Hướng dẫn vận hành thiết bị quan trắc khí thải ống khói bằng phương pháp thủ công (isokineitic)

Đây là tài liệu hướng dẫn chi tiết việc vận hành thiết bị lấy mẫu khí thải bằng phương pháp thủ công bán tự động, tài liệu này như là một quyển sổ tay chỉ dẫn cho các bạn trẻ mới vào nghề quan trắc chưa có kiến thức cơ bản.

Phƣơng pháp APEX INSTRUMENTS, INC Thiết bị Lấy mẫu Isokinetic (Model Series 500) Sổ tay Hƣớng dẫn Vận hành THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC Sổ tay Hƣớng dẫn Vận hành Apex Instrument, Inc 125 Đƣờng Quantum, PO Box 727 Holly Springs, NC 27540 Điện thoại 919-557-7300 • Fax 919-557-7110 Web: www.apexinst.com E-mail: info@apexinst.com Sửa đổi lần thứ Ngày sửa đổi: Tháng 2/2003 SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC MỤC LỤC GIỚI THIỆU MÔ TẢ HỆ THỐNG Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Hệ thống Điện Hệ thống cảm biến nhiệt Hệ thống chân không Vacuum Pump Error! Bookmark not defined Bộ probe Ống lót probe 11 Bộ gia nhiệt probe 13 Vỏ probe 13 Bộ phụ tùng nhỏ 13 Hộp đựng mẫu dạng mô-đun 15 Umbilical cable với Bộ tiếp hợp trung tâm17 Trình tự mẫu dụng cụ thủy tinh Error! Bookmark not defined QUY TRÌNH VẬN HÀNH 19 LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG LẤY MẪU NGUỒN 19 Quy trình lắp đặt ban đầu 19 Kiểm tra hệ thống 21 Kiểm tra rò rỉ hệ thống lấy mẫu ban đầu 21 THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM 21 CHUẨN BỊ VỊ TRÍ 22 LẮP RÁP THIẾT BỊ LẤY MẪU VÀ CHẤT THỬ 28 ĐO SƠ BỘ VẬN TỐC KHÍ, KHỐI LƢỢNG PHÂN TỬ VÀ ĐỘ ẨM 28 PHƢƠNG PHÁP - XÁC ĐỊNH MẪU VÀ CÁC ĐIỂM LẤY MẪU VẬN TỐC 29 PHƢƠNG PHÁP 1A – ĐA GIÁC ĐIỂM LẤY MẪU VÀ VẬN TỐC ĐỐI VỚI ỐNG KHÓI VÀ ỐNG DẪN NHỎ 37 PHƢƠNG PHÁP – VẬN TỐC KHÍ ỐNG KHĨI VÀ TỐC ĐỘ DỊNG KHÍ THEO THỂ TÍCH 38 Áp suất tĩnh 42 Áp suất khơng khí 42 Trọng lượng phân tử độ ẩm khí ống khói 43 PHƢƠNG PHÁP – PHÂN TÍCH KHÍ ĐỐI VỚI TRỌNG LƢỢNG PHÂN TỬ KHÔ 44 PHƢƠNG PHÁP – HÀM LƢỢNG ẨM CỦA KHÍ ỐNG KHĨI 47 Phương pháp chuẩn 49 Phương pháp gần 51 PHƢƠNG PHÁP – XÁC ĐỊNH LƢỢNG PHÁT THẢI BỤI 54 PHƢƠNG PHÁP QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM 56 DANH MỤC TÀI LIỆU ĐỀ XUẤT CHO QUY TRÌNH LẤY MẪU ĐẲNG ĐỘNG LỰC 67 HIỆU CHUẨN VÀ BẢO TRÌ 68 QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN 68 Đồng hồ đo khí khơ ống Orifice 70 Quy trình kiểm tra rị rỉ cho hệ thống đo (Bên chân không) 70 Quy trình kiểm tra rị rỉ hệ thống đo (Bên áp suất) 71 Hiệu chuẩn ban đầu định kỳ nửa năm lần cho Đồng hồ đo khí khơ Ống Orifice 72 Hiệu chuẩn sau thử nghiệm cho Bảng điều khiển thiết bị lấy mẫu nguồn 75 Hiệu chuẩn cảm biến nhiệt 76 Hiệu chuẩn cảm biến áp suất 77 Hiệu chuẩn Ống Pitot 78 Hiệu chuẩn Sampling Nozzles 80 Hiệu chuẩn ban đầu cho gia nhiệt probe 80 BẢO TRÌ 82 Bơm bên 82 Bảng điều khiển thiết bị lấy mẫu nguồn 85 Đồng hồ đo khí khơ 85 Áp kế nghiêng hai cột 86 Van điện từ mức không áp kế 87 Bộ điều chỉnh nhiệt độ 88 Dây cảm biến nhiệt hình hiển thị cảm biến nhiệt 89 Mạch công suất điện 89 Đầu mối nối tròn Bảng điều khiển thiết bị lấy mẫu nguồn 90 Umbilical cable Erro r! Bookmark not defined Hộp đựng mẫu theo mô-đun 90 Bộ gia nhiệt ống probe 90 Ống dẫn mẫu (chân