15908986208
1范围
本标准规定了采样器的技术要求、检测项目、试验方法。
本标准适应于测定固定源排气中烟气有害成分SOz、NOx等含量的采样器。
2引用标准
下列标准所含条文,在本标准中引用即构成本标准的条文,与本标准同效。 GB 6 587. 7—86电子测量仪器基本安全要求
GB/T 16 157—1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 ZBY 120-83工业自动化仪表工作条件 温度、湿度和大气压力 当上述标准被修订时,应使用其最新版本。
3采样器的组成及分类
3.1组成
采样器由采样管、导气管、吸收装置、干燥器、流量测量与控制装置和抽气泵等部分组成。
3.2分类
采样器按计量采气流量的流量计分为三类,见表L
表1采样器分类
名称 | 限流孔采样器 | 累积流量计采样器 | 转子流量计采样器 |
流量计 | 限流孔 | 干式或湿式累积流量计 | 转子流量计 |
4采样器组成部分技术要求
4-1采样管
4-1-1采样管可制造成以下两种型式,见图L
(a) (b)
图1加热式烟气采样管 4-1-1-1 a型采样管:适用于不含水雾的气态污染物的采样。
4-1.1.2 b型采样管*在气体入口处装有斜切口的套管,同时装滤料的滤尘管也进行加热,套管的作用 是防止排气中水滴进入采样管内,滤尘管加热是防止近饱和状态的排气将滤料浸湿,影响采样。
4-1.2采样管的材料应选用耐高温、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料。
4-1-3采样管前端应能填入滤料以阻留尘粒,防止颗粒物对烟气吸收的干扰。
4-1-4采样管应设有加热、保温装置,整体温度控制在I3o+io°c和i50±l(rc两档,并有温度显示装置。 加热电压电源一般应取36 V安全电压,若用高电压做加热电源,则应设有保安措施,防止人身触电。
4-1-5采样管中的气体导管内径应不小于6 mm,采样管长度一般不宜短于800 mmo
4.2导气管
4・2- 1吸收装置离采样管出口较远的仪器,应采用加热式导气管连接采样管出口与吸收装置。加热式导 气管的内管应选用耐热、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料,管的内径应不小于6 mm,管外包裹绝缘保温 材料,外管用绝缘性、柔软性好的材料。导气管整体应设有加热、保温装置,整体温度控制在14CTC以上, 长度一般不宜短于2000 mm。
4- 2- 2吸收装置紧靠釆样管出口的仪器,直接用不吸附被测气体的软管连接釆样管岀口与吸收装置。管 的内径应不小于6 mm,长度应不超过100 mm。
4-3吸收装置
4- 3-1吸收气路由两只串联的多孔玻板吸收瓶组成。吸收瓶采用标准磨口,要 严密不漏气,鼓泡要均匀,在单个吸收瓶装有50 ml蒸馋水,抽气流量为
0. 5 L/min时,单个吸收瓶的阻力应为5. 0±0.7 kPa。吸收瓶与气路的连接要拆 装方便,密封性能好。多孔玻板吸收瓶见图2。
4-3-2要设有与吸收气路并联的旁路吸收装置,用来在采样之前洗涤气路。
4. 3- 3放置吸收瓶的采样盒应便于拆装、防漏、防腐蚀和便于更换降低吸收液 温度的冷却剂。
4-4干燥器
保护流量计和抽气泵的干燥器应便于拆装及更换吸湿剂,其有效容积应不 小于200 cm3,气体出口应装有滤料,防止吸湿剂尘粒飞散,装料口处应有密封
圈。
4.5流量测量与控制装置 4-5.1限流孔采样器
4-5-1-1采样器应安装转子流量计;在限流孔入口应装有真空压力表,用于对限流孔进行流量较正;在 限流孔岀口也应装有真空压力表,用于判断采样系统是否处于保持恒定流量的临界状态。
4- 5-1-2转子流量计.指示采样器的工作情况,流量范围0〜L5 L/min。
