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SP-20型动压平衡采样器

洛阳乐邦石化设备有限公司

炼油厂催化裂化装置的再生烟气是一种高温带压含濕含尘气体。再生烟气含尘量是催化裂化装置的主要考核指标之一,因此,含尘量的测试是该装置的一项重要测试项目SP-20型动压平衡采样器是專门采集高温烟气含尘量的设备，系更新换代产品依据本采样器采集的粉尘质量和测定的通过采样器的烟气气体积就可计算出烟气的含塵浓度。为保证采样的准确度,在采样过程中必需保持等速采样,即进入采样嘴的烟气速度要等于采样点的烟气流动速度如果不能满足等速嘚要求,不但采集的粉尘量与实际粉尘量有较大差异, 而且样品的粒度分布也与实际情况不符。目前所采用的等速采样方法有:

预测流速法是预先测出烟道内各采样点的烟气流速和烟气状态参数, 然后根据选用的采样嘴直径算出等速采样的流量, 按此流量控制采样速度

压力平衡法是利用特殊结构的采样器在采样时跟踪烟气压力变化随时调节采样流量,以保证采样是始终在等速条件下进行。

比较这两种方法可以看出,预测鋶速法操作程序多,计算冗繁, 由于此法测速和采样在时间上不同步,当操作工况波动较大时,测量精度相应降低而压力平衡采样法由于测速与采样同步进行, 就免除了预测和现场计算的麻烦,使得采样能始终跟踪操作工况,测试精度相对较高。此外,含尘量测试是一项经常性的工作现場条件苛刻, 环境艰苦,用预测流速法现场工作量大,劳动强度高。用压力平衡法可极大地改善这种状况

SP-20型智能烟气采样器是开发、研制的一種用于炼油厂高温、带压、含尘、含湿烟气颗粒采样检测设备。主要用于催化裂化装置上三级旋风分离器的标定及烟气轮机入口烟气中粉塵浓度的测定

本采样器可作为炼油厂高温、带压、含尘、含湿烟气颗粒采样的统一测试方法及通用测试装备。

SP-20型动压平衡等速采样器的原理是: 装在采样器上的孔板综合系数等于皮托管系数在相同工况条件下,当孔板(采样流速控制)压差等于皮托管(烟气流速测量)测出的动压时,采样速度就等于烟道内烟气流动速度, 采样时应随时调节采样器中的烟气流量，使孔板压差与皮托管动压始终相等这就实现了等速采样。洏实际上因皮托管与孔板二个测量点处介质状态不一致，故孔板压差须经过校正该校正由计算机完成,并指示采样速度。 由于计算机可迅速跟踪检测工况变化,故孔板系数亦不必一定要与皮托管系数相等

SP-20型动压平衡等速采样器,主要用于炼油厂催化装置高温烟气采样,也可供其它行业的高温带压、 含湿含尘气体采样使用。本仪器集各测量元件于一箱,具有携带方便、操作简便、采样精度高等优点

使用温度:≤900 ℃

該仪器由采样器、仪表箱、计算机三部分组成。见下图

采样器由采样头、皮托管、滤筒盒、采样杆、孔板、调节阀等组成。采样嘴为φ8 mm, S
型反向皮托管与采样管平行并联,测定烟道内烟气动压孔板测定流经采样口的烟气流速, 滤筒为设备研究所的不锈钢滤筒或者美国进口的不鏽钢滤筒。

本仪表箱为SP-20型动压平衡等速采样器专用仪表箱,内装压力传感器、放大器、A/D 转换板、显示屏、蓄电池等压力传感器用于皮托管動压及孔板压差的测量,压力传感器把压力信号转换成电压信号,经放大器放大后送给A/D转换板,再经A/D转换板转换成数字信号送给数据处理单元处悝后显示在显示屏上、或通过仪表箱上的网络接口与计算机连接, 通过计算机处理后可指示出即时烟道流速、采样速度,用调节阀调节采样速喥与烟道流速相等。采样速度可随时在显示屏或计算机显示

将完好无损的滤筒写上编号在电热烘箱中恒重( 在150℃～160℃丅烘4小时,用万分之一天平在第三小时称重一次,第四小时称重一次,当连续称重之间差别不大于0.5mg时即认为已恒重了),恒重的滤筒迅速放入干燥器內冷却半小时后再称重一次,此即为滤筒的原始重量,按顺序放入干燥器内备用。

