ĐẠI DIỆN NHÀ PHÂN PHỐI CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT THƯƠNG MẠI VÀ XUẤT NHẬP KHẨU GIA LỘC Địa : Số 7, đường Thượng Cát, Q Bắc Từ Liêm, TP Hà Nội Điện thoại : 043.5596888 / 0973230683 Website: http://gialoccnc.com/ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THIẾT BỊ LẤY MẪU ĐẲNG ĐỘNG TỐC MODEL 500-Series Theo phương pháp 17 EPA M HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Hệ thống lấy mẫu nguồn đẳng tốc cho phép người vận hành lấy mẫu khí đẳng động lực từ ống khói Lấy mẫu đẳng động lực hút mẫu khí từ luồng khí vận tốc với khí di chuyển ống khói Việc lấy mẫu cần thiết ảnh hưởng quán tính vật chất dạng hạt luồng khí Tỷ lệ lấy mẫu đẳng động lực phần trăm đẳng động lực %I tỷ số vận tốc lấy mẫu đầu vào vòi lấy mẫu với vận tốc khí ống Mô tả hệ thống: Gồm phận chính: Hình 1-1 Thiết bị lấy mẫu nguồn đẳng động lực Bảng điều khiển: gồm áp kế cột kép, van điều chỉnh lưu lượng mẫu với lưu lượng kế lỗ cữ, đồng hồ đo khí khô, điều khiển điện Bảng điều khiển bọc hoàn toàn vỏ thiết kế tùy ý (UHMW) polyethylene có phân tử trọng siêu cao có khả chống chịu thời tiết với đai vận chuyển Bơm lấy mẫu ngoài: kiểu cánh trượt màng ngăn kép gồm ống với đấu nối nhanh ống bơm dầu mỡ Bộ đầu đo: gồm vỏ đầu đo SS, ống lót đầu đo (probe liner), gia nhiệt ống (tube heater), ống pitot Type S, cặp nhiệt type K dây Orsat Hộp lấy mẫu mô-đun: gồm hộp nóng cho lọc, hộp nguội cho đồ thủy tinh impinger mối nối điện Dây cáp trung tâm: gồm đường dây điện khí để nối hộp lấy mẫu với bơm bảng điều khiển HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Hình 1-2 Mặt trước bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Model XC-522 Hình 1-3 Bơm chân không kiểu cánh quạt bôi trơn E-0523 tùy chọn E-DAA HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Hình 1-4 Đầu đo Hình 1-6 Các phận hộp lấy mẫu mô-đun phụ kiện HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series CHƯƠNG 2: THỦ TỤC VẬN HÀNH Thiết lập kiểm tra hệ thống lấy mẫu nguồn: Thủ tục thiết lập ban đầu: Tháo dỡ tất hạng mục khỏi hộp đóng gói đặt khu vực thông thoáng Kéo trượt hộp Impinger (hộp nguội) lên trân khoang lọc gia nhiệt hộp lấy mẫu mô-đun (hộp nóng), sử dụng dẫn trượt thép Kiểm tra lắp ghép chiều cao hộp lấy mẫu adapter trung tâm (Umbilical Adapter) Có thể điều chỉnh phận trượt để đạt ghép nối mong muốn Sau gài chốt lò xo (spring latch) để khóa hộp nguội vào vị trí Kiểm tra ống lót đầu đo (Probe Liner) đầu đo Vệ sinh đấu nối nhanh đầu đo Nhỏ dầu chống gỉ giữ cho đấu nối nhanh trạng thái làm việc tốt Kiểm tra miệng ống pitot xem có bị hỏng hay xê dịch không thay sửa chữa cần Kéo trượt ống lót đầu đo (Probe Liner) vào vỏ đầu đo Đầu trơn (không có khớp nối tròn) ống lót phải lộ xấp xỉ 1,27 cm đầu ống pitot đầu đo Lắp xoáy chặt đầu đo vào kẹp đầu đo gắn với hộp nóng Khớp cầu đầu ống lót đầu đo đưa cẩn thận qua lỗ vào hộp nóng mặt sau vỏ ngang với mặt hộp nóng Cắm jắc cắm điện gia nhiệt cho đầu đo vào ổ cắm đầu đo hộp nóng Để lắp vòi với đầu đo, tham khảo hình 2-1 Kéo trượt hệ thống nối (ferrule system) vào đầu trơn lộ ống lót đầu đo Bộ dây thủy tinh bện chịu nhiệt độ cao nên thay cho vòng O nhiệt độ ống khói >260°C (500°F) Cấu hình yêu cầu với