لقد قررت شراء أو تطوير نظامتحليل الغاز لعمليتك الصناعية. هذا قرار مهم للغاية سيكون له تأثير على كفاءة وأداء منشأتك.
عند تصميم نظام تحليل الغاز للبيئة الصناعية، هناك 6 نقاط رئيسية يجب مراعاتها.
في منشور المدونة هذا، سنلقي نظرة عليها بالتفصيل ونوضح كيف يمكن أن تؤثر على النجاح الكلي لحلول تحليل الغازات الخاصة بك.
عند دمج محلل الغازات في عملية صناعية، يكون اختيار تقنية أو تقنيات الكشف التي يجب استخدامها أمرًا أساسيًا. هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من التقنيات، مثل الأشعةتحت الحمراء (IR) أو الموصلية الحرارية (TCD ) أوأكسيد الزركونيوم (الزركونيا ) أو الكشف البارامغناطيسي لقياسات الأكسجين. لكل تقنية مزاياها وعيوبها، لذلك من المهم اختيار التقنية المناسبة لتطبيقك المحدد.
خلال مرحلة الاختيار الأولي هذه، ستكون العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار هي :
المكونات المراد قياسها
مقاييس القياس
المكونات المتداخلة
هذا العامل الأخير لا يقل أهمية عن العوامل الأخرى، حيث يمكن أن يؤدي تأثير التداخل المتبادل إلى تعطيل القياس وتدهوره.
النقطة الرئيسية الثانية التي يجب أخذها في الاعتبار هي الاختيار بين حلول تحليل الغازات في الموقع أو الاستخراجية.
يتم تركيب أجهزة تحليل الغازات في الموقع مباشرةً في مجرى العملية وتقيس تركيز الغازات، حيثما كانت، في الوقت t، دون تحريكها أو تغيير طبيعتها. ونتيجة لذلك، فإنها توفر أوقات استجابة أفضل. وهي في معظم الأحيان أكثر إحكامًا وأقل استهلاكًا للطاقة، ولا تتطلب تحضير الغاز قبل التحليل.
تأخذ أجهزة تحليل الغازات الاستخراجية عينة من غاز المعالجة وتحللها خارج المعالجة، على مسافات متفاوتة. وقت الاستجابة أطول ويلزم وجود نظام لأخذ العينة ومعالجتها. كما ترى، كلتا الطريقتين لها مزاياها وعيوبها، ويعتمد الخيار الأفضل على التطبيق إلى حد كبير.
والنقطة الرئيسية الثالثة التي يجب أخذها في الاعتبار عند تصميم حلول تحليل الغازات هي تصميم أنظمة أخذ العينات، والمعروفة أيضًا باسم أنظمة أخذ العينات أو أنظمة معالجة العينات أو أنظمة التكييف.
يجب أن يكون غاز العينة ممثلاً لغاز العملية ويجب ألا يحتوي على أي ملوثات صلبة أو سائلة أو غازية يمكن أن تتلف المجس. يجب أيضًا تزويد غاز العينة إلى المجس بمعدل تدفق وضغط محددين وثابتين. اعتمادًا على التطبيق وتقنية الكشف، قد تكون هناك حاجة إلى أنواع مختلفة من أنظمة أخذ العينات.
تعمل معظم أجهزة تحليل الأشعة تحت الحمراء، على سبيل المثال، في درجة حرارة الغرفة. في الواقع، يجب أولاً تجفيف الغازات حتى لا تتكثف في خلية المحلل. وعلى العكس من ذلك، فإن المحلل المجهز بخلية ساخنة ويقيس المركبات القابلة للذوبان سيأخذ الغاز الذي يتم الاحتفاظ به ساخنًا، ولكن يتم تصفيته مسبقًا.
يجب أن يكون المحلل الصناعي مصممًا للعمل وتحمل ضغوط الظروف المحيطة، بما في ذلك درجات الحرارة العالية والضغوط والاهتزازات.
فيما يلي الأسئلة الرئيسية التي يجب طرحها في هذه المرحلة:
داخل أو تحت غطاء
صندوق أو خزانة
IP و/أو ATEX
المرافق المتاحة
تتمثل وظيفة المحلل الصناعي في تحديد تركيز (تركيزات) الغازات للمركبات في عملية صناعية. ولكن الغرض من حلول تحليل الغازات هو إبلاغ المستخدم، أو حتى تمكين تنظيم العملية.