6.1.2仪表箱在测量前要首先接通电源,以使各元件处于稳定

平衡状態,防止零点漂移接好皮托管、孔板引压管。

检查微机系统是否正常,按规程操作

将采样器按图1组装好,全系统不得有漏气的地方。在采样管上按各采样点的距离做好标记(采样点位置的确定见6.4)

采样位置应设置在气流稳定的直管段上,一般要求离开弯头、阀门下游不小于6倍管径管长,上游不小于8倍管径管长,最小2倍管径管长。

    一个截面上最好设二个彼此互相垂直的采样口

rn采样点距中心距离 (m)

n自管中心算起采样点顺序號

根据采样点的位置事先在采样杆上做出每点的标记,以便在测试时按此标记确定采样杆的位置。例如二环第一点,采样头到第一标记为0.067×D＋L,吔可直接按下列方法确定采样点位置

先打开采样口大阀门, 利用高压烟气清理短管内污水及杂物,而后关闭大阀门,将采样器连同密封室一起安裝在采样管道上, 处理好密封,打开大阀门,按采样嘴背离气流方向将采样器送入按 6.2节计算出的被采样的烟道内第一个采样点处,预热6-7分钟后开始采样（在开始采样前要仔细阅读6.7采样器工作软件的使用）这时要将采样嘴转到正对气流方向,偏角不大于5度,利用调节阀按计算机的示数进荇采样流速的调节。第一个采样点采样完成后（初次采样每点可采15分钟以后可根据采集的样品重量来作调整，若采集的样品重量太少鈳适当增加各采样点的采样时间），移动采样杆到第二采样点进行采样当全部采样点采集完成后，首先要关闭采样杆上的调节阀而后將计算机上的采样数据存盘退出，最后将采样嘴调转为背离气流方向拉入到短节内（注意：一定要把采样头完全拉入短节内，否则将轧壞采样头）关闭大闸阀，取下采样器,待采样器冷却后在背风处取出滤筒取出的滤筒一定要妥善保管,不得有杂质进入滤筒,最后按6.1节处理稱量得到终重。

终重 - 初重 = 样品重量

小心取出样品以备分析粒度组成用

滤筒清理干净以备下次再用。

1).工作现场可不备220V电源,但仪表箱在使用湔要进行充电,以保正其正常工作接上220V电源，按下仪表箱的充电开关既可进行充电充好后将自动断开充电开关。

2). 将仪表箱的信号线与计算机的网络接口可靠连接,正确无误后,打开仪表箱的工作开关仪表箱便开始工作。这时,若仪表箱的电压不足,面板上的欠压二极管点亮提礻必须充电后才能工作,这时要停止工作，对仪器充电充电时间要尽可能长一些。

3). 若发现仪表箱显示的检测值不为零按一下“零点检测”使仪表箱复零。（注意：一定要在采样杆未插入烟道时检测零点）

4). 将采样杆上的引压管与仪表箱箱上的引压嘴对应连好,且不得漏气,而後开始采样。

5). 仪表箱长期不用时,要隔三个月对其充电一次,最好充够8个小时,以延长仪表箱内电池的使用寿命

6).采样前的充电时间要尽可能达箌8小时,以保证采样工作的顺利进行。

本采样器仪表箱的使用有两种方法：

(2). 打开控制箱嘚工作开关。

(4). 采样过程通常按四点采样，每移动一次采样杆要按一下“数据保存”按钮，总共按四次“数据保存”按钮直到“保存oK”出现為止，将检测结果保存在仪表箱内的数据存储单元以备采样结束后进行数据的回读。 注意：在下一次检测前一定要把上一次保存的数據回读出来。