không) Pitot (áp suất) Umbilical cable 90 Đầu nối nhanh 90 Đƣờng chân không 90 Đƣờng ống Pitot 91 PHỤ Ụ A A-1 THIẾT BỊ LẤY MẪU ĐẲNG TỐC ĐỀ XUẤT A-2 PHỤ T NG ĐỀ XUẤT A-3 DANH MỤC KIỂM TRA THIẾT BỊ A-5 PHỤ Ụ B-1 SƠ ĐỒ M CH ĐIỆN VÀ ĐƢỜNG ỐNG B-1 PHỤ Ụ C-1 BẢNG DỮ LIỆU TINH CHỈNH C-1 PHỤ Ụ D-1 BẢNG DỮ LIỆU KIỂM TRA THỰC NGHIỆM ỐNG KH I D-1 PHỤ Ụ E-14 BẢNG DỮ LIỆU TÍNH TỐN E-14 Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com i SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC hƣơng GIỚI THIỆU Sổ tay hƣớng dẫn nhằm mục đích cung cấp kiến thức bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Model Series MC-500 hệ thống lấy mẫu isokinetic Apex Instruments Nội dung sổ tay hƣớng dẫn bao gồm Mô tả hệ thống, Quy trình hiệu chuẩn, Quy trình lấy mẫu Bảo trì, Xử lý cố Sổ tay hƣớng dẫn đƣợc theo quy trình Cơ quan Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ (USEPA) xây dựng dựa Phƣơng pháp chuẩn đến - Xác định Phát thải dạng hạt nguồn tĩnh Hệ thống lấy mẫu isokinetic Apex Instruments cho phép ngƣời vận hành tách mẫu khí từ ống khói theo phương pháp isokinetic Từ gốc tiếng Anh “isokinetic” (đẳng tốc) bao gồm hai gốc từ Hy Lạp “iso” có nghĩa “tƣơng tự” “kinetic” có nghĩa “liên quan tới chuyển động vật thể” Do đó, lấy mẫu isokinetic việc tách mẫu khí từ dịng khí vận tốc khơng đổi khí qua ống khói Cần thực lấy mẫu isokinetic bụi dịng khí có hiệu ứng quán tính Tỷ lệ lấy mẫu isokinetic, hay tỷ lệ isokinetic (%I) tỷ số vận tốc mẫu cửa vào Nozzle vận tốc khí ống khói Thử nghiệm isokinetic địi hỏi ngƣời thực phải nắm rõ năm phƣơng pháp thử nghiệm đƣợc trình bày Điều 40 Phần 60 Phụ Lục A Bộ Điều lệ Liên bang (40CFR60 Phụ lục A) Phƣơng pháp đƣa quy ƣớc trình tự thực lấy mẫu chung, Phƣơng pháp từ đến quy định kỹ thuật làm sở cho hoạt động lấy mẫu liên quan tới Phƣơng pháp Những phƣơng pháp đề quy ƣớc để xác định nồng độ hạt tỉ lệ phát thải khối hạt Phƣơng pháp Phƣơng pháp Phƣơng pháp Phƣơng pháp Phƣơng pháp Phƣơng pháp Mô tả Xác định Vị trí lấy mẫu tính số điểm lấy mẫu Xác định Vận tốc khí ống khói Lƣu lƣợng theo thể tích Xác định Khối lƣợng phân tử khơ Tỉ lệ khí dƣ Xác định Hàm ẩm Xác định Phát thải dạng hạt nguồn tĩnh Trình tự lấy mẫu Phƣơng pháp dễ dàng đƣợc áp dụng cho việc kiểm tra nhiều thông số bụi khí gas mục tiêu khác từ nguồn tĩnh Những thơng số mục tiêu bao gồm kim loại, polychlorinated biphenyls (PCB), dioxin/furan, chất thơm đa vịng hydrocacbon (PAH), phân bố kích thƣớc hạt nhóm chất nhiễm gia tăng việc áp Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC dụng phƣơng pháp thử nghiệm Mặc dù phƣơng pháp khác đƣợc US EPA tổ chức gọi tên theo số hiệu phƣơng pháp khác nhau, chúng biến thể quy trình theo Phƣơng pháp 5, ví dụ nhƣ dùng: dung dịch hấp thu khác nhau, ống gom nhựa hữu cơ, phƣơng tiện lọc khác nhau, nhiệt độ lấy mẫu số quy trình thay khác Hệ thống lấy mẫu Model MC-500 Series đƣợc dùng cho phƣơng pháp lấy mẫu isokinetic chất ô nhiễm sau: Phƣơng pháp số 5A 5B 5D 5E 5F 5G 5H 12 13A & 13B 17 23 26A 29 101 101A 104 108 111 201A 202 206 207 306 315 316 Chất ô nhiễm Bụi (PM) từ công tác lợp mái atphan PM không chứa axit sunfuric PM từ Túi lọc áp suất