4- 5.1.3真空压力表。限流孔入口真空压力表,真空度量程上限应不大于50 kPa,精确度应不低于 2.5%,最小分度值应不大于1 kPa;限流孔出口真空压力表量程范围0〜一0.1 MPa,精确度应不低于 2-5%,最小分度值应不大于5 kPa。
4-5-1-4限流孔。在环境温度2(rc,大气压101 325条件下,系统负载阻力10 kPa时,流量范围0.45- 0. 55 L/min o标定精确度应不低于2.5%,电源电压波动±10%,流量波动应不大于士 5%。限流孔前应 安装过滤器,过滤器内径为25〜40 mm,滤料孔径为L 2〜2.0//m,以阻留尘粒。当用滤膜作为滤料时, 其后应有支撑网托,以防滤膜被抽破。限流孔温度保持在45±2DC恒温状态。
4-5-2累积流量计采样器
4-5-2-1采样器应安装有流量调节阀的转子流量计;在转子流量计入口应装有真空压力表;累计流量计 的入口应装有温度计,用于对累积流量计进行流量校正。
4.5. 2. 2转于流量计。控制采气流量,流量范围0〜1.5 L/min,精确度应不低于2.5%。
4. 5.2.3真空压力表。用于采样器气密性检査,量程范围0〜一0.1 MPa,精确度应不低于2.5%。
4- 5- 2-4温度计。测量通过流量计气体的温度,测量上限应不大于ioo°c,精确度应不低于2.5%,最小
分度值应不大于2。(3。
4.5. 2.5累积流量计。流量计精确度应不低于2.5%,最小分度值应不大于0. 05 Lo电源电压波动士 10%,流量波动应不大于士5%。
5.2.6要求流量调节阀操作灵活,对流量控制均匀,流量波动保持在士顶%以内。
4-5-3转子流量计采样器
4. 5. 3.1采样器应安装有流量调节阀的转子流量计;在转手流量计入口应装有真空压力表和温度计,用 于对转子流量计进行流量较正。
5- 3- 2转子流量计。控制和计量采气流量,技术要求与4.5.2. 2条相同。电源电压波动士 10%,流量 波动应不大于士5%
5. 3- 3温度计。技术要求与4. 5. 2. 4条相同。
a. 5- 3-4真空压力表。测量通过流量计气体的压力,真空度量程上限应不大于50 kPa,精确度应不低于 2.5%,最小分度值应不大于IkPa。
4- 5- 3- 5与4. 5. 2. 6条要求相同。
4- 6抽气泵
4. 6- 1累积流量计采样器和转子流量计采样器。当采样系统负载阻力为20 kPa时,抽气泵抽气流量应不 低于1-OL/min,当流量计量装置放在抽气泵岀口端时,抽气泵应不漏气。
4. 6. 2限流孔采样器。在零海拔高度,大气压101 325条件下,采样系统负载阻力20kPa时,抽气泵抽 气能力足以使限流孔出口真空度不低于70 kPa。
5整机技术要求
5- 1外观
b. 1-1采样器应有制造计量器具CMC标志和产品铭牌,铭牌上应有仪器名称、型号、生产单位、出厂 编号、制造日期。
1-2采样器应完好无损,各旋钮无松动和破损,各零部件应齐全并且连接可靠,不应有锈蚀及损伤, 各操作键、钮灵活、定位正确。各显示器部分的刻度数值应清晰,涂色牢固,不应有影响读数的缺陷。
2重复性
在同一流量下分别连续独立测量6次,其重复性应不超过2%。
5-3气密性
采样器的整个气路应有良好的气密性。流量计量装置位于抽气泵前时,气路的气密性要求是按
6. 3. 9. 1条的方法检测,当系统的负压为13 kPa时,1 min内系统负压下降应不超过0.15 kPa。流量计量 装置位于抽气泵后时,抽气泵前气路的气密性要求同前。泵后气路的气密性要求是按6. 3. 9. 2条的方法 检测,当对泵后气路施加2 kPa正压时,lmin内压力不变。
4工作环境
采样器应能在一 10〜45P,相对湿度<85%的环境中正常工作。
5-5安全性
在10〜35P,相对湿度W85%条件下,采样器电源端子对机壳及采样管外壳的绝缘电阻应不小于 20 MQ。
