Tỷ lệ lấy mẫu đẳng động lực hoặc phần trăm đẳng động lực %I là tỷ số giữa vận tốc lấy mẫu tại đầu vào của vòi lấy mẫu với vận tốc của khí trong ống.. Nối jắc nối tròn của dây cáp trung t
Trang 1ĐẠI DIỆN NHÀ PHÂN PHỐI CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT THƯƠNG MẠI VÀ XUẤT NHẬP KHẨU GIA LỘC
Địa chỉ : Số 7, đường Thượng Cát, Q Bắc Từ Liêm, TP Hà Nội
Trang 2CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
Hệ thống lấy mẫu nguồn đẳng tốc này cho phép người vận hành lấy mẫu khí đẳng động lực
từ một ống khói Lấy mẫu đẳng động lực là hút mẫu khí từ một luồng khí tại cùng vận tốc với khí di chuyển trong ống khói Việc lấy mẫu này là cần thiết vì các ảnh hưởng quán tính của vật chất dạng hạt trong luồng khí Tỷ lệ lấy mẫu đẳng động lực hoặc phần trăm đẳng động lực %I là tỷ số giữa vận tốc lấy mẫu tại đầu vào của vòi lấy mẫu với vận tốc của khí trong ống
Mô tả hệ thống:
Gồm 5 bộ phận chính:
Hình 1-1 Thiết bị lấy mẫu nguồn đẳng động lực
1 Bảng điều khiển: gồm một áp kế cột kép, các van điều chỉnh lưu lượng mẫu với lưu lượng kế lỗ cữ, đồng hồ đo khí khô, và các điều khiển điện Bảng điều khiển được bọc hoàn toàn trong vỏ thiết kế tùy ý (UHMW) bằng polyethylene có phân tử trọng siêu cao và có khả năng chống chịu thời tiết cùng với đai vận chuyển
2 Bơm lấy mẫu ngoài: kiểu cánh trượt hoặc màng ngăn kép gồm các ống với đấu nối nhanh và ống bơm dầu mỡ
3 Bộ đầu đo: gồm vỏ đầu đo SS, ống lót đầu đo (probe liner), bộ gia nhiệt ống (tube heater), các ống pitot Type S, các cặp nhiệt type K và dây Orsat
4 Hộp lấy mẫu mô-đun: gồm hộp nóng cho bộ lọc, hộp nguội cho đồ thủy tinh impinger
và các mối nối điện
5 Dây cáp trung tâm: gồm các đường dây điện và khí để nối hộp lấy mẫu với bơm và bảng điều khiển
Trang 3Hình 1-2 Mặt trước bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Model XC-522
Hình 1-3 Bơm chân không kiểu cánh quạt được bôi trơn E-0523 và tùy chọn E-DAA
Trang 4Hình 1-4 Đầu đo
Hình 1-6 Các bộ phận của hộp lấy mẫu mô-đun và các phụ kiện
Trang 5CHƯƠNG 2: THỦ TỤC VẬN HÀNH
Thiết lập và kiểm tra hệ thống lấy mẫu nguồn:
Thủ tục thiết lập ban đầu:
1 Tháo dỡ tất cả hạng mục khỏi hộp đóng gói và đặt ở khu vực thông thoáng
2 Kéo trượt hộp Impinger (hộp nguội) lên trân khoang lọc được gia nhiệt của hộp lấy mẫu mô-đun (hộp nóng), sử dụng các thanh dẫn trượt bằng thép Kiểm tra lắp ghép và chiều cao của hộp lấy mẫu và adapter trung tâm (Umbilical Adapter) Có thể điều chỉnh các bộ phận trượt để đạt được ghép nối mong muốn Sau đó gài chốt lò xo (spring latch) để khóa hộp nguội vào vị trí
3 Kiểm tra ống lót đầu đo (Probe Liner) và bộ đầu đo Vệ sinh sạch các đấu nối nhanh trên bộ đầu đo Nhỏ dầu chống gỉ sẽ giữ cho các đấu nối nhanh ở trạng thái làm việc tốt Kiểm tra miệng ống pitot xem có bị hỏng hay xê dịch không và thay thế hoặc sửa chữa nếu cần
