ทำให้ระบบการวัดมีความแม่นยำยิ่งขึ้น!

เลือก Lonnmeter เพื่อการวัดที่แม่นยำและชาญฉลาด!

การวัดความเข้มข้นของยูเรียในกระบวนการกำจัดไนโตรเจน

กฎระเบียบด้านคุณภาพอากาศที่เข้มงวดทั่วโลกกำหนดให้โรงงานอุตสาหกรรมต้องควบคุมการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ยูเรียซึ่งเป็นสารที่ปลอดภัยและเสถียร มักใช้ในระบบกำจัดไนโตรเจนออกไซด์เพื่อลด NOx สิ่งสำคัญคือการปรับสมดุลปริมาณยูเรียที่ฉีดเข้าไปกับระดับ NOx ในก๊าซไอเสียแบบเรียลไทม์ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การลด NOx ที่ต้องการโดยไม่มีปัญหา

Uการใช้สารเคมีในปริมาณน้อยเกินไปจะไม่สามารถลดปริมาณ NOx ได้เพียงพอ ทำให้เสี่ยงต่อการไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบ การใช้สารเคมีในปริมาณมากเกินไปจะสิ้นเปลืองสารเคมี เพิ่มต้นทุน และทำให้เกิด "การรั่วไหลของแอมโมเนีย" ซึ่งแอมโมเนียที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาจะรั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศ การรั่วไหลของแอมโมเนียนั้นมีต้นทุนสูง เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม และสามารถก่อตัวเป็นเกลือเหนียว เช่น แอมโมเนียมไบซัลเฟตและแอมโมเนียมซัลเฟต ซึ่งจะทำให้เกิดคราบสกปรกในอุปกรณ์ ลดประสิทธิภาพ และก่อให้เกิดความเสียหาย

ความท้าทายของการตรวจวัดระดับยูเรียทางออนไลน์

การเกิดคราบ การตกผลึก และการกัดกร่อน

การฟาวล์ปัญหาความกระด้างของน้ำเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้น้ำกระด้างในการเจือจางวัตถุดิบยูเรียที่เป็นของแข็ง แร่ธาตุในน้ำกระด้างสามารถตกตะกอนออกจากสารละลาย ทำให้เกิดคราบตะกรันและอุดตันส่วนประกอบที่สำคัญ รวมถึงหัวฉีดและเซ็นเซอร์ ปรากฏการณ์นี้อาจทำให้การวัดไม่แม่นยำ และจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาและทำความสะอาดบ่อยครั้ง ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง และลดเวลาการทำงานของระบบลงอย่างมาก

การตกผลึกปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นที่อุณหภูมิไอเสียต่ำ (โดยทั่วไปต่ำกว่า 200–250 องศาเซลเซียส) และบนพื้นผิวที่สารละลายยูเรียกระทบกับผนังท่อ ทำให้เกิดฟิล์มขึ้น ฟิล์มที่หนาขึ้น ซึ่งมักเกิดจากการเพิ่มปริมาณการฉีดพ่นหรือขนาดของหยดน้ำ จะทำให้โมเลกุลของยูเรียระเหยได้ยากขึ้น ส่งผลให้เกิดการตกผลึก กระบวนการนี้เป็นสาเหตุหลักของการอุดตันของเซ็นเซอร์และหัวฉีด

Theลักษณะกัดกร่อนสารละลายยูเรียเองเป็นภัยคุกคามอย่างมากต่ออุปกรณ์เครื่องมือ การสังเคราะห์ยูเรียเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของแอมโมเนียมคาร์บาเมต ซึ่งเป็นสารตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและสามารถทำลายวัสดุทั่วไปได้อย่างรวดเร็ว นำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์ ดังนั้น การเลือกใช้วัสดุสำหรับอุปกรณ์เครื่องมือจึงต้องเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก เนื่องจากชิ้นส่วนมาตรฐานอาจใช้งานไม่ได้และต้องเปลี่ยนใหม่ตลอดเวลาในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงเช่นนี้

มีคำถามเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตหรือไม่?