5.6仪器噪声
釆样器正常工作时,平均声级噪声应不大于70 dB (A)o
5-7平均无故障时间(MTBF)
采样器正常工作时,平均无故障时间应不小于1000 ho
6认定检测顼目的试验方法
6.1检测条件
V1检测环境要求
环境温度:10-30°Co
相对湿度:W85%。
大气压力:86〜106 kPa。
1-2供电电压
AC220 V±10%,频率 50 Hz。
2检测用设备
c. 2-1 调压器:0-250 V, 5000 VA0
6.2.2电压表:500V,精确度应不低于L5%。
6- 2-3干式或湿式累计流量计:最小分度值应不大于0.01 L,精确度应不低于1%。
6.2.4皂膜流量计:精确度应不低于1%0
6.2.5热电偶或热电阻温度计:一50〜40(rc,示值偏差应不大于±2-C。
6.2- 6电子秒表:分辨率应不大于o. 01 So
6.2.7精密温度计:。〜lotrc,最小分度值应不大于o.rc0
6. 2-8气压表:86〜106. 5 kPa,最小分度值应不大于0. 1 kPa。
9通风干湿表:测量范围10%〜100%,温度最小分度值应不大于0- 2°CO
6- 2-10 兆欧表:电压 500 V, 0〜500MQ。
6. 2.11 U型压力计M最小分度值应不大于10Paa
6. 2-12声级计:精确度应不低于2%。
6.3性能检测
1外观
用目视和手动检查。
6.3.2采样管
6- 3- 2-1外观、结构用目视和手动检査。
6- 3- 2- 2加热保温装置
将采样管加热到4.1.4条中规定的控制温度,用热电偶(阻)温度计测量采样管前端过滤器后15〜 20 cm处,加热段中部,采样管出口前15-20 cm处温度,用电压表测量加热电源电压。
6.3- 3导气管
6- 3-3-1外观、结构用目视和手动检査。
6. 3. 3.2加热保温装置的温度检定与采样管相同。
6.3.4吸收装置
6- 3-4-1外观、结构用目视和手动检査。
6- 3- 4-2多孔玻板吸收瓶阻力
将50 ml蒸馋水加入吸收瓶中,按吸收瓶,U型压力计,干燥器,带有流量调节阀的转子流量计,抽 气泵的顺序连接,确保气路不漏气。启动抽气泵,测量0. 5 L/min抽气流量下,多孔玻板吸收瓶的阻力。 6. 3-5流量计量装置
6.3.5.1外观用目视检查
6.3. 5. 2抽气能力
6.3.5.21负载流量
按皂膜流量计,阻力调节装置,干燥器,采样器的顺序连接,确保气路不漏气。启动抽气泵,调节 阻力调节装置至采样系统负载阻力为20 kPa,用皂膜流量计测出其流量。
6- 3- 5-2-2真空度
启动限流孔采样器抽气泵,调节采样系统负载阻力为20 kPa,待限流孔出口真空表示值稳定后,读 数。
注:以下检测除专门说明外,均为在220 V电压下开机,待采样器运行15 min后,设备处于正常,稳定状态下进行。
6- 3-6流量波动
6- 3- 6-1转子流量计采样器和限流孔采样器
6. 3- 6-1-1按6. 3. 5.2.1条连接好系统。调节系统负载阻力至10 kPa,再调节采样器转子流量计至流量 为0.5L/min,用皂膜流量计测出流量(限流孔采样器不调节流量),连续重复测定3次,取平均值。按 式(1)换算流量
6- 3- 6.1.2调节调压器及阻力调节装置,在电压为242 V,阻力为9.0 kPa和电压为198V,阻力为11 kPa情况下,分别用皂膜流量计测岀流量,连续重复测定3次,取平均值。按式(D换算流量Qe。
6- 3. 6-1-3流量计算
c _匕 293 B,一Pb
d— t * 273-R * 101 325
式中* Q』-——皂膜流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件下的流量,L/min;
咯一皂膜流量计上、下两刻度间的体积,L;
