آنالایزرهای زیست محیطی و پروسه

پایش آنلاین گازهای خروجی دودکش

شرکت هیوا تجهیز ایرانیان، به عنوان شرکتی پیشرو در عرصه تامین آنالایزرهای زیست محیطی و پروسه، خدمات جامعی را برای پایش و کنترل آلاینده‌های صنعتی ارائه می‌دهد. این شرکت با تأمین آنالایزرهای پیشرفته برای اندازه‌گیری پارامترهای گازهای خروجی دودکش (مانند CO، NOx، SO2 و O2)، فلومترها و غبارسنج‌های دقیق، مطابق با استانداردهای TUV و MCERTs و الزامات سازمان محیط زیست ایران، به صنایع کمک می‌کند تا عملکرد زیست محیطی خود را پایش کنند. هیوا تجهیز ایرانیان علاوه بر ارائه آنالایزرهای استخراجی و در محل از برندهای معتبری چون SICK، SIEMENS و PCME، خدمات نصب، راه‌اندازی و کالیبراسیون را نیز ارائه می‌دهد. تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای مانند روش مادون قرمز غیرپخشی (NDIR) در این آنالایزرها، امکان اندازه‌گیری دقیق و مستمر آلاینده‌ها را فراهم می‌آورد، که برای رعایت استانداردهای زیست محیطی و حفاظت از محیط زیست ضروری است.

• تامین آنالایزرهای اندازه گیری پارامترهای گازهای خروجی دودکش از جمله غلظت گازهای CO، NOx، SO2، O2 و … براساس استانداردهای TUV و MCERTs (مطابق الزامات سازمان محیط زیست ایران در شیوه نامه 22315)
• تامین فلومتر و غبارسنج جریان خروجی دودکش
• خدمات نصب، راه‌اندازی و کالیبراسیون آنالایزرهای زیست محیطی و فرآیندی
• آنالایزرهای استخراجی (Extractive) برند SICK و SIEMENS
• آنالایزرهای در محل (In-Situ) برند SICK، PCME و …

همچون ساختمان همه تجهیزات ابزار دقیق در آنالایزرهای زیست محیطی نیز از روش های مختلفی بر پایه قوانین فیزیکی برای اندازه گیری غلظت گازها استفاده می شود. در بخش اصلی این سیستم ها از روش مادون قرمز غیرپخشی (NDIR) استفاده می شود. به طور ساده در این روش، بخشی از اشعه مادون قرمز ساطع شده از منبع، به هنگام عبور از سلول حاوی گاز نمونه، توسط گاز جذب شده و پس از گذشتن از فیلتر مخصوص هر گاز در سمت دیگر اندازه گیری می شود. براساس میزان طیف جذبی می توان غلظت گاز مورد نظر را اندازه گیری نمود.

سامانه های پایش آنلاین گازهای خروجی دودکش

براساس استاندارد ملی ایران به شماره 22315، پایش مستمر منابع و عوامل آلاینده واحد‌های صنعتی الزامی می‌باشد و تمامی واحدهای صنعتی، تولیدی، خدماتی، عمرانی و زیربنایی که مشمول الزام نصب و راه‌اندازی سامانه‌های پایش لحظه‌ای و برخط (آنلاین) آلودگی هستند، بایستی نسبت به نصب و راه‌اندازی سامانه‌های مذکور اقدام کنند. این سامانه‌ها که از آنالایزرهای زیست محیطی پیشرفته استفاده می‌کنند، نقش مهمی در کنترل آلودگی دارند.

سامانه‌های پایش آنلاین به دو دسته سامانه‌های پایش آنلاین گازهای خروجی دودکش و سامانه‌های پایش پساب واحد‌های صنعتی تقسیم می‌شوند. در استاندارد 22315 جزئیات الزامات نصب این سامانه‌ها و پارامترهای مورد نیاز برای اندازه‌گیری در صنایع مختلف بیان شده است.