cá tùy chọn ống lót khác sau: a Ống lót thép không gỉ: Ống nối đơn thép không gỉ 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 mối nối cho vòi đầu đo Lắp ống nối 15.875 mm vào đai ốc hàn với vỏ đầu đo Đây ghép nối có áp thuôn nhọt để làm kín hệ thống ống nối lắp vào ống lót đầu đo Xoáy chặt ghép nối ống lót kín, không xoáy chặt Nối toàn chuỗi lấy mẫu thủy tinh hộp nóng hộp nguội, xoáy chặt tất khớp nối kìm khớp cầu Mối nối cuối adapter trung tâm, trượt vào kẹp mặt hộp nguội Không tải lọc với lọc, không đổ impinger thiết lập “khô” HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Nối dây cáp trung tâm với hộp mẫu mô-đun Nối jắc nối tròn dây cáp trung tâm với ổ cắm mặt bên hộp nóng (xem hình 1-6) Nối jắc cặp nhiệt cáp trung tâm vào ổ hộp nóng, đầu đo adapter trung tâm Đưa đầu đấu nối nhanh cho đường dây lấy mẫu cáp trung tâm vào đầu đấu nối nhanh adapter trung tâm Cắm đấu nối nhanh đường dây pitot cáp trung tâm vào đấu nối nhanh đầu đo 10 Nối dây cáp trung tâm với bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nối jắc nối tròn dây cáp trung tâm với ổ mặt trước bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nối jắc cặp nhiệt cáp trung tâm vào ổ mặt trước bảng điều khiển Cắm đầu đấu nối nhanh cho đường dây lấy mẫu cáp trung tâm vào đầu đấu nối nhanh bảng điều khiển Và cắm đấu nối nhanh đường dây pitot cáp trung tâm vào đấu nối nhanh bảng điều khiển (dán nhãn + -) Các đường dây pitot có màu để phân biệt dây dương âm giữ cho mối nối chắn ống pitot bảng điều khiển lấy mẫu nguồn 11 Nối bơm chân không với bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Lau đầu đấu nối nhanh sau nối ống áp suất chân không bơm chân không với mối nối bơm phần bên trái mặt trước bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nối dây nguồn bơm chân không với ổ cắm bảng điều khiển dán nhãn PUMP 12 Cắm bảng điều khiển lấy mẫu nguồn vào ổ nguồn điện thích hợp Kiểm tra hệ thống: Thực thủ tục thiết lập phần trước trước bắt đầu kiểm tra hệ thống Kiểm tra dò rỉ hệ thống lấy mẫu: Đóng van Coarse bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Đóng nắp caosu vào đầu vào vòi Bật nguồn cho bơm chân không – công tắc PUMP POWER ON Mở từ từ van Coarse, tăng (đóng hoàn toàn) van Increase Fine Bơm chân không đọc giá trị chân không hệ thống nằm 10kPa (3-in Hg) áp suất khí Ví dụ, áp suất khí 100 kPa (30-in Hg) áp kế chân không đọc tối thiểu 92-kPa (27-in Hg) Đợi vài giây ổn định áp suất Khi độ chênh lệch áp suất ống Orifice (H) trở dấu zero, đo tốc độ rò phút, báo hiển thị máy đo khí khô Tốc độ dò rỉ quan sát phải thấp 0.56 lít/phút (lpm) Nếu lớn kiểm tra độ kín tất mối nối lấy mẫu lặp lại thao tác Thiết kế phép kiểm: Trước kiểm tra, người vận hành nên biết tiêu chí sauL - Tại lại thực phép kiểm Ai sử dụng liệu Ống khói điểm phát thải kiểm liệu xử lý thu thập liên quan đến kết kiểm Công lấy mẫu đặt đâu kiểu tiếp cận Khi thực kiểm hạn chót báo cáo Phương pháp thủ tục thực hiện, thực phép kiểm điều kiện xử lý HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Chuẩn bị trường: Công việc chuẩn bị trường để đặt thiết bị lấy mẫu thường phần khó Khi cổng lấy mẫu bệ sàn, phải dựng giàn để đạt trường lấy mẫu Tại nhiều trường, người