I——皂膜由下刻度上升到上刻度间的时间,min;
Ba~ -大气压力,Pa;
t*——测定时环境温度,°C;
尸球一根据环境温度以査得饱和水蒸气压力,Pa;
i S, 1, 2。
——皂膜流量计作标准流量计或电压220 V,系统负载阻力10 kPa,皂膜流量计换算成2(TC, 101 325 Pa条件下流量,L/min;
Q…一电压242 V,系统负载阻力9. 0 kPa,皂膜流量计换算成2CVC, 101 325 Pa条件下的流量,\」 min;
Ql 电压198V,系统负载阻力11 kPa,皂膜流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件下的流量,L/ min。
6- 3- 6- 2累积流量计采样器
6- 3. 6. 2-1干式累积流量计采样器
按阻力调节装置,干燥器,采样器,U型压力计顺序连接。调节系统负载阻力至10 kPa,再调节 采样器转子流量计至流量为0.5L/min,记录累积流量计指示的气温、压力和采气5 L所用的时间,连续 重复测定3次,取平均值。按式(2)换算流量
按6. 3. 6. 2.1条a连接好系统,电压和系统阻力调节与6. 3. 6.1. 2条相同,记录累积流量计指示 的气温、压力和采气5 L所用的时间,连续重复测定3次,取平均值。按式(2)换算流量Qn、
6- 3- 6-2-2湿式累积流量计采样器
与6. 3. 6. 2. 1条a相同,按式(3)换算流量
与6.3. 6. 2.1条b相同,按式(3)换算流量Qw】、Q心
6- 3- 6. 2- 3流量计算
C — Kd . Ud 273 且+已
Ql —L * 273+幻• 101 325
c & . 293 Ba+Fw_Pw e
@两_ t. , 273+七. 101 325
式中:Qi、-一分别表示干式累积流量计换算成标准状态下(0°C, 101 325 Pa)和湿式累积流量计换 算成20-C, 101 325 Pa条件下流量,L/min;
玦、Kw—分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计的校正系数;
Vd, Vw——分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计的计量体积,L;
t 累积流量计的计量时间,min;
£d、$w——分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计指示的气温,°C;
已、P„——分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计指示的压力,Pa;
i S, 19 2« no
Qu、Q™——分别表示干式累积流量计作为标准流量计或电压220 V,系统负载阻力10 kPa,干式 累积流量计换算成标准状态下(0°C, 101 325 Pa)和湿式累积流量计作为标准流量计 或电压220 V,系统负载阻力10 kPa,湿式累积流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件 下的流量,L/minj
Qh、Qi——分别表示电压242 V,系统负载阻力9. 0 kPa,干式累计流量计换算成标准状态下
101 325 Pa)和湿式累积流量计换算成20°C,101 325 Pa条件下的流量,L/min; &W2——分别表示电压198 V,系统负载阻力11 kPa,干式累计流量计换算成标准状态下(O°c,
101 325 Pa)和湿式累积流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件下的流量,L/min;
Qn、Qvn——分别表示电压220 V,系统空载条件下,干式累积流量计换算成标准状态下(0°C, 101 325 Pa)和湿式累积流量计算成2(TC, 101 325 Pa条件下的流量,L/min0