4 Kéo trượt ống lót đầu đo (Probe Liner) vào trong vỏ đầu đo Đầu trơn (không có khớp nối tròn) của ống lót phải lộ ra xấp xỉ 1,27 cm tại đầu ống pitot của bộ đầu đo
5 Lắp và xoáy chặt bộ đầu đo vào kẹp đầu đo được gắn với hộp nóng Khớp cầu đầu ra của ống lót đầu đo được đưa cẩn thận qua lỗ vào trong hộp nóng và mặt sau của vỏ ngang bằng với mặt trong của hộp nóng Cắm jắc cắm điện của bộ gia nhiệt cho đầu
đo vào ổ cắm của đầu đo trên hộp nóng
6 Để lắp vòi với bộ đầu đo, tham khảo hình 2-1 Kéo trượt hệ thống nối (ferrule system) vào đầu trơn lộ ra của ống lót đầu đo Bộ dây thủy tinh bện chịu nhiệt độ cao nên được thay thế cho vòng O khi nhiệt độ ống khói >260°C (500°F) Cấu hình yêu cầu với cá tùy chọn ống lót khác nhau như sau:
a Ống lót bằng thép không gỉ: Ống nối đơn bằng thép không gỉ hoặc vòng đệm Backer với vòng O
b Ống lót thủy tinh: Vòng Backer với vòng O, ống nối đơn Teflon (tùy chọn), ống nối đơn Teflon đổ đầy khoáng (tùy chọn)
Hình 2-1 Lắp đặt các mối nối cho vòi đầu đo
7 Lắp ống nối 15.875 mm vào đai ốc được hàn với vỏ đầu đo Đây là một ghép nối có
áp được thuôn nhọt để làm kín hệ thống ống nối được lắp vào trong ống lót đầu đo Xoáy chặt ghép nối cho đến khi ống lót kín, nhưng không được xoáy quá chặt
8 Nối toàn bộ chuỗi lấy mẫu thủy tinh trong hộp nóng và hộp nguội, và xoáy chặt tất cả khớp nối bằng kìm khớp cầu Mối nối cuối cùng là adapter trung tâm, nó sẽ trượt vào kẹp trong mặt ngoài của hộp nguội Không tải bộ lọc với một tấm lọc, và không đổ các impinger vì đây là thiết lập “khô”
Trang 69 Nối dây cáp trung tâm với hộp mẫu mô-đun Nối jắc nối tròn của dây cáp trung tâm với ổ cắm trên mặt bên của hộp nóng (xem hình 1-6) Nối các jắc cặp nhiệt cáp trung tâm vào các ổ trên hộp nóng, bộ đầu đo và adapter trung tâm Đưa đầu đấu nối nhanh cho đường dây lấy mẫu cáp trung tâm vào đầu đấu nối nhanh của adapter trung tâm Cắm các đấu nối nhanh đường dây pitot cáp trung tâm vào các đấu nối nhanh của bộ đầu đo
10 Nối dây cáp trung tâm với bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nối jắc nối tròn của dây cáp trung tâm với các ổ trên mặt trước của bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nối các jắc cặp nhiệt cáp trung tâm vào các ổ trên mặt trước của bảng điều khiển Cắm đầu đấu nối nhanh cho đường dây lấy mẫu cáp trung tâm vào đầu đấu nối nhanh của bảng điều khiển Và cắm các đấu nối nhanh đường dây pitot cáp trung tâm vào các đấu nối nhanh của bảng điều khiển (dán nhãn + và -) Các đường dây pitot có màu để phân biệt dây dương và âm và giữ cho các mối nối chắc chắn giữa ống pitot và bảng điều khiển lấy mẫu nguồn