อิทธิพลของสภาวะกระบวนการแบบไดนามิกต่อการวัด

คุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวเองทำให้การวัดที่แม่นยำมีความซับซ้อน ความหนาแน่นของสารละลายในน้ำมีความไวต่อทั้งอุณหภูมิและความดันสูง แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิก็อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความเข้มข้นของยูเรียไนโตรเจนที่วัดได้ ค่าที่อ่านได้อาจคลาดเคลื่อนอย่างมากและให้ข้อมูลที่ไม่ถูกต้องแก่ระบบควบคุมหากไม่มีการชดเชยอุณหภูมิที่เหมาะสม ความแปรปรวนนี้เน้นย้ำถึงความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของยูเรียที่รวมการชดเชยอุณหภูมิแบบเรียลไทม์เพื่อแก้ไขความผันผวนของกระบวนการเหล่านี้

ในทำนองเดียวกัน ปัจจัยต่างๆ เช่น ความเร็วการไหล ความหนืด และการมีฟองอากาศปะปนอยู่ สามารถทำให้การวัดไม่เสถียรและเกิดข้อผิดพลาดอย่างมาก จึงจำเป็นต้องมีการออกแบบเซ็นเซอร์ที่มีความแข็งแกร่งและเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะการทำงานแบบไดนามิก

โซลูชันของ Lonnmeter: เครื่องวัดความเข้มข้นของยูเรีย

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของยูเรีย

เครื่องวัดความเข้มข้นของยูเรียในกระบวนการผลิตเป็นเซนเซอร์แบบติดตั้งในสายการผลิตที่ใช้สำหรับการวัดความเข้มข้นหรือความหนาแน่นของของเหลวสององค์ประกอบอย่างต่อเนื่องในท่อส่ง ถัง และภาชนะอื่นๆ หลักการทำงานคือ ความถี่เรโซแนนซ์ของส้อมเสียงที่สั่นจะแปรผกผันโดยตรงกับมวลและความหนาแน่นของของเหลวที่อยู่รอบๆ เซนเซอร์ประกอบด้วยส้อมเสียงรูปตัว U ที่ขับเคลื่อนด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ให้สั่นด้วยความถี่เรโซแนนซ์ที่แม่นยำ เมื่อส้อมเสียงนี้จุ่มลงในของเหลว มวลของของเหลวจะเพิ่มเข้าไปในมวลที่มีประสิทธิภาพของส้อมเสียง ทำให้ความถี่การสั่นลดลง ระบบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงของเซนเซอร์จะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความถี่นี้อย่างต่อเนื่อง โดยการเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงความถี่นี้กับเส้นโค้งการสอบเทียบที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า เครื่องมือนี้สามารถให้การวัดความหนาแน่นของของเหลวที่แม่นยำและทำซ้ำได้

นวัตกรรมที่แท้จริงอยู่ที่การแปลงค่าความหนาแน่นพื้นฐานไปเป็นค่าความเข้มข้นที่ใช้งานได้จริง เครื่องวัด Lonnmeter ทำได้โดยการรวมเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิความแม่นยำสูงเข้ากับหัววัดโดยตรง เซ็นเซอร์นี้ให้ข้อมูลอุณหภูมิแบบเรียลไทม์แก่หน่วยประมวลผลภายใน ซึ่งจะใช้ขั้นตอนวิธีชดเชยอุณหภูมิที่ซับซ้อน กระบวนการนี้จะแก้ไขค่าความหนาแน่นให้กลับไปเป็นอุณหภูมิอ้างอิงมาตรฐาน ลดผลกระทบจากความผันผวนของอุณหภูมิในกระบวนการ ค่าความหนาแน่นที่แก้ไขแล้วนี้จะถูกแปลงเป็นความเข้มข้นเฉพาะ เช่น เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก กระบวนการสองขั้นตอน—การวัดคุณสมบัติทางกายภาพ (ความหนาแน่น) ตามด้วยการแปลงผ่านเส้นโค้งการสอบเทียบและการชดเชยอุณหภูมิ—เป็นกุญแจสำคัญในการวัดความเข้มข้นของยูเรียได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้