6- 3- 6.3流量波动计算
按式(4)计算流量波动值& (%),并列表2说明。
& = ^^X100% (4)
式中:& ―流量波动值,%;
Q 分别表示 Qzs、d、Qws, L/min;
Q 分别表Zj\ Qil ■> Qz2、Qdl、QdZ-> Qw]、Qw2 ’ L/min。
表2流量波动计算公式
采样器 名称 | 转子流量计采样器 或限流孔采样器 | 累积流量计采样器 | ||||
干式 | 湿式 | |||||
计算公式 | Qn —d | Q 我 ~~Q" | Qdi—Q. Qds | Qd2—Ode Qds | Qw2 —~Qwn |
6- 3- 7流量计量误差
6- 3- 7-1限流孔采样器
按6. 3. 5. 2.1条连接好系统,调节系统负载阻力至与采样器生产厂标定流量时相同的阻力,用皂膜 流量计测出流量。连续重复测定3次,取平均值。按式(1)换算流量
6- 3. 7. 2累积流量计采样器
6- 3. 7.2-1干式累积流量计采样器
a.用干式累积流量计作标准流量计。按干燥器、U型压力计、标准流量计、采样器、U型压力计的 顺序连接。调节采样器转子流量计至流量为6 5 L/min,记录标准流量计指示采气体积5 L所用的时间, 采样器累积流量计指示的采气体积和指示的气温、压力。连续重复测定3次,取平均值。按式(2)换算 流量 Qds、Qin
用湿式累积流量计作标准流量计。按U型压力计、标准流量计、干燥器、采样器、U型压力计的 顺序连接。按式(2)和式(3)换算流量Qn和其余与6. 3. 7. 2. 1条a相同。
6- 3- 7- 2. 2湿式累积流量计采样器
a.用干式累积流量计作标准流量计。按式(2)和式(3)换算流量Qs和Qwn,其余与6. 3. 7. 2.1条
a相同。
b-用湿式累积流量计作标准流量计。按式(3),换算流量Q™、Qwn,其余与6. 3. 7. 2. 1条b相同。 6.3.7. 3转子流量计采样器
与6.3. 7. 2. 1条a、b相同,采样器后不连U型压力计,记录标准累积流量计10 min计量的采气体 积、气温和压力;转子流量计前的气温和压力。连续重复测定3次,取平均值,并分别按式(2)、式 (3)和式(5)换算流量Q,、Qg和Q”
Ba + 巳
273+4
式中:Q,——经校准后标准状态下转子流量计的流量,L/min;
K.—转子流量计的校正系数;
Q,——转子流量计的指示流量,L/min;
R——转子流量计前气体压力,Pa; 畠一一转子流量计前气体温度,°C。
6.3- 7- 4流量计量误差计算
按式(6)计算示值误差免(%),并列表3说明。
机= 5^X100%
式中:&——示值误差,%;
Q 分别表示 Qzb、d、Qz I - 073<^s, L/min;
Q.——分别表示Qp [限流孔采样器生产厂(换算成2(rc, 101 325 Pa条件下)标定流量],
1. 073d, Qwn, Qs, 1- 073Qra> L/mino
表3示值误差计算公式
采样器 | 限流孔 | 累积流量计采样器 | 转子流量计 | ||||
名称 | 采样器 | 干式 | 湿式 | 采样器 | |||
标准流量 | 皂膜流量计 | 干 式 | 湿 式 | 干 式 | 湿 式 | 干 式 | 湿 式 |
计名称 | 累积流量计 | 累积流量计 | 累积流量计 | 累积流量计 | 累积流量计 | 累积流量计 | |
计算 | Qp—Q | Qk 1.073d | Qwn — Qm | 1. 073。一 | |||
公式 | Qds | 1. 073Q& | Qw, |
注:談=1面3
6- 3-8重复性
重复性用相对标准偏差S表示。
&3.&1用皂膜流量计检测