vận hành phải sử dụng kỹ họ để đưa thiết bị tới cổng lấy mẫu Khi chọn trường cho cổng lấy mẫu, người vận hành phải lưu ý khoảng cách từ đầu đo tới đáy vỏ lấy mẫu khoảng 33 cm Điều có nghĩa để qua ống khói, thiết bị cần khe hở 33 cm bên cổng để không bơm vào lan can 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 91cm để phù hợp với chiều dài hộp lấy mẫu (hộp nóng, hộp nguội kẹp đầu đo) Hình 2-2 minh hoạ khu vực khoảng trống yêu cầu Hình 2-2 Các vùng hở ống khói cho lấy mẫu đẳng động lực HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Nếu khắc phục vấn đề khoảng hở cho lấy mẫu, hãng đưa lấy mẫu theo phương pháp non-rigid với lọc gia nhiệt riêng và/hoặc cỡ nhỏ (SB-2M) phép hộp nguội đặt đế lấy mẫu đường lấy mẫu adatper trung tâm (GA-104) Tùy chọn khác sử dụng phương pháp Compact với lọc gia nhiệt (SFA-82H) adapter hộp nguồn (UA-3J) Hộp nóng cỡ nhỏ cho phép khoảng hở nhỏ đường ray đơn ray bảo vệ ống khói Bộ lọc gia nhiệt nhỏ cho phép linh hoạt khu vực lấy mẫu nhỏ Hình 2-3: Sơ đồ lấy mẫu đẳng động lực Non-Rigid Hình 2-4 Sơ đồ lấy mẫu đẳng động lực Compact Mặc dù hệ thống lấy mẫu nguồn đẳng động lực thiết kế để lắp vào cổng lấy mẫu 6,35 cm, lỗ 7,6 cm lớn cho phép vào tháo dễ dàng mà không làm hỏng vọi thu thập bụi lắng đọng HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Có hai cách để gắn hệ thống lấy mẫu đẳng động lực (hộp nóng/hộp nguội) để thử nghiệm ống khói: Lắp hệ thống ray đơn với móc rulo (được tra dầu) cổng lấy mẫu, Chế tạo dụng cụ trượt có bệ gỗ (nếu khả thi) Hình 2-5 Hệ thống ray đơn cho lấy mẫu Hình 2-6 Minh họa hệ thống ray đơn lắp đơn cho thiết bị Apex HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Hình 2-7 Thiết lập bệ ống khói với hộp lấy mẫu mô-đun ray đơn Hình 2-8 Thiết lập ống khói với hộp nóng ray đơn tách riêng với hộp nguội HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Phương pháp – Xác định phát thải bụi Có vài kỹ thuật để tính cỡ vòi đầu đo hệ số K (tỷ số H/p) cần thiết cho tốc độ lấy mẫu đẳng động lực Bao gồm: - Tính tay bảng tính Dùng đồ thị toán thước loga thử nghiệm ống khói thiết kế đặc biệt (M5A-1M M5A-1), xem hình 2-21 Sử dụng tính cầm tay lập trình trước (M5A-C), Dùng máy tính cá nhân laptop có trang bị bảng tính chuyên môn hóa để thu thập liệu (ISOCALC2.0) hình 2-21 Hình 2-21 Thước loga máy tính laptop với IsoCals 2.2 Thông tin sau yêu cầu trước tiên để chọn kích cỡ vòi tính hệ số K: - - Vận tốc khí ống khói trung bình (pavg): đo trước chạy lấy mẫu từ phép kiểm trước Tỷ lệ ẩm khí ống khói (Bws) phần trăm (%H2O): xác định từ lần chạy sơ bộ, phép kiểm trước đo, tính Trọng lượng phân tử khí khô ống khói (Md): xác định từ lần chạy sơ bộ, phép kiểm trước đo, tính Áp suất khí ống khói (Ps): đo trước chạy lấy mẫu, áp suất tĩnh ống khói thấp (các cổng lấy mẫu gần chỗ thoát ống khói) dùng áp suất khí Hệ số hiệu chuẩn lỗ cữ (H@): xác định từ hiệu chuẩn nhà máy sẵn có sẵn sàng trường Nhiệt độ máy đo (Tm): nhiệt độ máy đo tăng khoảng 14°C nhiệt độ môi trường nhiệt từ bơm chân không Nên đo nhiệt độ môi trường trường bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Áp suất máy đo (Pm): tương đương áp suất khí Phương trình sau sử dụng phổ biến để tính kích cỡ vòi đầu