腐蚀性气体的检测--能够抵抗沼气腐蚀的检测传感器

作者:Sabine Mühlenkamp 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2012-08-20


图1 利用SS 20.500型热式气体流量传感器可以准确、简单地测定沼气的体积流量

在沼气生产过程中必须准确地测定生产出来的沼气量。沼气量能够很好地反映沼气生产设备的效率。但沼气具有强烈的腐蚀性,所以用户对在沼气生产设备中所使用的检测仪器有很高的要求,其中最常见的一个要求是Atex易燃易爆安全防护等级。

沼气是由农业、食品或者其他领域中产生的有机物发酵后而生产出来的可燃气体。一般来讲,沼气池中生产出来的沼气含有50%~70%的甲烷,30%~50%的二氧化碳和其他气体成分,例如硫化氢(H2S)和氧气(O2)。沼气可以作为气体发电机组和燃气采暖设备的重要燃料。

而沼气生产设备正常运行的重要前提是必须准确检测生产出来的沼气量。一方面,可以应用气体分析仪分析出沼气的质量;另一方面,利用流量检测传感器可以采集到沼气产量的数据。根据检测到的沼气量数据可以评定沼气生产设备的生产能力。对沼气流量检测的要求如下:

很高的检测精度;

免维护,使用寿命长;

安装简单;

可以在有易燃易爆气体的环境中使用;

检测结果不受污染颗粒和腐蚀性气体影响。


图2 Anemometer风速计式热学传感器的检测原理

无需安装校正

为了保证流量检测数据的可靠性,Schmidt公司开发了技术非常成熟、利用热学原理进行检测的SS 20.500 Ex型热式气体流量传感器。使用这一传感器无需对压力和温度进行测量。这一传感器配置了Anemoter风速计,能够利用热学检测传感器对传导到气体中的热量进行检测。机械检测装置对气体流速进行测量时,为了得到体积流量的数据,还需要对温度和压力进行测定。由于热传导在传感器的工作过程中起着重要的作用,因此把气体流量检测与气体成分的检测组合在一起具有重要的意义。这样可以同时计算出准确的检测结果,例如由PLC系统来完成所需的运算。

这一传感器还能够360°全方位的对环绕其周围的气体介质进行检测,这一特性大大地简化了传感器的安装校正工作量,也省去了按照气体气流的方向来校正传感器安装方向的工作。传感器可以利用气密性的固定装置固定在输送被测气体管道的中部。这一固定装置还起到了整流的作用,被测气体可以沿着最大±45°的方向流经传感器,而不会导致检测数据失真。传感器的表面有聚氨酯衍生物涂层,这种材料已经申请了专利保护,这使得传感器能够有效地避免沼气的侵蚀。


图3 这种流量检测传感器能够进行全方位的检测

完全防爆

SS 20.500 Ex型热式气体流量传感器的流量检测范围为0.06~35m/s,用户能够非常精确地检测“超低速”或者“超高速”沼气气体流量。同时,这一流量检测传感器还满足了易燃易爆安全防爆等级的要求,符合标准第三类Zone 2级(欧盟94/9/EG指南,Atex 95级100a),能够满足沼气生产设备气流量检测的要求。它还集成了特殊的防护功能,例如电缆插接连接时所使用的安全防护套,传感器上的接地端子等。在难以安装的使用场合,建议使用分体式的流量检测传感器,测量部件与其电气控制部件分离的传感器类型。这两种类型的传感器都获得了Atex易燃易爆安全防护Zone 2级的安全认证,无需安全保护隔离装置就可以直接安装在被测气体气流中使用。在分体式的变型中,只有传感器上才有一个辅助的接地端子。若安装在自由流动的气体环境中时,用户可以选用带有自我保护装置、耗电更少的传感器。它能保证在传感器受损或者折断时不会出现火花。符合上述技术标准和规范要求的SS 20.500 Ex型热式气体流量传感器通过了第三方检验认证机构Dekra Exam的检验和认证。

Dröge公司的Vetter先生在总结使用的SS 20.500 Ex型传感器分析气体时说:“在现代化的沼气生产设备中,可燃气体经冷干器除湿,活性炭过滤之后,我们就可以用SS 20.500 Ex型传感器进行流量检测,长期以来传感器一直可靠地采集沼气流量数据。传感器的安装非常简单,甚至可以在沼气设备运行时完成安装,而且也不需要掌握过多的检测技术知识。”

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