[kenedyhut]

Nguyên lý đo tán xạ ánh sáng cho đo lường nồng độ bụi DDM-fC (Nhật Bản)

Nhằm giảm thiểu khói bụi phát ra từ các nhà máy, khu công nghiệp, Hãng Tanaka Electric Lab đã cho ra đời “hệ thống theo dõi và giám sát nồng độ bụi trong ống khói thải”, hệ thống này có thể giúp các công ty sản xuất có thể hoàn toàn kiểm soát lượng khói bụi thải ra môi trường, nhằm mang lại một bầu không khí sạch hơn cũng như nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất. Hệ thống kiểm soát nồng độ bụi là hệ thống kiểm soát bụi thời gian thực hiệu suất cao, được thiết kế phù hợp với các điều kiện môi trường công nghiệp khắc nghiệt như nhiệt độ cao (820OC), áp suất lớn (246 kPa), độ ẩm cao và môi trường nhiễm điện cao. ..
Hệ thống được thiết kế cả cho trường hợp làm việc độc lập và cho hệ thống giám sát liên tục CEMS (hệ thống giám sát khí phát thải liên tục). Các tín hiệu từ hệ thống này có thể dễ dàng kết nối tới hệ thống DCS (Hệ thống điều khiển phân tán).

Giải pháp hệ thống kiểm soát nồng độ bụi

Hình 1- Hệ thống kiểm soát nồng độ bụi DDM-fc

Hệ thống kiểm soát nồng độ bụi DDM-fCcủa Hãng Tanaka Electric Lab là hệ thống kiểm soát bụi thời gian thực hiệu suất cao, hệ thống này được thiết kế phù hợp với các điều kiện môi trường công nghiệp khắc nghiệt như nhiệt độ cao (820˚C), áp suất lớn (246 kPa), độ ẩm cao và môi trường nhiễm điện cao. Nó có thể đo nồng độ bụi xuống đến 1 mg/Nm3 theo quy định của Luật Kiểm soát Ô nhiễm không khí. Nó được thiết kế cả cho trường hợp làm việc độc lập và cho hệ thống giám sát liên tục CEMS (hệ thống giám sát khí phát thải liên tục). Các tín hiệu từ hệ thống này có thể dễ dàng kết nối tới hệ thống DCS (Hệ thống điều khiển phân tán).

Hệ thống DDM-fC là một sản phẩm hoàn hảo và phù hợp cho cả việc lắp đặt mới hoặc thay thế cho hệ thống giám sát bụi không ổn định hiện có của các nhà máy xi măng trong nước.

Hệ thống DDM-fC bao gồm

1) Bộ đầu đo quang học
2) Dây cáp quang
3) Tủ điều khiển trung tâm,
4) Tủ khí chèn làm sạch.
5) Bộ hiệu chuẩn tại hiện trường

Hệ thống đầu đo quang học sử dụng phương pháp tán xạ ánh sáng để đo chính xác nồng độ bụi bên trong ống khói. Hệ thống này có thiết kế rất độc đáo và sáng tạo để có thể hoạt động đo chính xác, tin cậy và với yêu cầu bảo trì thấp.

Các bộ vi xử lý điều khiển cho trung tâm điều khiển chính phân tích các dữ liệu từ hệ thống đo quang học và truyền đi các tín hiệu cảnh báo tới hệ thống DCS để kiểm soát toàn bộ nhà máy hoặc điều khiển hệ thống kiểm soát bụi như bộ lọc bụi túi và Bộ lọc bụi tĩnh điện ESP nhằm tránh ô nhiễm môi trường hoặc điều khiển các hệ thống để giảm thiểu các chi phí vận hành của nhà máy. Các dữ liệu phân tích có thể được truyền đến DCS để lưu trữ và sử dụng cho các phân tích trong tương lai.

Nguyên lý đo tán xạ ánh sáng của Tanaka Electrict Lab.

Hình 2- Sơ đồ nguyên lý đo tán xạ ánh sáng

Nguyên lý đo tán xạ ánh sáng của Tanaka Electric Laboratory đảm bảo đưa ra được kết quả đo đáng tin cậy trong các điều kiện khắc nghiệt như khói bụi tích điện cao, khói có độ ẩm lớn và khói có vận tốc thường xuyên thay đổi. Diện tích khu vực đo bụi của thiết bị rộng theo cả ba chiều, bao gồm cả vùng diện tích rộng bên trong của ống khói và hệ thống đo quang học có độ nhạy rất cao. Nguyên lý đo tán xạ ánh sáng sử dụng bộ cảm biến quang học đảm bảo khả năng chống nhiễu rất tốt. Thiết kế độc đáo của hệ thống này thể hiện ở chỗ là tích hợp hệ thống khí chèn giúp các đầu cảm biến luôn được làm sạch và do đó hầu như không cần bảo trì trong quá trình sử dụng.

Ngoài ra, việc lắp đặt toàn bộ thiết bị cũng rất đơn giản. Thiết bị DDM-fC có ưu điểm hơn hẳn các thiết bị đo nồng độ bụi khác sử dụng các nguyên lý đo truyền thống là dùng điện cực (electrode method) hoặc phương pháp đo quang thấu (optical penetration method), cụ thể:

Phương pháp đo bằng điện cực
Về mặt lý thuyết phương pháp đo bằng điện cực (electrode method) tương đối chính xác, tuy nhiên các tín hiệu đầu ra thường bị nhiễu và do đó kết quả đo là không đáng tin cậy.

Phương pháp đo quang thấu (optical penetration method: cho luồng ánh sáng đi xuyên qua khói từ 1 phía của ống khói và nồng độ bụi sẽ tương ứng với cường độ hấp thụ lại ánh sáng đó ở đầu kia) thường phụ thuộc rất nhiều vào tính chất của từng loại khói bụi, diện tích vùng đo theo phương pháp này thường rất nhỏ hẹp và do đó thông số đo thường không chính xác, việc lắp đặt thiết bị rất khó khăn và công việc bảo trì phức tạp, tốn kém.