11 Nối bộ bơm chân không với bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Lau sạch sẽ các đầu đấu nối nhanh sau đó nối các ống áp suất và chân không trên bộ bơm chân không với các mối nối bơm ở phần dưới bên trái của mặt trước bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nối dây nguồn của bộ bơm chân không với ổ cắm trên bảng điều khiển được dán nhãn là PUMP
12 Cắm bảng điều khiển lấy mẫu nguồn vào ổ nguồn điện thích hợp
Kiểm tra hệ thống:
Thực hiện các thủ tục thiết lập trong phần trước trước khi bắt đầu kiểm tra hệ thống
Kiểm tra dò rỉ hệ thống lấy mẫu:
1 Đóng van Coarse trên bảng điều khiển bộ lấy mẫu nguồn
2 Đóng nắp caosu vào đầu vào vòi
3 Bật nguồn cho bơm chân không – công tắc PUMP POWER ON
4 Mở từ từ van Coarse, và tăng (đóng hoàn toàn) van Increase Fine
5 Bơm chân không sẽ đọc giá trị chân không của hệ thống nằm trong 10kPa (3-in Hg) của áp suất khí quyển Ví dụ, nếu áp suất khí quyển là 100 kPa (30-in Hg) thì áp kế chân không sẽ đọc tối thiểu 92-kPa (27-in Hg)
6 Đợi một vài giây để cho ổn định áp suất Khi độ chênh lệch áp suất ống Orifice (H) trở về dấu zero, thì đo tốc độ rò trong 1 phút, như được chỉ báo trên hiển thị của máy
đo khí khô Tốc độ dò rỉ quan sát được phải thấp dưới 0.56 lít/phút (lpm) Nếu lớn hơn thì kiểm tra độ kín của tất cả mối nối trong bộ lấy mẫu và lặp lại thao tác như trên
Thiết kế phép kiểm:
Trước khi kiểm tra, người vận hành nên biết các tiêu chí sauL
- Tại sao lại thực hiện phép kiểm
- Ai sẽ sử dụng dữ liệu
- Ống khói nào hoặc các điểm phát thải nào được kiểm và dữ liệu xử lý nào được thu thập và liên quan đến kết quả kiểm
- Công lấy mẫu được đặt ở đâu và kiểu tiếp cận
- Khi nào thực hiện kiểm và hạn chót báo cáo
- Phương pháp và thủ tục thực hiện, và thực hiện bao nhiêu phép kiểm hoặc các điều kiện xử lý
Trang 7Chuẩn bị hiện trường:
Công việc chuẩn bị hiện trường để đặt thiết bị lấy mẫu thường là phần khó nhất Khi các cổng lấy mẫu không có bệ hoặc sàn, thì phải dựng giàn để đạt hiện trường lấy mẫu Tại nhiều hiện trường, người vận hành phải sử dụng kỹ năng của họ để đưa thiết bị tới các cổng lấy mẫu
Khi chọn hiện trường cho các cổng lấy mẫu, người vận hành phải lưu ý khoảng cách từ đầu
đo tới đáy vỏ lấy mẫu là khoảng 33 cm Điều này có nghĩa để đi qua ống khói, thiết bị cần khe hở 33 cm bên dưới cổng để không bơm vào trong lan can hoặc các cấu trúc khác Các kích thước cần thiết cho khe hở dọc theo bề mặt cổng lấy mẫu gồm chiều dài đầu đo (đường kính ống khói cộng với chiều dài ống nối cổng) Cộng ít nhất 91cm để phù hợp với chiều dài hộp lấy mẫu (hộp nóng, hộp nguội và kẹp đầu đo) Hình 2-2 minh hoạ các khu vực khoảng trống yêu cầu
Hình 2-2 Các vùng hở tại ống khói cho bộ lấy mẫu đẳng động lực
