应对样品气体干燥的挑战

适用于爆炸性气体区域并能减少成本的冷凝水排放方案

作者:Ulla Reutner博士 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:18 发布时间:2018-03-08
在测定烟气排放物和过程气体组成时,很重要的一点是,它们都需要经过干燥后才能进入分析仪。除了样品气体冷却器之外,冷凝水排放泵也很重要。面对爆炸性气体区域, Bühler Technologies公司推出了一套可靠的技术产品,与防爆型压缩机冷却器结合使用,实现高成本效益,特别适用于石油和天然气等行业的应用。
应对样品气体干燥的挑战

实现准确的过程气体测量取决于样品气体调节的稳定度以及分析仪的使用寿命,前提是搭配良好的系统进行气体干燥、排放所有冷凝水并最后分析气体组成。Bühler Technologies公司在气体分析领域耕耘超过45年,并仍在继续推动分析系统概念设计的前行。

冷凝水蠕动泵CPsingle和CPdouble是这家总部设在德国拉廷根的公司在2015年德国阿赫玛展(Achema)上推出的原型产品,此产品特别易于维修且结实耐用,拥有众多特色设计细节。

Bühler公司采用了独特的软管材质确保产品对于腐蚀性冷凝水的良好耐受力。第一款产品可与Bühler气体分析仪形成良好搭档,并已于2015年发货。

自那时起,通过与气体分析仪简单连接来实现高成本效益的这款泵机型号以及双头型号都已供货,减少了客户的资本支出。

公司目前针对爆炸性气体区域推出了升级版泵机产品,认证流程也已接近尾声。自2017年初以来,取得Atex认证的CPsingle和CPdouble已经获批应用于2级(Zone 2)爆炸性气体区域。

这些泵机目前还可供应IECEx认证版本,以及针对美国市场的第1类(Class 1)/2区(Div 2)认证版本。已通过认证的CPDouble泵机适用于具备2条样品气体通道的应用,也适用于只有1条样品气体通道的应用,将很快可以用于符合Atex和IECEx规范的1区(Zone 1)环境,这样其1区(Zone 1)版本的定价将非常有吸引力。

Bühler专有CPsingle和CPdouble泵机Ex认证版本

Bühler专有CPsingle和CPdouble泵机Ex认证版本,具备冷凝水排放能力,与压缩机冷却器结合的蠕动泵为样品气体调节提供了性价比极高的解决方案

适用于抽吸并结合防爆设计

Bühler Technologies公司气体分析部经理Oliver Fries预期这些Ex认证的产品将打开重要的市场:“我们之前只能供应1区或2区自动排气型冷却器,这种产品只适用于带压运行方式。而将爆炸性气体环境适用的蠕动泵产品与防爆型压缩机冷却器结合起来,可具备采用负压工作方式分析爆炸性气体区域内测量点的优点,适用于抽吸式运行。”这款1区认证蠕动泵可以安装在1区认证型号的压缩机冷却器上。

Fries说,在测定低浓度的诸如二氧化硫的水溶性气体成份时,通过蠕动泵排出冷却水也是必不可少的能力,他解释说:“如果采用自动冷凝水排放,所产生的冲淡效应会大得不成比例。在技术上有必要将受热管路直接接至冷却器并由蠕动泵排出冷凝水。“

Bühler公司多年来一直为本公司的冷却器产品搭配供应第三方蠕动泵产品,但是这些产品之前并不能用在爆炸性气体区域。

保留优良性能

通过内部设计蠕动泵产品,Bühler已能满足众多其它客户和运行方的要求,这些客户和运行方已经在非爆炸性气体区域使用了Bühler的气体调节系统。

Atex认证版本采用了不同的外壳颜色,从外观上与非爆炸性区域型号区别开来。通过添加碳元素确保了排放能力,并将之前透明(软管盖)或灰色(电机外壳)材质转用全黑色。但是,尽管不再采用有利于维修人员工作的透明设计,所有其它优点仍然保留。

基于蠕动泵工作原理上的本质特性,蠕动泵能够保护整个系统不受外部空气影响。如果存在腐蚀性冷凝水,则合适的软管材质将确保蠕动泵的长使用寿命。标准配置的Norprene橡胶软管对于许多化学品已经具备非常好的耐受性,其它材质选项包括适用于氧化性冷凝水的Marprene氯丁橡胶和存在石油、汽油等溶剂时的Fluran氟橡胶。

无需工具即可维护

整套CP管路在操作上特别简便,不需要任何工具就可以维护泵机,泵顶部连接着一个手拧滚花螺钉,外壳上的小箭头标明了冷凝水入口和出口,这些都方便了软管更换。特制轴承确保了蠕动泵达到长使用寿命,泵轴从电机腔延长伸出,穿过转子,再经由第二个轴承从前面出头,这样就确保了轴具有非常好的稳定性,确保了流畅运行,从而带来更好的耐磨性。对于双管路型号CPdouble来说,还要求轴的长度更长,因为CPdouble需要排放来自2条气体通路的冷凝水。

CPsingle和CPdouble适用于2区或2类/2区环境,并提供了IP 44防护等级外壳型号,或者可采用IP 40防护等级的内置型号。这些型号的泵机必须安装在锁紧式外壳内,且Atex和IECEx认证型号要求采用IP54防护等级的Ex-e外壳(或EN 60079.0标准外壳)。

根据之前通过认证的2区产品FM16ATEX0030X II 3G Ex nA IIC T4 Gc (类似于IECEx FMG 16.0018X Ex nA IIC T4 Gc或面向美国/加拿大市场:CL.1/Div. 2 Gps:A, B, C, D T4)的Atex标记认证标准,CP系列泵机归类为“无火花设备”(引燃防护等级nA)。就像具备“加强安全”引燃防护等级的设备一样,这款产品不存在因为高温表面或电气或机械产生火花所形成的引燃源。依照定义,2区内存在的爆炸性气体环境非常稀少,温度等级T4则声明表面温度绝对不会超过135 ℃。

对于1区型号,为电气部件选择了Ex d(加压密封)防护等级。公司还提供了一种低成本的冷却器和冷凝水排放装置组合方案,面向石化行业和石油天然气行业应用,这是一种适用于非爆炸性气体区域的耐用、可靠和易维护的Bühler气体调节解决方案。

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