dƣơng PM từ Nhà máy sản xuất sợi thủy tinh PM không chứa sunfat từ Thiết bị cracking xúc tác tầng sơi PM từ Lị đốt gỗ - Ống làm lỗng PM từ Lị đốt gỗ - Ống khói Sƣơng axit sunfuric, lƣu huỳnh đioxit PM Chì vơ (Pb) Florua tổng Bụi qua lọc ống khói Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins Dibenzofurans Hydro Halogenua Halogen Thành phần kim loại Thủy ngân (Hg) từ Nhà máy Chlor Alkali Thủy ngân (Hg) từ Lị đốt bùn thải Beri (Be) Asen vơ (As) Poloni-210 Bụi PM10 (Tỷ lệ lấy mẫu không đổi) Bụi ngƣng tụ đƣợc Amoniac Isocyanat Crom hóa trị sáu từ thao tác mạ điện anốt hóa PM Chất trích ly metylen clorit (MCEM) từ q trình sản xuất nhơm ngun liệu Formandehit từ Cơng nghiệp sản xuất Bơng khống Bơng thủy tinh Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC Phƣơng pháp số 0010 0011 0023A 0050 0060 0061 ác Phƣơng pháp nguồn đốt chất thải EPA-SW-846 Chất gây ô nhiễm Các chất hữu dễ bay semi VOC Formandehit, Andehit Xeton khác Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins Dibenzofurans Hydro clorua Clo Các kim loại Crom hóa trị sáu Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC Mô tả hệ thống Hệ thống lấy mẫu isokinetic Apex Instruments gồm năm (5) phận chính, đƣợc trình bày Hình 1-1: Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn (console), gồm áp kế hai cột, van điều chỉnh lƣu lƣợng mẫu có lƣu lƣợng kế dạng orifice, đồng hồ đo khí khơ điều khiển điện Vacuum Pump ngoài, gồm bơm, ống cao su, phụ tùng ráp nối nhanh dụng cụ bôi trơn Bộ probe, gồm ống lót tháo lắp đƣợc, ống gia nhiệt tháo lắp đƣợc bọc vỏ bảo vệ probe có bó chập bốn gồm ống pitot, ống đo nhiệt độ ống khói dây orsat Hộp đựng mẫu theo mơ-đun (Modular Sample Case), gồm có Hot box (hộp nóng) chứa lọc, cold box (hộp lạnh) để chứa impingers (bộ dụng cụ thủy tinh) phận kết nối điện Umbilical cable (cáp nối dài), bao gồm tất đƣờng dẫn điện khí nén để nối Hộp đựng mẫu theo mô-đun với Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Hộp đựng mẫu dạng mô-đun Vacuum Pump hộpTra Probe Umbillical Cable Hình 1-1 Bộ thiết bị lấy mẫu isokinetic Apex Instruments Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn (Console) Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn phận điều khiển ngƣời vận hành có chức theo dõi vận tốc nhiệt độ khí vị trí lấy mẫu, đồng thời điều chỉnh tỷ lệ lấy mẫu hệ thống nhiệt độ hệ thống Hình 1-2 minh họa mặt trƣớc Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Model MC-572 Apex Instruments Model 572 phiên theo hệ mét Model 522 Bộ điều khiển nhiệt độ Filter Probe Cơng tắc đảo điện Màn hình hiển thị nhiệt độ Đầu nối nhanh với áp kế Bộ hẹn Áp kế nghiêng hai cột Giác kế chân không Van điều chỉnh thơ Đồng hồ đo khí khơ Bộ cơng tắc chọn nhiệt độ Giắc cắm cảm biến nhiệt đƣợc quy ƣớc màu Van tinh chỉnh Núm điều chỉnh Áp kế không Đầu cắm nguồn điện Umbilical cable Điều chỉnh mức áp kế Đầu cắm vacuum pump Đầu nối với ống dẫn mẫu Đầu nối nhanh ống pitot Van cánh quạt đƣợc bơi trơn Hình 1-2 Mặt trƣớc Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Model MC-572 Bảng điều khiển dễ dàng lắp ráp thực địa Các đầu cắm dành cho ống dẫn mẫu, đƣờng ống pitot, bơm