Trang 8Nếu không thể khắc phục vấn đề về khoảng hở cho bộ lấy mẫu, hãng đưa ra bộ lấy mẫu theo phương pháp 5 non-rigid với bộ lọc gia nhiệt riêng và/hoặc cỡ nhỏ (SB-2M) để cho phép hộp nguội đặt trên đế lấy mẫu bằng đường lấy mẫu và adatper trung tâm (GA-104) Tùy chọn khác sử dụng phương pháp 5 Compact với bộ lọc được gia nhiệt (SFA-82H) và adapter hộp nguồn (UA-3J) Hộp nóng cỡ nhỏ cho phép khoảng hở nhỏ hơn giữa đường ray đơn và ray bảo vệ của ống khói Bộ lọc gia nhiệt nhỏ cũng cho phép linh hoạt hơn trong các khu vực lấy mẫu nhỏ
Hình 2-3: Sơ đồ bộ lấy mẫu đẳng động lực Non-Rigid
Hình 2-4 Sơ đồ bộ lấy mẫu đẳng động lực Compact
Mặc dù hệ thống lấy mẫu nguồn đẳng động lực được thiết kế để lắp vào trong cổng lấy mẫu 6,35 cm, các lỗ 7,6 cm hoặc lớn hơn cho phép đi vào và tháo ra dễ dàng hơn mà không làm hỏng vọi hoặc thu thập bụi lắng đọng
Trang 9Có hai cách cơ bản để gắn hệ thống lấy mẫu đẳng động lực (hộp nóng/hộp nguội) để thử nghiệm trong ống khói:
1 Lắp một hệ thống ray đơn với móc rulo (được tra dầu) trên mỗi cổng lấy mẫu, hoặc
2 Chế tạo một dụng cụ trượt có bệ gỗ (nếu khả thi)
Hình 2-5 Hệ thống ray đơn cho bộ lấy mẫu
Hình 2-6 Minh họa hệ thống ray đơn lắp đơn cho thiết bị Apex
Trang 10Hình 2-7 Thiết lập bệ ống khói với hộp lấy mẫu mô-đun trên ray đơn
Hình 2-8 Thiết lập ống khói với hộp nóng trên ray đơn tách riêng với hộp nguội
Trang 11Phương pháp 5 – Xác định phát thải bụi
Có một vài kỹ thuật để tính cỡ vòi đầu đo và hệ số K (tỷ số H/p) cần thiết cho tốc độ lấy mẫu đẳng động lực Bao gồm:
- Tính bằng tay hoặc bằng bảng tính
- Dùng đồ thị toán thước loga thử nghiệm ống khói thiết kế đặc biệt (M5A-1M hoặc M5A-1), xem hình 2-21
- Sử dụng bộ tính cầm tay lập trình trước (M5A-C), hoặc
- Dùng một máy tính cá nhân hoặc laptop có trang bị bảng tính chuyên môn hóa để thu thập dữ liệu (ISOCALC2.0) như hình 2-21
Hình 2-21 Thước loga và máy tính laptop với IsoCals 2.2 Thông tin sau đây được yêu cầu trước tiên để chọn kích cỡ vòi và tính hệ số K:
- Vận tốc khí ống khói trung bình (pavg): được đo trước khi chạy lấy mẫu hoặc từ phép kiểm trước đó
- Tỷ lệ ẩm khí ống khói (Bws) hoặc phần trăm (%H2O): có thể xác định từ lần chạy sơ
bộ, phép kiểm trước đo, hoặc được tính
- Trọng lượng phân tử khí khô trong ống khói (Md): có thể xác định từ lần chạy sơ bộ, phép kiểm trước đo, hoặc được tính
- Áp suất khí ống khói (Ps): được đo trước khi chạy lấy mẫu, hoặc nếu áp suất tĩnh của ống khói rất thấp (các cổng lấy mẫu gần chỗ thoát ống khói) dùng áp suất khí quyển
- Hệ số hiệu chuẩn lỗ cữ (H@): được xác định từ hiệu chuẩn nhà máy và sẵn có sẵn sàng trên hiện trường
- Nhiệt độ máy đo (Tm): nhiệt độ tại máy đo tăng khoảng 14°C trên nhiệt độ môi trường do nhiệt từ bơm chân không Nên đo nhiệt độ môi trường tại hiện trường bảng điều khiển bộ lấy mẫu nguồn