سامانه‌های پایش آنلاین گازهای خروجی دودکش، که به عنوان CEMS یا Continuous Emissions Monitoring Systems نیز شناخته می‌شوند، به طور کلی شامل سه بخش اصلی می‌باشند که همگی از انواع آنالایزرهای زیست محیطی هستند:

1. آنالایزر گاز خروجی دودکش (Gas Analyzer)
2. آنالایزر غبار خروجی دودکش (Dust Analyzer)
3. آنالایزر اندازه‌گیری دبی گاز خروجی دودکش (Stack Flow Meter)

* اندازه‌گیری گازهای خروجی دودکش به دو روش استخراجی (Extractive) و در محل (in-situ) صورت می‌پذیرد. انتخاب بین این دو سیستم بایستی براساس شرایط خاص هر صنعت و توصیه‌های موجود در استانداردهای حاضر (از جمله استاندارد 22315) صورت پذیرد. به کمک این آنالایزرهای زیست محیطی می‌توان غلظت گازهای مختلف از جمله CO، NOx، SO2، O2 و … را در نمونه خروجی دودکش برحسب واحدهای ppm و یا درصد حجمی (%vol) اندازه‌گیری نمود.

نمای کلی سیستم پایش آنلاین extractive

نمای کلی سیستم پایش آنلاین in-situ

• مطابق ماده 4-2-2-9 شیوه‌نامه 22315 محیط زیست، به منظور اطمینان از کارایی و صحت مشخصات فنی سامانه‌های پایش لحظه‌ای و برخط منابع ثابت آلودگی هوا و شرایط کاربرد آنها در تناسب با محل مورد پایش، دارا بودن حداقل یکی از گواهینامه‌های معتبر شامل MCERTS یا TUV برای هر سامانه با ذکر شماره مدل آن سامانه الزامی می‌باشد و صرفاً مدل‌های آنالایزرهایی که در پرتال این مراجع مورد تأیید قرار گرفته باشند قابل پذیرش هستند.

اندازه‌گیری غبار خروجی دودکش (Dust Analyzer):

براساس آنچه پیش‌تر بررسی کردیم، غلظت اجزای گازی آلاینده‌های خروجی از دودکش به کمک آنالایزرهای گاز اندازه‌گیری می‌شود، ولی در واقعیت همیشه ذرات جامدی نیز در نمونه وجود دارند که حد انتشار آن‌ها باید به صورت آنلاین پایش شود. در زبان عامیانه ذرات جامدی که ابعاد کوچکی دارند و قابلیت معلق شدن در جریان هوا و حرکت به همراه آن دارند را به عنوان غبار می‌شناسیم. گاهی غلظت این ذرات به قدری زیاد می‌شود که حتی با چشم غیر مسلح نیز می‌توانیم شاهد منظره نامطلوبی از انتشار مواد آلاینده در محیط زیست باشیم. تراکم ذرات خروجی دودکش برحسب mg/m^3 گزارش می‌شود که بیانگر جرم ذرات موجود در واحد یک متر مکعب است. با توجه به اینکه افزایش و کاهش دما و فشار منجر به تغییرات چگالی و حتی میزان جذب و حمل این ذرات در هوا خواهد شد، به منظور پایش وضعیت بایستی شرایط استانداردی در نظر گرفته شود. در نتیجه مقادیر گزارش شده همواره به واحد mg/Nm^3 که بیانگر وضعیت نمونه در شرایط استاندارد دمای 25 درجه سانتی‌گراد و فشار 1 کیلو پاسکال می‌باشد، ارائه می‌شود.

اندازه‌گیری غبار خروجی دودکش (Dust Analyzer) به سه روش الکترواستاتیک، لیزری و نوری انجام می‌شود:

1. روش الکترواستاتیک (Electrostatic Dust Analyzer):