chân không (vacuum pump) (một chiều), nguồn điện (4 chân cảm biến nhiệt) đƣợc bố trí mặt trƣớc để dễ tiếp cận Mặt trƣớc có bốn (4) chốt cài chốt cài góc tháo cho phép ngƣời vận hành dễ dàng lấy Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn khỏi vỏ thiết bị tay cầm Bảng 1-1 Trình bày so sánh đặc điểm thông số kỹ thuật Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Apex Instruments Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn Series 500 gồm có: Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC  Áp kế 250-mm (10 inch) nghiêng/đứng cột kép Van điều chỉnh lƣu lƣợng để theo dõi vận tốc khí ống khói, chiều cao cột áp áp suất lỗ tiết lƣu để lấy mẫu phƣơng pháp isokinetic Đồng hồ đo khí khơ hiển thị thể tích mẫu khí theo đơn vị mét khối (hoặc feet khối) đến ba chữ số thập phân Các điều khiển nhiệt độ mạch rắn, tự động với ngắt mạch riêng cho filter hot box (lò) nhiệt độ Probe Màn hình hiển thị nhiệt độ điện tử Công tắc Bộ chọn cảm biến nhiệt kênh cho phép ngƣời vận hành giám sát tất nhiệt độ hệ thống lấy mẫu Áp kế chân không hiển thị chân không hệ thống 0-100 kPa (0-30 in Hg) Bộ hẹn kỹ thuật số đo thời gian lấy mẫu công tắc lật bật/tắt Công tắc chuyển không (0) áp kế cho phép ngƣời vận hành chuyển áp kế ống Orifice không (0) thời điểm trƣớc trình lấy mẫu van điện từ tác dụng trực tiếp       Bảng 1-1 Đặc điểm Thông số kỹ thuật đồng hồ đo ảng điều khiển Model Series MC- 500 Apex Instruments Hỗ trợ MC 522 Đồng hồ đo khí Rockwell 110, đọc số trực tiếp, 0,1 feet khối/vòng, xác đến 0,001 feet khối Màn hình đồng hồ đo Điều khiển nhiệt độ Bộ đếm số đọc trực tiếp với công suất 9999,999 feet khối Bộ điều khiển mạch rắn tƣơng tự với rơ-le bên rơ le bán dẫn, tải điện trở 120 VAC/5A 240 VAC/3A MC 572 Kimmon SK-25 với số đọc trực tiếp, cơng suất định mức 68 lít/phút, xác đến 0,1 lít, với báo lƣu lƣợng giúp phát rò rỉ Bộ đếm số đọc trực tiếp với công suất 9999,999 feet khối Bộ điều khiển mạch rắn tƣơng tự với rơ-le bên rơ le bán dẫn, tải điện trở 120 VAC/5A 240 VAC/3A Hiển thị nhiệt độ Màn hình LCD đỏ hiển thị 3½ chữ số, phạm vi đo -15°F đến 1999°F, có cơng tắc chọn kênh Màn hình LCD đỏ hiển thị 3½ chữ số, phạm vi đo -105°C đến 1372°C (có °F), có cơng tắc chọn kênh Bơm cánh quạt (Tiêu chuẩn) Bơm màng kép (Tùy chọn) Xem mô tả bên dƣới Nguồn điện: Đầu cắm tròn chân Ống dẫn mẫu: đấu nối nhanh 12,7 mm (1/2 inch) Ống pitot: đầu nối nhanh 6,35 mm (1/4 inch) (3/8 inch Tùy chọn) Cảm biến nhiệt: loại K kích thƣớc tiêu chuẩn Bơm cánh quạt (Tiêu chuẩn) Bơm màng kép (Tùy chọn) Xem mô tả bên dƣới Nguồn điện: Đầu cắm tròn chân Ống dẫn mẫu: đầu nối nhanh 12,7 mm (1/2 inch) Ống pitot: đầu nối nhanh 6,35 mm (1/4 inch) (3/8 inch Tùy chọn) Cảm biến nhiệt: loại K kích thƣớc tiêu chuẩn 19x19x10¾ inch (hệ mét: 49x49x26cm) 120 V /60 Hz 19x19x10¾ inch (hệ mét: 49x49x26cm) 120 V / 60 Hz 240 V / 50 Hz Tùy chọn 240 V / 50 Hz Tùy chọn 40 lb (19,5 kg) 19,5 kg (40 lb) ơm mẫu ây nối Umbilical Kích thƣớc Nguồn điện Trọng lƣợng Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn gồm hệ thống Điện, Cảm biến nhiệt Chân không Hệ thống Điện Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn