하는 기본 요소입니다.

A.O₂전극(백금)

B. COe 전극(백금/귀금속)

C. 제어전극(백금)

프로브의 핵심 구성 요소는 커런덤 튜브에 용접되어 밀봉된 튜브를 형성하고 연소 시스템의 연도 가스 채널에 노출되는 지르코니아 복합 시트입니다. 내장 전극을 사용하면 부식 구성 요소가 전극을 손상시키는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 서비스 수명을 늘리십시오.

COe 전극과 O의 기능₂전극은 동일하지만 두 전극의 차이점은 원료의 전기 화학적 및 촉매 특성이므로 CO 및 H와 같은 배가스의 가연성 성분₂식별 및 감지가 가능합니다. 완전 연소 상태에서 "Nernst" 전압 UO₂COe 전극에도 형성되어 있으며, 이 두 전극은 동일한 곡선 특성을 가지고 있습니다. 불완전 연소 또는 가연성 부품을 감지할 때 비"Nernst" 전압 UCOe도 COe 전극에 형성되지만 두 전극의 특성 곡선은 별도로 움직입니다.(두 센서의 일반적인 그래프 참조)

전압 신호 UCO/H₂전체 센서 중 COe 전극에 의해 측정된 전압 신호입니다. 이 신호에는 다음 두 가지 신호가 포함됩니다.

UCO/H₂(총 센서) = UO₂(산소 함량) + UCO₂/H₂(인화성 부품)

O로 측정된 산소 함량₂전체 센서의 신호에서 전극을 뺀 결과는 다음과 같습니다.

UCOe(가연성 성분) = UCO/H₂(전체 센서)-UO₂(산소 함량)

위 공식을 사용하여 ppm 단위로 측정된 가연성 성분 COe를 계산할 수 있습니다. 프로브 센서는 일반적인 전압 신호 특성입니다. 그래프는 산소 함량이 점차 감소할 때 COe 농도의 일반적인 곡선(점선)을 보여줍니다.

연소가 공기가 부족한 영역, 소위 "배출 가장자리" 지점에 진입하면 공기가 부족하여 불완전 연소가 발생하고 해당 COe 농도가 크게 증가합니다.

획득된 신호 특성은 프로브 곡선 다이어그램에 표시됩니다.

UO₂(실선) 및 UCO/H₂(점선).

공기가 과잉이고 연소 시 COe 성분이 전혀 없으면 센서 신호 UO₂그리고 UCO/H₂동일하며 "Nernst" 원리에 따라 연소가스 채널의 현재 산소 함량이 표시됩니다.

"방전 에지"에 접근하면 총 센서 전압 신호 UCO/H₂추가적인 비Nernst COe 신호로 인해 COe 전극의 비율이 불균형한 비율로 증가합니다. 센서의 전압 신호 특성의 경우: UO₂그리고 UCO/H₂연도 가스 채널의 산소 함량과 관련하여 가연성 성분 COe의 일반적인 특성도 여기에 표시됩니다.

센서 UCO/H의 전압 신호 외에₂그리고 우오₂, 상대적으로 동적인 센서 신호 dU O₂/dt 및 dUCO/H₂/dt 및 특히 COe 전극의 변동 신호 범위를 사용하여 연소의 "방출 가장자리"를 잠글 수 있습니다.

('불완전 연소: COe 전극 UCO/H의 전압 변동 범위' 참조)₂“)

기술적 특성

•듀얼 프로브 입력 기능: 하나의 분석기에 두 개의 프로브를 장착할 수 있어 사용 비용을 절감하고 측정 신뢰성을 높일 수 있습니다.

•다중 출력 기능: 분석기에는 2개의 4-20mA 전류 신호 출력과 컴퓨터-컴퓨터 통신 인터페이스 RS232 또는 네트워크 인터페이스 RS485가 있습니다. 산소 신호 출력의 한 채널, CO 신호 출력의 다른 채널.

•측정 범위: 산소 측정 범위는 10입니다.^-30100% 산소 함량, 일산화탄소 측정 범위는 0-2000PPM입니다.