đo là: 10 HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Trong đó: K5 = 0.6071 (đơn vị đo lường) = 0.03575 (đơn vị hệ Anh) Sau chọn vòi thích hợp từ vòi (xem hình 2-22), hệ số K (tỷ số H/p với H=p) dùng để trì tốc độ lấy mẫu đẳng động lực điểm qua tính cho phép kiểm lấy mẫu công thức sau: Trong đó: Dn = đường kính vòi, mm (inch) Tm = nhiệt độ DGM trung bình, °K (°R) Ts = nhiệt độ khí ống khói trung bình, °K (°R) K6 = 0.0000804 (đơn vị hệ mét) = 849.842 (đơn vị hệ Anh) Tổng thời gian lấy mẫu (số điểm qua nhân với số phút/điểm) thể tích lấy mẫu khí ước tính cuối (Vm(std)) nên kiểm tra quy định môi trường ứng dụng cho công nghiệp để xem xét số lần lấy mẫu tối thiểu thể tích có chấp nhận hay không Hình 2-22 Bộ vòi đầu đo A Chuẩn thị trước kiểm (trước tới trường): Kiểm tra lọc mắt ánh sáng để xem có bất thường vết nứt hay dò rỉ không Dán nhãn lọc mặt sau gần mép mực thích hợp Hút ẩm lọc nhiệt độ 20° ± 5.6°C áp suất môi trường  24 hr, sau cân khoảng thời gian  hr tới trọng lượng không đổi (0.5 mg thay đổi với lần cân trước đó) Ghi kết với ± 0.1 mg Trong lần cân, không để lộ lọc môi trường phòng thí nghiệm > phút độ ẩm tương đối > 50% 11 HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Tùy chọn: Nếu bụi cần đo có dạng ngưng tụ (condensable back-half), chạy phân tích trống nước chưng cất/ khử iôn hóa để hạn chế phép kiểm thực Vệ sinh bên ống lót đầu đo (Probe Liner) vòi đầu đo chổi, trước tiên nước máy, sau dùng nước cất/khử iôn hóa, cuối axêtôn Súc rửa ống lót đầu đo axêtôn cho phép sấy khô khí Kiểm tra mắt xem chưa lặp lại thao tác cần Che miệng ống lót đầu đo để tránh bụi bẩn Nên giữ vòi để tránh bụi bẩn hỏng mép dao Lưu ý: Có thể yêu cầu thủ tục vệ sinh đặc biệt cho phương pháp kiểm khác (ví dụ: kim loại dioxin) Vệ sinh bên đồ thủy tinh (bộ lọc, Impinger kết nối thủy tinh) cách lau dầu khớp nối, rửa chất vệ sinh thủy tinh, sau súc rửa nước chưng cất/khử iôn hóa, cuối dùng axêtôn, sấy khô Đậy tất miệng hở parafilm, nắp nhựa, nắp serum, nút kính mờ nhôm (không cho kim loại) để tránh bụi bẩn Lưu ý: Có thể yêu cầu thủ tục vệ sinh đặc biệt cho phương pháp kiểm khác (ví dụ: kim loại dioxin) B Xác định sơ bộ: Chọn trường lấy mẫu, đo kích thước ống khói, xác định số điểm qua (traverse points) (xem phương pháp 1) Xác định áp suất khí ống khói, dải đo đầu áp suất vận tốc nhiệt độ (xem phương pháp 2) Chọn áp kế chênh lệch (xem phương pháp 2) Xác định ước tính trọng lượng phân tử khô (xem phương pháp 3) Xác định hàm lượng ẩm (xem phương pháp 4) Chọn chiều dài đầu đo thích hợp cho lấy mẫu tất điểm ngang Chọn cỡ vòi xác định hệ số K cho tốc độ lấy mẫu đẳng động lực Lưu ý: Không thay đổi cỡ vòi chạy lấy mẫu Chọn tổng thời gian lấy mẫu thể tích lấy mẫu khí quy định thủ tục kiểm cho ngành công nghiệp Chọn thời gian lấy mẫu 2 phút/mỗi điểm ngang C Chuẩn bị lấy mẫu: Đánh dấu đầu dò với băng chống nhiệt “White-Out”để ghi khoảng cách vào ống khói cho điêm lấy mẫu Đưa vòi đầu đo vào đầu nối vỏ đầu đo xoáy chặn ngón tay Không xoáy chặt để tránh làm nứt ống lót đầu đo thủy tinh Giữ cho đầu vòi khớp cầu ống lót thủy tinh che đậy bắt đầu lấy mẫu Siết chặt đầu đo với hộp lấy mẫu cách xoáy chặt kẹp đầu đo Chuẩn bị impinger cho phép chạy lấy