đƣợc cấu hình sẵn từ nhà máy để hoạt động với nguồn điện 120VAC/60Hz Ngồi ra, cịn có tùy chọn loại bảng điều khiển đƣợc cấu hình để tích hợp hoạt động với nguồn 240VAC/50Hz Các Biểu đồ Điện cho Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn đƣợc trình bày Phụ lục B Tất mạch đƣợc bảo vệ ba (3) ngắt mạch gắn phía trƣớc bảng điều khiển Các ngắt mạch phát ngăn chặn tƣợng tải đoản mạch, giữ vai trị quan trọng việc bảo đảm an tồn Nếu ngắt mạch mở, hay gọi “ngắt”, tức ngắt mạch điện, cần tiến hành kiểm tra sửa chữa cố điện Sau đó, khởi động lại ngắt mạch cách nhấn công tắc Bộ ngắt mạch ngắt nhầm, gây khó khăn kiểm tra Để giảm xác suất ngắt nhầm, khởi động mạch điện theo trình tự làm giảm tăng vọt điện áp Vì máy bơm địi hỏi dịng điện độ đột biến điện áp khởi động cao nhất; đó, trình tự khởi động tối ƣu bật máy bơm Sau đó, khởi động máy lọc gia nhiệt probe Các hệ thống điện cung cấp nguồn chuyển mạch tới số mạch điện, là: NGUỒN CHÍNH (MAIN POWER), NGUỒN MÁY BƠM (PUMP POWER), ÁP KẾ MỐC ZERO (MANOMETER ZERO), BỘ HẸN GIỜ (TIMER), gia nhiệt cho PROBE (ĐẦU DÒ) LỊ (OVEN)  Cơng tắc NGUỒN CHÍNH điều khiển nguồn điện đến tất mạch bên thiết bị lấy mẫu nguồn Ngồi ra, cơng tắc bật, quạt làm mát tủ điện phải trạng thái hoạt động  Để kích hoạt máy bơm, cắm dây nguồn bơm vào Bảng điều khiển Thiết bị lấy mẫu nguồn bật công tắc NGUỒN MÁY BƠM  Công tắc ÁP KẾ MỐC ZERO vận hành hai (2) van điện từ ngã Các van mở hai chân phía ΔH áp kế hai cột ngồi khí quyển, đó, kiểm tra mức áp suất chất lỏng không áp kế; đồng thời, ngƣời vận hành điều chỉnh lại cần thiết Khi công tắc ÁP KẾ MỐC ZERO vị trí ON, nghe thấy tiếng “click” van  Bộ hẹn bắt đầu đếm công tắc BỘ HẸN GIỜ đƣợc bật dừng lại tắt cơng tắc Màn hình hiển thị Khơng nhấn vào cơng tắc hình hiển thị hẹn Theo cài đặt mặc định nhà sản xuất, hẹn đọc giờ/phút/giây, nhƣng đọc theo phút mƣời phút đƣợc định đơn đặt hàng  Để kích hoạt gia nhiệt khoang lọc (nằm Hot box) gia nhiệt probe, bật công tắc đƣợc dán nhãn FILTER PROBE Đèn báo điều khiển nhiệt tự động sáng Điều chỉnh đồng hồ báo nhiệt mức xấp xỉ 120°C (248°F) kiểm tra hình hiển thị nhiệt độ để xác minh xem phận gia nhiệt có làm việc hay khơng Chờ đến nhiệt độ ổn định xác minh hoạt động mạch điện Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com D-9 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com D - 10 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com D - 11 SỔ TAY HƢỚNG DẪN VẬN HÀNH THIẾT BỊ LẤY MẪU ISOKINETIC PHỤ Ụ ảng liệu tính tốn Apex Instruments, Inc | ĐT: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-14 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L FEDERAL REFERENCE METHOD Sample and Velocity Traverses for Stationary Sources Plant Date _ Location Test No _ INPUT PARAMETERS Sketch of Stack Geometry Circular Stack: Interior duct cross-section diameter = _ m or ft Sampling port diameter = _ cm or in Sampling port nipple length = _ cm or in Stack cross-sectional area 2 = _ m or ft Rectangular Stack: Length of stack location (L) = _ m or ft Width of Stack location (W) Equivalent diameter = _ m or ft LW De = (L + W ) = _ m or ft Sampling Site: Diameter