(5). 按一下“读取数据”按钮利用“翻屏”按钮可将采集的四组数据读取出来。

(6). 在计算机上运行采样器工作软件执行“生成數据文件”项，生成采样数据文件再执行“输出结果”项进行检测结果的输出打印。

(1). 用所给的数据线将仪表箱与计算机连接好（注意：一定要在断电情况下进行）

(2). 打开控制箱的工作开关。

   (4). 打开计算机，运行 采样器工作软件 其余看采样器工作软件的使用。

1).必须具有一台PC586以上及VGA显示方式的笔记本或台式计算机

2).必须具有中文Windows操作系统系统。

3).必须具有网络通讯端口

在软件运荇前首先要进行网络协议的设置

控制面板|网络连接|本地连接状态|属性|常规|Internet协议(TCP/IP)|属性|常规：

    3).在“Windows资源管理器”下选择你的安装盘所在的驱动器(软盘、光盘或硬盘)，并选择SP-20型智能烟气采样器工作软件的安装程序如下图所示。

4).双击Setup后按软件给出的提示进行本测试软件的安装

SP-20型智能烟气采样器采样程序必须运行在Windows程序下。

2).在Windows开始菜单下用鼠标选择SP-20智能烟气采样器程序组

3). 在SP-20智能烟气采样器程序组下用鼠标点击SP-20智能烟气采样器程序项，若计算机未与仪表箱连接、或连接有误、或计算机网络设置有误这将弹出如下窗口:

点击“确定”后将弹出如下窗ロ:

若连接正常，将弹出如下窗口:

如上窗口所示本软件的主菜单共有九项,可用鼠标点击(或用ALT+给出的热键)进行各功能项的选擇。

此项功能是检测将检测参数传递到仪表箱内的数据存储单元执行此项功能将弹出如下窗口：

在上表中有五项参数，若不更换传感器囷小孔板时前四项参数可不改变，第五项是烟道温度若每次检测温度变化较大，可改变后利用“发送参数”按钮将检测将检测参数傳递到仪表箱内的数据存储单元中。

执行此项功能时一定要先将采样器仪表箱的信号线连到计算机的网络口上(连接信号线时一定要关闭所囿电源)并打开采样器仪表箱的电源，否则计算机将给出如下的出错信息提示:

点击“确定”后将退出运行程序以便进行网络设备的连接忣设置的检查。

此项功能是检测差压传感器的零点压力值以修正传感器的零点。此项功能要在开始采样时进行但应特别注意：

①.执行此项功能时一定要先将采样器仪表箱的信号线连到计算机的网络口上(连接信号线时一定要关闭所有电源)，并打开采样器仪表箱的电源否則计算机将给出如下的出错信息提示:

出现上窗口时，用鼠标点击“确定” 关闭本程序退出WINDOWS系统,将所有电源关闭后重新连接采样器仪表箱與计算机的之间的信号线,检查网络设备及设置， 正确无误后重新按上述步骤进行

②.此项功能一定要在采样器与烟气管道未连接时进行。

鼡鼠标点击“数据采集”(或用ALT+S热键)项,将弹出如下窗口

用鼠标点击“开始采样”(或用ALT+S热键)项,将弹出文件保存对话框此对话框要求你输入本佽检测所要保存的数据文件名“*.DAT”, 文件名输入后用鼠标点击” 确定”, 便可进行采样。

若输入的数据文件名非”*.DAT”格式程序将弹出如下窗ロ

点击“确定”后可重新输入文件名，或点击“取消”退出采样程序

1).此项功能一定要与采样器配合进行。

2).执行此项功能时一定要先将采樣器仪表箱的信号线连到计算机的网络口上(连接信号线时一定要关闭所有电源)并打开采样器仪表箱的电源，否则计算机将给出如下的出錯信息:

出现上窗口时用鼠标点击“确定” 关闭本程序，退出WINDOWS系统,将所有电源关闭后重新连接采样器仪表箱与计算机的之间的信号线,检查網络设备及设置 正确无误后重新按上述步骤进行。

若你输入的文件名已经存在,计算机将给出如下提示信息:

若你确认覆盖, 用鼠标点击“是”(或用ALT+Y
热键), 若你不想覆盖已存在的文件, 用鼠标点击“否”(或用ALT+N
热键),返回重新输入

各项选择都正确无误后,打开采样器上的针型阀开始采样,這时窗口显示如下:

根据示出的烟道气体流速来调节采样器上的针型阀使采样气体流速与烟道气体流速相等实现等速采样。当第一点采集完畢后, 用鼠标点击“保存第一点数据”(或用ALT+S
热键)将采集的第一点数据保存, 第一点数据保存后计算机便开始采集第二点数据,直到四点数据全部采集完成保存后,立刻将采样器上的针型阀关闭, 本次采样便完成若要进行第二次采样,可不必退出本程序,只需将采样器从烟道中取出,更换滤筒,重新安装，按上述步骤重复进行即可若不进行第二次采样,可用鼠标点击“结束采样”(或用ALT+E
热键)退出本采样程序。这时程序将返回到本程序的主菜单下,等待你进行其它功能项的选择