按皂膜流量计,干燥器,采样器(累积流量计采样器除外)顺序连接。调节采样器转子流量计至流 量为0.5 L/min (限流孔采样器不调流量),用皂膜流量计,分别连续独立测定6次,计算流量的重复性
6.3.8. 2用累积流量计检测
按标准累积流量计、干燥器、采样器顺序连接。调节釆样器转子流量计至流量为0.5 L/min (限流孔 采样器不调流量),记录标准累积流量计指示采气体积5 L所用的时间,分别连续独立测定6次,计算施 量的重复性
6- 3- 8- 3重复性计算
按式(7)计算流.量重复性
式中:&——重复性,%;
标准流量计第,次测定流量,L/min;
Q,——标准流量计”次测定的平均值,L/min;
«——重复测定次数。
6- 3-9气密性
6. 3.9.1流量计量装置放在抽气泵前的采样器
将采样器连接好,保证整个气路畅通,将采样管入口封闭,启动抽气泵,待入口真空表负压指示到 13 kPa时,立即关闭泵电源,停止抽气,此时入口真空负压仍继续上升至最大值,然后开始下降返回至 13 kPa时,关闭泵进气口橡皮管,记录1 min内真空表负压读数下降值。
6- 3- 9- 2流量计量装置放在抽气泵后的采样器
抽气泵前气路气密性的检测方法与6- 3- 9. 1条相同,抽气泵后气路气密性的检测方法为,在流量计 量装置出口接一个三通,其一端接U型压力计,另一端接橡皮管。检测时,切断抽气泵进口通路,由三 通的橡皮管端压入空气,使U型压力计水柱压差上升到2 kPa,堵住橡皮管进口,记录1 min内U型压 力计中液面差的变化。
6- 3-10绝缘电阻
在符合检测要求的环境条件下,仪器不通电,用500 V (DC)兆欧表的一端接至电源插头的相、中 联线上,另一端接到仪器机壳的接地端上,加上500 V直流电压,打开电源开关,持续5 S后测量绝缘电 阻。用相同的方法将兆欧表的另一端接到采样管外壳上,测量绝缘电阻。
6- 3-11平均无故障时间(MTBF)
在系统负载阻力为10 kPa,流量为0. 5 L/min条件下,按GB 5080—85《设备可靠性试验》国家标 准进检测。
6- 3-12仪器噪声
在系统负载阻力为10 kPa,流量为0.5 L/min条件下,按GB 3768-83 «噪声源声功率级的测定-… 简易法》国家标准进行检测。
1认定检测顼目
认定检测项目列表4。
表4认定检测项目
项 目 | 指 标 | 试验方法 | |
外观及采样管、连接管 吸收装置结构 | 合格 | 用目视和手动检査 | |
干燥器 | 容积2200 cm3 | 容积法 | |
加热保 温装置 | 采样管 导气管 | 130±10°C 150±10°C 140°C以上 | 见 6. 3. 2. 2 条 见 6- 3. 3. 2 条 |
吸收瓶玻板阻力 | 5- 0士 0. 7 kPa | 见 6. 3. 4. 2 条 | |
抽气 能力 | 负载流量 | 系统负压20 kPa,流量2L0 L/min | 见6・3・5.2条 |
真空度 | 系统负压20 kPa,真空度2 70 kPa | 见 6. 3. 5. 2 条 |
续表
项 目 | 指 标 | 试验方法 | |
流量 指标 | 流量波动 | M±5% | 见6.3.6条 |
流量计量精确度 | W2.5% | 见6. 3. 7条 | |
重复性 | W2% | 见6.3.8条 | |
气密性 | 系统负压13 kPa时,1 min内负压下降W 0- 15 kPa;正压2 kPa, 1 min内压力不变 | 见6.3.9条 | |
绝缘电阻 | >20 Mn | 见6. 3. 10条 | |
平均无故障时间(MTBF) | >1 000 h | 见6. 3. 11条 | |
仪器噪声 | M70dB (A) | 见6. 3.12条 |
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