في حالة نظام القياس المستمر للانبعاثات (CEMS)، سيتم تجهيز نظام التحليل بالأتمتة الصناعية ونظام الحصول على البيانات ومعالجتها (DAHS). وهذه واجهة محددة ومعقدة، تتوافق مع معايير مثل EN14181 لنظام القياس المستمر للانبعاثات (CEMS ) و EN17255 لنظام DAHS.
في حالة أنظمة التحليل المستخدمة للتحكم في العمليات الصناعية، مثل التحكم في الاحتراق أو فرن المعالجة الحرارية، يتم نقل بيانات القياس ومعلومات حالة معينة (الموازين والإنذارات وما إلى ذلك) إلى نظام التحكم عبر إشارات تناظرية (4-20mA، أو جهات اتصال الترحيل، وما إلى ذلك) أو الإرسال الرقمي(Modbus، Profibus، وما إلى ذلك).
اعتمادًا على احتياجات المستخدم، يمكن استخدام أجهزة مختلفة مثل الكمبيوتر الشخصي أو شاشة لمس HMI الصناعية أو الهاتف الذكي أو الكمبيوتر اللوحي كواجهة.
النقطة الرئيسية السادسة والأخيرة التي يجب مراعاتها هي ضمان متانة وأداء حلول تحليل الغازات. يجب أن يكون نظام تحليل الغازات قادرًا على تحمل قسوة الاستخدام الصناعي والحفاظ على دقته بمرور الوقت.
للحفاظ على دقة محلل الغاز مع مرور الوقت، هناك ثلاثة عناصر أساسية يجب مراعاتها عند تصميمه:
من الضروري دمج جهاز معايرة في نظام أخذ العينات. وسواء كان نظام تحليل الغازات مزودًا بجهازمعايرة يدوي أو نظام معايرة أوتوماتيكي، فمن الضروري أن يكون هذا الأخير سهل الاستخدام. كما يجب أن يتكيف أيضًا مع ترددات المعايرة التي تتطلبها كل من تقنية الكشف واحتياجات المشغل لضمان دقة قياسات محلل الغاز.
يجب أن تكون المواد الاستهلاكية مثل الأختام والمرشحات وصمامات المضخات متاحة لتسهيل وتشجيع الصيانة الدورية. يمكن تدريب المشغلين على عمليات الصيانة هذه، أو يمكن الاستعانة بمصادر خارجية للصيانة.
يجب أن تكون المواد المستخدمة في جميع أنظمة تحليل الغاز، سواء داخل أجهزة تحليل الغاز نفسها أو داخل أنظمة أخذ العينات، مناسبة لظروف غاز العينة. يجب أن تكون قوية وخاملة، بحيث تقاوم الرطوبة والتآكل على وجه الخصوص. وهذا لا يمنع تلف المعدات التحليلية فحسب، بل يحول أيضًا دون تلف الغازات المراد تحليلها حتى قبل تحليلها.
مديرو المشاريع أو مديرو الصيانة أو مديرو العمليات، عند تصميم حلول تحليل الغاز للبيئة الصناعية، هذه ست نقاط رئيسية يجب مراعاتها. من خلال أخذ كل هذه العوامل في الاعتبار، يمكنك اختيار أو تطوير نظام تحليل صناعي يلبي احتياجات تطبيقك ويوفر سنوات من الخدمة الموثوقة.
80٪ من المشاكل التي تواجهها عند استخدام أجهزة تحليل الغازات لا ترجع إلى جهاز التحليل نفسه، ولكن إلى النظام الذي يتم دمجه فيه. تقوم شركة Fuji Electric بتصنيع أجهزة التحليل منذ ... 1954 (!)، بالإضافة إلى تصميم ودمج وتصنيع نظام التحليل الكامل المتكيف مع العملية الصناعية للمستخدم. وبفضل هذه الخبرة المزدوجة، تشتهر حلول تحليل الغاز من Fuji Electric بأنها من بين أكثر الحلول موثوقية وكفاءة في السوق.