downstream of disturbance = _ m or ft Diameter upstream of disturbance = _ Minimum number of sampling points = _ Total sampling time = Individual point sampling times = Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-2 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Sample and Velocity Traverses for Stationary Sources (continued) Location of Sampling Points: CIRCULAR Sample point number Circular stack % diameter Distance from sample port opening, in 10 11 12 RECTANGULAR Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-3 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L FEDERAL REFERENCE METHOD Determination of Stack Gas Velocity and Volumetric Flow Rate (Type S Pitot Tube) Plant Date _ Location Test No _ INPUT PARAMETERS Area of stack (m2) or (ft2) = πr2 or π (D/2)2 or L x W = As = _ Pitot tube coefficient = Cp = _ Stack gas temperature (K) = °C + 273° or (°R) = °F + 460° = Ts = _ Average of square root of velocity head (mm H2O)1/2 or (in H2O)1/2 = (√∆p)avg = _ Barometric pressure (mm Hg) or (in Hg) = Pbar = _ Stack gas static pressure (mm H2O) or (in H2O) = Pg = _ Absolute stack gas pressure (mm Hg) or (in Hg) = Ps = _ Stack gas moisture (fraction) = Bws = _ Stack gas dry molecular weight (g/g-mole) or (lb/lb-mole) = Md = _ Stack gas wet molecular weight (g/g-mole) or (lb/lb-mole) = Ms = _ Ps = Pbar + Pg (mm H2O)/13.6 or (in H2O)/13.6 Note: Note: Ms = Md (1 – Bws) + 18.0 Bws CALCULATIONS vS = Stack gas velocity, m/s or ft/s v s = K p x C p x ( ∆p ) avg x vs = K p x ( )x( Ts ( avg ) Ps M s )x ( ( )x ( ) ) = m/s or ft/s Kp = 34.97 (Metric Units) = 85.49 (English Units) Qa = Volumetric flow rate, acmm or acfm Qa = 60 x v s x As Qa = 60 x ( )x( ) = _acmm or acfm Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-4 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Determination of Stack Gas Velocity and Volumetric Flow Rate (continued) Qd = Dry volumetric flow meter, scmm or scfm Qd = 60 x (1 − Bws ) x v s x As Qd = 60 x (1 − ( )) x ( )x( ) = scmm or scfm Qsd = Volumetric flow rate, dscmm or dscfm Qsd = 60 x (1 − Bws ) x v s x As x Qsd = 60 x (1 − ( )) x ( Tstd P x s Ts Pstd )x ( )x ( Tstd ) x ( ) Pstd = dscmm or dscfm Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-5 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L FEDERAL REFERENCE METHOD Gas Analysis for the Determination of Dry Molecular Weight Plant _ Date Location _ Test No _ INPUT PARAMETERS Percent Oxygen (O2) by volume, dry basis = %O2 = Percent Carbon Dioxide (CO2) by volume, dry basis = %CO2 = Percent Carbon Monoxide (CO) by volume, dry basis = %CO = Percent N2 = 100 – (%O2 + %CO2 + %CO) = %N2 = CALCULATIONS Md = Dry molecular weight, g/g-mole or lb/lb-mole M d = 0.44 (% CO2 ) + 0.32 (% O2 ) + 0.28 (% N + % CO ) M d = 0.44 ( ) + 0.32 ( ) + 0.28 ( + )= g/g-mole or lb/lb-mole Ms = Wet molecular weight, g/g-mole or lb/lb-mole M s = M d (1 − Bws ) + 18.0 ( Bws ) M s =( ) (1 − ( ) ) + 18.0 ( ) = g/g-mole or lb/lb-mole %EA = Excess Air, % % EA = (% O2 ) − (0.5 % CO ) x 100 0.264 (% N ) − (% O2 − 0.5 % CO ) % EA = ( 0.264 ( )) ) − (0.5 ( ) − 0.5 ( ) − (( )) x 100 = % Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-6 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L FEDERAL REFERENCE METHOD Determination of Moisture Content of Stack Gases Plant _ Date _ Location _ Test No _ INPUT PARAMETERS Volume of gas sampled through dry gas meter = Vm = Dry gas meter (DGM) calibration factor = Y = Average DGM temperature (K) = °C + 273° or (°R) = °F + 460° = Tm = Average DGM orifice pressure differential (mm H2O) or (in H2O) = ∆H = Volume of water collected, condensed, [Vf - Vi], ml = Vlc = Volume of water collected in silica gel (Wf – Wi), g = Vwsg = Barometric pressure (mm Hg.) or (in Hg) = Pbar = CALCULATIONS Vm(std) = Volume of gas sampled at standard conditions, dscm or dscf  ∆H  Pbar +    Tstd  13.6    x Vm ( std ) = VmY  Tm  Pstd  Vm ( std ) = ( )(  )  Tstd  Pstd    ) +  ( ( ( )   13.6  ) = _dscm or dscf Vwc(std) = Volume of water vapor condensed at standard conditions, scm or scf Vwc ( std ) = K (V f − Vi ) Vwc ( std ) = K ( ) = _scm or scf K2 = 0.001333 (Metric Units) 0.04706 (English Units) Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-7 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Determination of Moisture Content of Stack Gases (continued) Vwsg(std) = Volume of water vapor collected in silica gel Vwsg ( std ) = K (W f − Wi ) Vwsg ( std ) = K ( ) = scm or scf K3 = 0.001333 (Metric Units) 0.04706 (English Units) Bws = Mole fraction of water vapor Bws = Bws = Vwc ( std ) + Vwsg ( std ) Vwc ( std ) + Vwsg ( std ) + Vm ( std ) ( ( )+ ( )+ ( )+ ( ) = ) %H2O = Percent moisture % H O =100 x Bws % H O =100 x ( ) = _% Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-8 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L FEDERAL REFERENCE METHOD Nozzle Size Selection Worksheet Note: The most commonly used equation for estimating isokinetic sampling nozzle diameter is the following (assumes that moisture fraction at dry gas meter equals zero.): Dn ( est ) = K1 Qm Pm Ts M s Tm C p (1− Bws ) Ps ∆pavg K1 = 0.6071 (Metric Units) = 0.03575 (English Units) Source Name Date Facility Calculated by _ _ INPUT DATA Barometric Pressure (mm Hg) or (in Hg) = Pbar = Stack Static Pressure (mm H2O) or (in H2O) = Pg = = Ps = Dry Gas Molecular Weight (g/g-mole) or (lb/lb-mole) assume 30.0 for combustion of coal, oil or gas assign 29.0 if mostly air assign 28.0 if mostly purge nitrogen or use preliminary Orsat® or Fyrite® data = Md = Stack Gas Moisture (fraction) use preliminary moisture data use wet bulb/dry bulb if < 212°F BE CAREFUL: fraction Bws = %H2O/100 = Bws = = Ms = = Ts = = Cp = Stack Gas Pressure (mm Hg) or (in Hg) Ps = Pbar + Ps = ( Pg 13.6 )+ ( ) 13.6 Wet Gas Molecular Weight (g/g-mole) or (lb/lb-mole) M s = M d (1 − Bws ) + 18.0 (Bws ) Ms =( )(1− ( ))+18.0 ( ) Stack Gas Temperature (K) or (°R) °C + 273° = K or °F + 460 = °R Pitot Tube Coefficient Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E-9 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Nozzle Size Selection Worksheet (continued) Average Velocity Head (mm H2O) or (in H2O) = ∆pavg = = v = Sampling Flow Rate (cfm or lpm) assume 0.75 cfm assume 21.24 lpm = Qm = Dry Gas Meter Temperature (K or °R) use ambient temp + 25°F + 460 = °R = Tm = Dry Gas Meter Pressure (mm Hg or in Hg) use Pbar + (∆H@)/13.6 = Pm = = Dn(est) = = Dn = v = calculation of inside square root term v= Ts M s Ps ∆p avg v= ( ( )x( )x( ) ) CALCULATION OF NOZZLE SIZE Estimated Nozzle Diameter (mm or inches) Dn ( est ) = Dn ( est ) = K1 Qm Pm Ts M s Tm C p (1− Bws ) Ps ∆pavg K1 x ( ( )x ( )x( ) x ( ) x (1 − ( ) )) K1 = 0.6071 (Metric Units) = 0.03575 (English Units) Actual Nozzle Diameter Chosen (mm or inches) Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E - 10 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Nozzle Size Selection Worksheet (continued) K-FACTOR CALCULATION ∆H = Isokinetic Rate Orifice Pressure Differential ∆H = Kx∆p K= ∆H M d Tm Ps = K Dn4 ∆H @ C p2 (1− Bws ) ∆p M s Ts Pm K= ∆H = K6 ∆p ( )4 ( )( )2 (1 − ( ))2 ( )( )( ) ( )( )( ) = _ -5 K6 = 8.038x10 (Metric Units) = 846.72 (English Units) CHECK CALCULATIONS FOR SUFFICIENT SAMPLE VOLUME AND ISOKINETIC RATE 90-110% Stack Gas Velocity (m/s or ft/sec) from preliminary velocity run convert to m/min or ft/min vs x 60 sec/min = Estimated Sampling Time (minutes) = = multiply number of traverse points by minutes/point vs = vs(fpm) or(mpm) = θ = = _total CALCULATION OF ACTUAL SAMPLING RATE Qm(std) = Actual Sampling Rate (dscmm or dscfm) Qm ( std ) = Qm ( std ) = 100 (1 − Bws ) Ps v s ( fpm ) or ( mpm ) Dn2 100 (1− ( 1039 Ts ))( 1039 ( )( ) )( )2 = Vm(std) = Total Gas Sample Volume to be Collected (dscm or dscf) Vm ( std ) = Qm ( std ) x θ = Based on applicable regulations for this source: Will there be sufficient sample volume (dscf)? yes no Will there be sufficient sampling time (minutes)? yes no Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E - 11 I S O K I N E T I C S O U R C E S A M P L E R M A N U A L Nozzle Size Selection Worksheet (continued) Check Intermediate Isokinetic Sampling Rate 100 Ts Vm ( std ) Pstd %I i = %I i = 60 Tstd v s θ An Ps (1 − Bws ) K4 ( ( )( )( )( = K Ts Vm ( std ) Ps v s An θ (1 − Bws ) )( ) )( )(1 − ( )) = K4 = 4.320 (Metric Units) = 0.09450 (English Units) Check Final Isokinetic Sampling Rate π An = Nozzle Area Dn2 = in2 or mm2    Vm ( tot )     Pbar + ∆H  100 Ts ( avg )  K Vlc +  T  13.6    m ( avg )   %If = 60 θ vs ( avg ) Ps An 100 ( %I f =     )  K ( ) +  ( )   ( ) + ( )  13.6   ( )   60 ( )( )( )( ) = K3 = 0.003454 (Metric Units) = 0.002669 (English Units) Apex Instruments, Inc | Phone: 919.557.7300 | Fax: 919.557.7110 | Web: www.apexinst.com | e-mail: info@apexinst.com E - 12 ... TỐC ĐỀ XUẤT A-2 PHỤ T NG ĐỀ XUẤT A-3 DANH MỤC KIỂM TRA THIẾT BỊ A-5 PHỤ Ụ B-1 SƠ ĐỒ M CH ĐIỆN VÀ ĐƢỜNG ỐNG B-1 PHỤ Ụ C-1 BẢNG DỮ LIỆU TINH CHỈNH C-1 PHỤ Ụ D-1 BẢNG DỮ... loại Hình 1-3 Ảnh ơm cánh quạt đƣợc bôi trơn -0 523 E-DAA tùy chọn Bảng 1-2 ác đặc điểm thông số kỹ thuật Vacuum pump Model MC-500 Series Apex Instruments Số Model E-0523 ơm chuẩn E-0523V E-DAA Optional... thay đổi khoảng chiều dài danh định 0,914-m (3-ft) đến 4,877-m (16-ft) ƣu ý: Chiều dài probe hiệu dụng ống khói = 0,305-m (1-ft) ngắn so với chiều dài danh định *Chiều dài danh định Chiều dài hiệu