- Áp suất tại máy đo (Pm): tương đương áp suất khí quyển
Phương trình sau được sử dụng phổ biến để tính kích cỡ vòi đầu đo là:
Trang 12Trong đó: K5 = 0.6071 (đơn vị đo lường)
= 0.03575 (đơn vị hệ Anh)
Sau khi chọn vòi thích hợp từ bộ vòi (xem hình 2-22), hệ số K (tỷ số H/p với H=p) được dùng để duy trì tốc độ lấy mẫu đẳng động lực tại mỗi điểm đi qua được tính cho phép kiểm lấy mẫu bằng công thức sau:
Trong đó: Dn = đường kính vòi, mm (inch)
Hình 2-22 Bộ vòi đầu đo
A Chuẩn thị trước khi kiểm (trước khi tới hiện trường):
1 Kiểm tra các bộ lọc bằng mắt dưới ánh sáng để xem có bất thường và vết nứt hay dò
rỉ không Dán nhãn các bộ lọc ở mặt sau gần mép bằng mực thích hợp
2 Hút ẩm các bộ lọc tại nhiệt độ 20° ± 5.6°C và áp suất môi trường trong 24 hr, và sau đó cân tại các khoảng thời gian 6 hr tới một trọng lượng không đổi (0.5 mg thay đổi sao với lần cân trước đó) Ghi kết quả với ± 0.1 mg Trong mỗi lần cân, không để lộ bộ lọc ra môi trường phòng thí nghiệm trong > 2 phút và độ ẩm tương đối
> 50%
Trang 133 Tùy chọn: Nếu bụi cần đo có dạng có thể ngưng tụ (condensable hoặc back-half), thì chạy phân tích trống nước chưng cất/ khử iôn hóa để hạn chế trên phép kiểm thực
4 Vệ sinh bên trong các ống lót đầu đo (Probe Liner) và vòi đầu đo bằng chổi, trước tiên bằng nước máy, sau đó dùng nước cất/khử iôn hóa, và cuối cùng là axêtôn Súc rửa ống lót đầu đo bằng axêtôn và cho phép sấy khô bằng khí Kiểm tra bằng mắt xem
đã sạch chưa và lặp lại thao tác nếu cần Che miệng của ống lót đầu đo để tránh bụi bẩn Nên giữ các vòi để tránh bụi bẩn hoặc hỏng do mép dao Lưu ý: Có thể yêu cầu các thủ tục vệ sinh đặc biệt cho các phương pháp kiểm khác (ví dụ: kim loại hoặc dioxin)
5 Vệ sinh bên trong đồ thủy tinh (bộ lọc, Impinger và kết nối thủy tinh) bằng cách lau dầu ở các khớp nối, rửa bằng chất vệ sinh thủy tinh, sau đó súc rửa bằng nước chưng cất/khử iôn hóa, cuối cùng dùng axêtôn, và sấy khô Đậy tất cả miệng hở bằng parafilm, nắp nhựa, nắp serum, nút kính mờ hoặc lá nhôm (không cho kim loại) để tránh bụi bẩn Lưu ý: Có thể yêu cầu các thủ tục vệ sinh đặc biệt cho các phương pháp kiểm khác (ví dụ: kim loại hoặc dioxin)
3 Chọn đúng áp kế chênh lệch (xem phương pháp 2)
4 Xác định hoặc ước tính trọng lượng phân tử khô (xem phương pháp 3)
5 Xác định hàm lượng ẩm (xem phương pháp 4)
6 Chọn chiều dài bộ đầu đo thích hợp sao cho có thể lấy mẫu tất cả các điểm đi ngang
7 Chọn cỡ vòi và xác định hệ số K cho tốc độ lấy mẫu đẳng động lực Lưu ý: Không thay đổi cỡ vòi trong khi chạy lấy mẫu
8 Chọn tổng thời gian lấy mẫu và thể tích lấy mẫu khí được quy định trong các thủ tục kiểm cho ngành công nghiệp Chọn bằng thời gian lấy mẫu 2 phút/mỗi điểm đi ngang
C Chuẩn bị bộ lấy mẫu:
1 Đánh dấu bộ đầu dò với băng chống nhiệt hoặc “White-Out”để ghi khoảng cách đúng vào trong ống khói cho mỗi điêm lấy mẫu
2 Đưa vòi đầu đo vào trong đầu nối vỏ đầu đo và xoáy chặn bằng ngón tay Không xoáy quá chặt để tránh làm nứt ống lót đầu đo thủy tinh Giữ cho đầu vòi và khớp cầu trên ống lót thủy tinh được che đậy cho đến khi bắt đầu lấy mẫu Siết chặt bộ đầu đo với hộp lấy mẫu bằng cách xoáy chặt kẹp đầu đo
3 Chuẩn bị mỗi bộ impinger cho một phép chạy lấy mẫu
a) Impinger 1 & 2: 100 ml trong mỗi chiếc
b) Impinger 3: trống
c) Impinger 4: 200 tới 300g gel silica
Lưu ý: Có thể chuẩn bị nhiều hơn 1 lần lấy mẫu với nhiều bộ đồ thủy tinh
4 Cân mỗi impinger tới gần nhất ± 0.5 g bằng cân điện tử BAL-1200 và ghi trọng lượng ban đầu vào bảng dữ liệu
Trang 14để tránh dò rỉ xung quanh vòng O Ghi số bộ lọc vào bảng dữ liệu
Trang 157 Kết nối giá đỡ bộ lọc và ống vòng cyclone (GN-1) trong hộp nóng với khớp cầu ống lót đầu đo và với adapter “L” bằng các kẹp khớp cầu Đóng các cửa hộp nóng và
Hình 2-26 Bộ lấy mẫu được lắp
8 Nối dây cáp trung tâm và các mối nối đường ống pitot với bộ lấy mẫu (đã lắp) và với bảng điều khiển bộ lấy mẫu nguồn Nếu được dùng, nối cả đường dây Orsat
9 Đặt bộ lấy mẫu gần cổng lấy mẫu đầu tiên, trên ray đơn hoặc giá đỡ khác
10 Bật nguồn và đặt đầu đo và các bộ nhiệt của hộp nóng Cho phép hộp nóng và đầu đo gia nhiệt trong ít nhất 15 phút trước khi bắt đầu kiểm, và thực hiện kiểm tra định kỳ
và điều chỉnh để đảm bảo nhiệt độ mong muốn Kiểm tra tất cả mối nối cặp nhiệt bằng cách quay số qua mỗi lựa chọn và ghi nhiệt độ môi trường và nhiệt độ được gia nhiệt Đặt nước đá vụn và một ít nước xung quanh các impinger
11 Tùy chọn: Kiểm tra dò rỉ bộ lấy mẫu (xem thủ tục kiểm tra dò rỉ cho các bộ lấy mẫu đẳng động lực trong phương pháp 4 và ống pitot và kiểm tra dò rỉ đường dây trong phương pháp 2)
D Thủ tục chạy lấy mẫu:
1 Mở các lỗ cổng và vệ sinh bụi và mảnh vụn
2 Cân chỉnh và chuẩn 0 các áp kế p and H
3 Ghi dữ liệu vào bảng dữ liệu Ghi số đọc trên máy đo khí khô ban đầu (DGM)
4 Tháo nắp vòi, xác định hộp nóng/bộ lọc và các hệ thống gia nhiệt cho đầu đo đã tăng nhiệt, và kiểm tra ống pitot, nhiệt kế và căn chỉnh đầu đo và các khoảng hở (clearance)
5 Đóng van chỉnh thô Coarse và mở hoàn toàn van chỉnh tinh Fine Increase Đặt vòi tại điểm đi ngang đầu tiên Ghi giờ, đọc p trên áp kế và xác định H từ đồ thị toán (nomograph) Khởi động bơm ngay và điểu chỉnh lưu lượng để đặt H, trước tiên bằng cách điều chỉnh van Coarse và sau đó là van Fine Increase Lưu ý: Nếu cần khắc phục áp suất âm cao của ống khói, thì bật nguồn bơm trong khi đang đặt vòi tại điểm
đi ngang đầu tiên
6 Khi đã đặt đầu đo vào vị trí, bịt các lỗ hở xung quanh đầu đo và lỗ cổng bằng băng, vải vụn, gang tay hoặc khăn (hoặc các vật liệu chống cháy cho các ống nóng)