mẫu a) Impinger & 2: 100 ml b) Impinger 3: trống c) Impinger 4: 200 tới 300g gel silica Lưu ý: Có thể chuẩn bị nhiều lần lấy mẫu với nhiều đồ thủy tinh Cân impinger tới gần ± 0.5 g cân điện tử BAL-1200 ghi trọng lượng ban đầu vào bảng liệu 12 HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Hình 2-23 Cân điện tử Lắp impinger vào hộp nguội với ống chữ U, Adapter Double “L” hộp lấy mẫu/adapter trung tâm, sử dụng kẹp khớp cầu kẹp Hình 2-23 Lắp Impinger Hình 2-25 Phần khuất Bộ lọc Sử dụng cặp gang tay để đặt lọc trần vào mặt có rãnh đỡ lọc TFE giá đỡ lọc Kiểm tra lọc xem có vết nứt hay rách không sau đặt, chỉnh tâm giá đỡ Lắp giá đỡ lọc xoáy chặt kẹp xung quanh giá để tránh dò rỉ xung quanh vòng O Ghi số lọc vào bảng liệu 13 HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Kết nối giá đỡ lọc ống vòng cyclone (GN-1) hộp nóng với khớp cầu ống lót đầu đo với adapter “L” kẹp khớp cầu Đóng cửa hộp nóng Hình 2-26 Bộ lấy mẫu lắp Nối dây cáp trung tâm mối nối đường ống pitot với lấy mẫu (đã lắp) với bảng điều khiển lấy mẫu nguồn Nếu dùng, nối đường dây Orsat Đặt lấy mẫu gần cổng lấy mẫu đầu tiên, ray đơn giá đỡ khác 10 Bật nguồn đặt đầu đo nhiệt hộp nóng Cho phép hộp nóng đầu đo gia nhiệt 15 phút trước bắt đầu kiểm, thực kiểm tra định kỳ điều chỉnh để đảm bảo nhiệt độ mong muốn Kiểm tra tất mối nối cặp nhiệt cách quay số qua lựa chọn ghi nhiệt độ môi trường nhiệt độ gia nhiệt Đặt nước đá vụn nước xung quanh impinger 11 Tùy chọn: Kiểm tra dò rỉ lấy mẫu (xem thủ tục kiểm tra dò rỉ cho lấy mẫu đẳng động lực phương pháp ống pitot kiểm tra dò rỉ đường dây phương pháp 2) D Thủ tục chạy lấy mẫu: Mở lỗ cổng vệ sinh bụi mảnh vụn Cân chỉnh chuẩn áp kế p and H Ghi liệu vào bảng liệu Ghi số đọc máy đo khí khô ban đầu (DGM) Tháo nắp vòi, xác định hộp nóng/bộ lọc hệ thống gia nhiệt cho đầu đo tăng nhiệt, kiểm tra ống pitot, nhiệt kế chỉnh đầu đo khoảng hở (clearance) Đóng van chỉnh thô Coarse mở hoàn toàn van chỉnh tinh Fine Increase Đặt vòi điểm ngang Ghi giờ, đọc p áp kế xác định H từ đồ thị toán (nomograph) Khởi động bơm điểu chỉnh lưu lượng để đặt H, trước tiên cách điều chỉnh van Coarse sau van Fine Increase Lưu ý: Nếu cần khắc phục áp suất âm cao ống khói, bật nguồn bơm đặt vòi điểm ngang Khi đặt đầu đo vào vị trí, bịt lỗ hở xung quanh đầu đo lỗ cổng băng, vải vụn, gang tay khăn (hoặc vật liệu chống cháy cho ống nóng) 14 HDSD Thiết bị lấy mẫu đẳng tốc Model 500-Series Hình 2-27 Bịt lỗ cổng lấy mẫu Ghi H, bơm chân không nhiệt độ cho ống khói, DGM, hộp lọc, đầu đo impinger thoát Ghi số ID cho DGM, cặp nhiệt, ống pitot hộp lấy mẫu Nếu chạy đồng thời phương pháp 3, bật bơm Orsat Tắt bơm Orsat thay đổi cổng Cắt ngang tiết diện ngang ống thời gian tương đương điểm mà không tắt bơm trừ thay cổng Không bơm vòi đầu đo vào thành ống khói a) Duy trì nhiệt độ hộp nóng (đầu đầu đo đầu lọc) mức b) Giám sát p điểm, p t hay đổi 20%, nên ghi số đọc khác c) Kiểm tra theo định kỳ giá trị chuẩn áp kế, điều chỉnh lại cần d) Ghi số đọc DGM bắt đầu kết thúc tăng thời gian lấy mẫu, trước sau kiểm tra dò rỉ, dừng lấy mẫu e) Lấy số đọc khác (H, nhiệt độ chân không) điểm lấy mẫu lần tăng, trì tỷ số đẳng động lực H/p f) Thêm đá cần thêm muối để trì nhiệt độ