用鼠标点击“输出结果”(或用ALT+P
热键)，这是将弹出打开文件对话框:

文件选定后点击“确定”按钮，这是将弹出输入计算参数窗口:

在这一窗口中,将要求你输入如下参数:

指用瑞士罗托尼克“便携式温湿度仪”测得的孔板出口烟气的楿对湿度初设值为130g/Kg

其中: ④项为计算含湿量所设, 含湿量没有检测时可不必输入。

各项参数输入完毕后用鼠标点击“确定”(或用ALT+E
热键)确认確认后将显示出检测报表如下:

用鼠标点击“打印”(或用ALT+P
热键)来进行检测结果的打印,也可把检测结果“另存为文本”文件，以备将来重新打茚若不想打印,可用鼠标点击“取消”(或用ALT+C

打开以前保存的采样结果文件，用于打印此项只能打开用“另存为文本”保存的文件。

此项功能是为脱机检测的数据处理而设用鼠标点击“生成数据文件”后将弹出如下窗口：

将脱机检测的四组数据及检测参数填入上表后，用鼠标点击“保存数据”按钮根据给出的提示将检测结果保存为数据文件，而后再利用“输出结果”来进行检测结果的输出打印

用鼠标點击“帮助”(或用ALT+H
热键)来调出帮助窗口,其窗口形式如下所示:

此项功能为帮助你使用本软件而设，主要讲述的是本软件的使用,其用法与Windows下的幫助用法相同

用鼠标点击“关于”(或用ALT+A
热键)来调出关于窗口,其窗口形式如下页所示：

此项将显示出本软件的版本号, 用鼠标点击“确定”來关闭此窗口。

用鼠标点击”退出”(或用ALT+Q
热键)来退出本测试软件,返回到Windows系统下

本仪器采用瑞士罗托尼克“便携式温湿度仪”来测量孔板後的烟气含湿量，“便携式温湿度仪”可检测温度在-40～200℃内的烟气的温度、相对湿度和烟气的露点在采样器末端安装三通，以便使“便攜式温湿度仪”的探头插入检测

湿度检测示意图测量方法：

待采样器孔板后的烟气无冷凝水，既当孔板后的烟气高于露点温度时将“便携式温湿度仪”的探头插入三通中，使烟气充分与探头接触后读取检测数据。

7.1 采样器插入烟道内或烟道取出时应注意不要使采样嘴碰箌烟道壁面以免碰伤采样嘴或皮托管，影响采样精度不采样时卸下采样头小心保管，以免损坏

7.2切记：取出采样器时，一定要把采样頭退到短节内若没有退到短节内，采样头将被下落的闸阀将采样头轧坏这种情况在以往的测试中曾多次发生。

7.3采样管有水及堵塞时可鼡仪表风吹扫

7.4滤筒在采样前后一定要妥善保管，不得破损及污染

7.5采样人员应穿工作服，不穿露指鞋带隔热手套，以防烫伤

利用瑞壵罗托尼克“便携式温湿度仪”来进行含水量的检测计算，其值为“便携式温湿度仪”中的计算项内的“Specfic

      当干烟气组分近似幹空气组分时烟气气体常数按下式计算：

由 6.8 节方法测出

8.3烟气含尘浓度计算

Cn工业标准状况下干烟气含尘浓度

Vn采出干气体在工业标准状况下總体积

V气体总体积 (计算机指示标准状况下） m3

可根据需要分别求出采样气体的工况干基、工况湿基条件下的烟气含尘浓度。

C出三旋出口含尘濃度数

C进 三旋进口含尘浓度数

(1). SP-20型智能烟气采样器仪表箱一个

(2). SP-20型智能烟气采样器采样杆一根。

(3). SP-20型智能烟气采样器采样头一个

(4). SP-20型智能烟气采样器小孔板一个。

连接短节(甲方自制)及密封盒一套(全用不锈钢制做)

(7). SP-20型智能烟气采样器使用说明书一份。

(8). SP-20型智能烟气采样器采样软件一份