این روش برای اندازه‌گیری غلظت‌های معمول (0-250 mg/Nm^3) مناسب می‌باشد و متداول‌ترین و کم‌هزینه‌ترین روش جهت اندازه‌گیری غبار خروجی دودکش است. در این روش پراب کاملاً فلزی و رسانا در مسیر مدار الکتریکی قرار دارد و برخورد و نشستن ذرات غبار روی آن بر مقاومت پراب تأثیرگذار است و از این طریق می‌توان میزان ذرات موجود را اندازه‌گیری نمود. نکته حائز اهمیت آن است که همین سادگی روش اندازه‌گیری باعث ایجاد محدودیت‌هایی خواهد شد که اجازه بهره‌مندی از این سیستم و کاهش هزینه‌ها به همه صنایع را نمی‌دهد. این موارد عبارتند از: 1. در صورت وجود فیلتر الکترواستاتیک در فاصله کمی قبل از دودکش، این فیلتر باعث باردار شدن ذرات، تأثیر بر رسانش پراب و افزایش خطای اندازه‌گیری خواهد شد. 2. در صنایع دارای سطح غبار بالا همچون صنایع سیمان، نشستن ذرات روی پراب باعث اشباع آنالایزر و عدم کارایی سیستم تمیزکاری خواهد شد و 3. در صنایع با دودکش با قطر زیاد، محدودیت‌هایی در خصوص طول پراب وجود دارد. برای حل این مشکلات بایستی از تکنولوژی‌های به‌روزتر نوری و لیزری استفاده نمود. با این حال روش الکترواستاتیک بهترین راه‌حل برای برخی کاربری‌ها همچون شرایط حضور بگ فیلتر می‌باشد.

2. روش لیزری (Laser Dust Analyzer):

روش لیزری بهترین روش برای اندازه‌گیری تراکم ذرات در بازه‌های وسیع می‌باشد. (0-1000 mg/Nm^3) این روش محدودیت‌های روش الکترواستاتیک را از میان برداشته و می‌تواند بعد از فیلترهای الکترواستاتیک، بگ فیلتر و … به راحتی نصب گردد. روش‌های لیزری براساس تابش اشعه لیزری و میزان جذب آن پس از عبور از نمونه به اندازه‌گیری می‌پردازند، چرا که واضح است ماهیت جامد ذرات منجر به جلوگیری از عبور کل اشعه تابیده شده می‌شود و هرچه تراکم ذرات بیشتر باشد اشعه کمتری از جانب سنسور گیرنده جذب می‌شود.

3. روش نوری (Opacity Dust Analyzer):

روش‌های نوری براساس میزان کدورت ناشی از عبور ذرات از مقابل منبع نوری به اندازه‌گیری می‌پردازند. بر این اساس این روش در مقابل پارامترهای بیرونی همچون لرزش دودکش و … بسیار حساس بوده و صرفاً می‌تواند در بازه‌های کوچکتر میزان غبار خروجی دودکش را اندازه‌گیری نماید.

کلیه آنالایزرهای غبار قابل ارائه توسط شرکت هیواکو به سیستم air purge جهت تمیزکاری دائمی سطح سنسورها و Auto calibration, Zero & Span جهت کاهش هزینه‌های نگهداری مجهز هستند.

اندازه‌گیری دبی خروجی دودکش (Stack Flow Meter):

آنالایزرهای گاز و غبار اطلاعاتی در خصوص غلظت پارامترهای مختلف دودکش به ما می‌دهند. حال فرض کنیم در صنعت ما گاز کربن مونوکسید با غلظت 50ppm از دودکش خارج می‌شود. آیا اطلاعات ما برای تعیین میزان انتشار کربن مونوکسید در محیط کافی است؟ چه مقدار کربن مونوکسید در روز از دودکش شرکت خارج می‌شود؟ پاسخ سؤال اول خیر است! و برای پاسخ به سؤال دوم با مفهوم نرخ عبور سیال مواجه خواهیم شد. اگر گاز آلاینده با نرخ 100 مترمکعب بر ساعت از دودکش خارج شود، میزان آلایندگی بسیار کمتر از حالتی است که دبی خروجی دودکش 10000 متر مکعب بر ساعت باشد. این مفهوم به راحتی از رابطه M = ρ * V قابل دریافت است و ما تا اینجا فقط چگالی پارامترهای مختلف در نمونه را محاسبه کرده‌ایم. در نتیجه به ضرورت اندازه‌گیری سرعت و دبی سیال خروجی از دودکش پی خواهیم برد.