•알람 설정:분석기에는 일반 경보 출력 1개와 프로그래밍 가능한 경보 출력 3개가 있습니다.

• 자동 교정:분석기는 다양한 기능 시스템을 자동으로 모니터링하고 측정 중에 분석기의 정확성을 보장하기 위해 자동으로 교정합니다.

•지능형 시스템:분석기는 미리 결정된 설정에 따라 다양한 설정 기능을 완료할 수 있습니다.

•디스플레이 출력 기능:분석기는 다양한 매개변수를 표시하는 강력한 기능과 다양한 매개변수의 강력한 출력 및 제어 기능을 가지고 있습니다.

•안전 기능:퍼니스를 사용하지 않을 때 사용자는 사용 중 안전을 보장하기 위해 프로브의 히터를 끄도록 제어할 수 있습니다.

•설치는 간단하고 쉽습니다:분석기의 설치는 매우 간단하며 지르코니아 프로브와 연결할 수 있는 특수 케이블이 있습니다.

명세서

입력

• 지르코니아 프로브 1개 또는 2개 또는 지르코니아 프로브 1개 + CO 센서

• 연도 또는 예비 온도계 유형 K, R, J, S 유형

• 압력가스 퍼지 신호 입력

• 두 가지 연료 중 선택

• 방폭형 안전운전 제어 (가열 프로브에만 적용 가능)

출력

2개의 선형 4~20mA DC 신호 출력(최대 부하 1000Ω)

• 첫 번째 출력 범위(선택 사항)

선형 출력 0~1% ~ 0~100% 산소 함량

대수 출력 0.1~20% 산소 함량

미세 산소 출력 10^-3910까지^-1산소 함량

• 두 번째 출력 범위(다음 중에서 선택 가능)

일산화탄소 함량(CO) PPM 값

이산화탄소(CO₂)%

가연성 가스 측정 PPM 값

연소효율

로그 산소 값

무산소 연소 가치

연도 온도

보조 매개변수 디스플레이

• 일산화탄소 탄소(CO) PPM

• 가연성가스 연소효율

• 프로브 출력 전압

• 프로브의 온도

• 주변 온도

• 연월일

• 환경 습도

• 굴뚝 온도

• 프로브 임피던스

• 저산소증 지수

• 운영 및 유지보수 시간

컴퓨터/프린터 통신

분석기에는 RS232 또는 RS485 직렬 출력 포트가 있으며 컴퓨터 터미널이나 프린터에 직접 연결할 수 있으며 컴퓨터를 통해 프로브와 장비를 진단할 수 있습니다.

먼지 청소 및 표준 가스 교정

분석기에는 먼지 제거용 채널 1개, 표준 가스 교정용 채널 1개 또는 표준 가스 교정 출력 릴레이용 채널 2개, 자동 또는 수동으로 작동할 수 있는 솔레노이드 밸브 스위치가 있습니다.

정확성P

0.5%의 반복성으로 실제 산소 판독값의 ± 1%입니다. 예를 들어, 2% 산소에서 정확도는 ±0.02% 산소입니다.

알람P

분석기에는 14개의 서로 다른 기능을 갖춘 4개의 일반 알람과 3개의 프로그래밍 가능한 알람이 있습니다. 이는 높은 산소 함량과 낮은 산소 함량, 높은 CO와 낮은 CO, 프로브 오류 및 측정 오류와 같은 경고 신호에 사용할 수 있습니다.

표시 범위P

자동으로 10을 표시합니다.^-30~100% O2 산소 함량 및 0ppm~2000ppm CO 일산화탄소 함량.

기준가스P

마이크로 모터 진동 펌프에 의한 공기 공급.

전원 공급 장치

85VAC ~ 264VAC 3A

작동 온도

작동 온도 -25°C ~ 55°C

상대 습도 5% ~ 95%(비응결)

보호 정도

IP65

내부 기준 공기 펌프가 있는 IP54

크기 및 무게

폭 300mm x 높이 180mm x 깊이 100mm 3kg