برای اندازه‌گیری دبی خروجی دودکش می‌توان از روش‌های پیتوت تیوب میان‌یاب (averaging pitot tube)، پیتوت تیوب (pitot tube)، ونتوری و التراسونیک استفاده نمود که تنها روش مورد تأیید استانداردهای TUV/MCERTS تا به امروز روش averaging pitot tube می‌باشد. مطابق آنچه در شکل زیر قابل مشاهده می‌باشد، با توجه به شکل پروفیل جریان در دودکش، نمونه‌برداری از تنها یک نقطه (روش پیتوت تیوب معمولی) خطای زیادی خواهد داشت. در نتیجه با استفاده از تعداد بیشتری سوراخ روی پراب، به نوعی میان‌یابی از فشار دینامیک صورت می‌پذیرد. طبق قانون برنولی، اختلاف فشار استاتیکی و دینامیکی با رابطه قابل تبدیل به سرعت سیال خروجی دودکش می‌باشد. از زمان ابداع این روش در سال 1985، روش averaging pitot tube مرجع اصلی اندازه‌گیری دبی خروجی دودکش و بسیاری از کاربری‌های دیگر بوده است.

سیستم‌های پایش آنلاین معرفی شده در این مقاله، جهت نصب در صنایع مختلف مناسب می‌باشند. برخی از صنایع همکار ما عبارتند از:

1. صنایع پتروشیمی
2. صنایع پالایشگاهی
3. صنایع فولادی
4. صنایع سیمانی
5. صنایع نیروگاهی
6. صنایع کانی‌های غیرفلزی
7. معادن فلزی و غیرفلزی
8. صنایع غذایی
9. صنایع شیمیایی

ما در هیواکو، طیف وسیعی از پکیج‌های پایش آنلاین را که شامل انواع آنالایزرهای زیست محیطی هوا و آب و پساب هستند، طراحی، مهندسی و تأمین می‌کنیم. اجزای این پکیج‌ها شامل آنالایزرهای پیشرفته اندازه‌گیری گاز، سیستم‌های نمونه‌برداری، سیستم‌های جمع‌آوری داده‌ها و نرم‌افزارهای اندازه‌گیری و گزارش آلاینده و سایر تجهیزات ابزار دقیق می‌باشند.

شرکت هیواکو با اتکا به تجربه فنی کارشناسان خود در حوزه آنالایزرهای زیست محیطی و گاز، پروژه‌های متنوعی را برحسب نیاز صنایع مختلف کشور به انجام رسانده و به ارائه خدمات مشاوره، تأمین، نصب و راه‌اندازی این سیستم‌ها می‌پردازد. این شرکت با اعزام مستقیم کارشناسان و مشاوران خرید و فنی به اقصی نقاط کشور، در تلاش است تا مرزهای جغرافیایی در زمینه بهره‌مندی صنایع مختلف کشور از خدمات حوزه آنالایزر گاز را برچیند. نمایندگان خارجی این شرکت نیز به عنوان بازوی توانمندی در زمینه بازرگانی خارجی، خدمات نوینی در زمینه تأمین تجهیزات و ارائه خدمات آموزشی به کارفرمایان محترم عرضه می‌دارند. هیواکو بهره‌برداران و کاربران تجهیزات ابزار دقیق را عضوی از خانواده بزرگ کنترل و اتوماسیون صنعتی میهن پهناورمان ایران می‌داند و بر این باور است توسعه دانش و فناوری در این زمینه از حقوق مسلم متخصصان این مرز و بوم است. لذا همت خود را بر ایجاد شبکه‌ای پویا و کارآمد میان این متخصصان گمارده است. از جمله خدمات ارائه شده توسط هیواکو در این حوزه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. دسترسی آزاد به برندهای مختلف و تکنولوژی به روز دنیا از جمله SIEMENS، SICK، ENVEA PCME، SINTROL، FUJI در شرایط تحریم
2. ارائه نقشه‌های مهندسی و مدارک فنی تجهیزات
3. ارائه دستورالعمل‌های مدون تعمیرات و نگهداری تجهیزات به منظور کاهش هزینه‌ها
4. آموزش در محل و در کارگاه‌های به روز دنیا

با تکمیل پرسشنامه فنی شرایط دودکش، قدم آخر برای ارائه بهترین راهکارهای موجود در واحد صنعتی خود را بردارید. کارشناسان ما پس از بررسی پروژه در اولین فرصت با شما تماس خواهند گرفت.