การออกแบบโดยธรรมชาติของเซ็นเซอร์แบบส้อมเสียงให้ข้อได้เปรียบอย่างมากในสภาพแวดล้อมการกำจัดไนโตรเจนที่ท้าทาย เนื่องจากไม่มีรูเล็กๆ ช่องแคบ หรือไดอะแฟรมที่บอบบาง เซ็นเซอร์จึงทนทานต่อการปนเปื้อนและการตกผลึกที่มักเกิดขึ้นกับเทคโนโลยีอื่นๆ โครงสร้างที่แข็งแรงและเปิดโล่งช่วยให้ของเหลวไหลเวียนได้อย่างอิสระรอบๆ ซี่ส้อมที่สั่น ลดโอกาสที่แร่ธาตุหรือผลึกยูเรียจะสะสมและส่งผลกระทบต่อการวัด

ออกแบบมาเพื่อสภาพแวดล้อมการกำจัดไนโตรเจน

ด้วยความเข้าใจถึงสภาวะสุดขั้วของโรงงานกำจัดไนโตรเจน Lonnmeter จึงได้ออกแบบเซ็นเซอร์โดยคำนึงถึงวิทยาศาสตร์วัสดุเป็นสำคัญ ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับของเหลวหลักของเครื่องมือทำจากวัสดุที่แข็งแรงทนทาน เช่น สแตนเลส 316 ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนทางเคมีได้สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น แอมโมเนียมคาร์บาเมต วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือวัดความเข้มข้น ลดระยะเวลาการบำรุงรักษา และลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบบูรณาการและอัลกอริธึมที่ซับซ้อนจะชดเชยความผันผวนของอุณหภูมิ ทำให้มั่นใจได้ว่าค่าที่วัดได้มีความเสถียรและเชื่อถือได้ ไม่ว่าจะเกิดความผันผวนใดๆ ในของเหลวในกระบวนการก็ตาม

การผสานรวมและการเชื่อมต่อที่ราบรื่น

เอาต์พุตลูปกระแส 4-20mA ของ Lonnmeter สามารถทำงานร่วมกับระบบ PLC หรือ DCS ได้อย่างง่ายดาย เนื่องจาก:

  • การเดินสายไฟแบบง่าย:เนื่องจากเป็นเครื่องส่งสัญญาณแบบสองสาย จึงใช้สายไฟเพียงคู่เดียวสำหรับทั้งการส่งกำลังไฟฟ้าและการส่งสัญญาณ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนลง
  • สัญญาณที่เชื่อถือได้:สัญญาณ 4-20mA มีความทนทานต่อแรงดันตกคร่อมในระยะทางไกล และทนต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
  • การปรับขนาดเชิงเส้น:สำหรับช่วงความเข้มข้น 0-100% กระแสไฟฟ้า 4 mA จะสอดคล้องกับ 0% และกระแสไฟฟ้า 20 mA จะสอดคล้องกับ 100% ทำให้สามารถปรับขนาดในระบบควบคุมได้อย่างง่ายดาย
  • ปลอดภัยและมั่นคง:การต่อสายดินที่ถูกต้องของตัวเรือนเซ็นเซอร์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำของสัญญาณและความปลอดภัยทางไฟฟ้า พร้อมทั้งเพิ่มความเข้ากันได้กับระบบอุตสาหกรรม

ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดและข้อดีในทางปฏิบัติ

การใช้งานเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของยูเรียอย่างมีประสิทธิภาพนั้นไม่ใช่แค่เรื่องการวัดค่าที่แม่นยำเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการวางตำแหน่งอย่างมีกลยุทธ์เพื่อเพิ่มประโยชน์ในการใช้งานให้สูงสุดด้วย

ขั้นตอนการเตรียมและการเก็บรักษาสารละลายยูเรีย

จุดแรกและจุดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการติดตั้งเซนเซอร์คือจุดเริ่มต้นของกระบวนการกำจัดไนโตรเจน: การเตรียมสารละลายยูเรียและถังเก็บ เซนเซอร์ที่ติดตั้งในขั้นตอนนี้จะเป็นด่านแรกที่สำคัญในการควบคุมคุณภาพ โดยจะตรวจสอบว่าสารละลายที่เตรียมไว้มีความเข้มข้นที่ถูกต้องก่อนที่จะส่งไปยังระบบจ่ายสาร การวัดเชิงรุกนี้สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้ทันที ไม่ว่าจะเป็นจากการเจือจางด้วยมือที่ไม่ถูกต้อง ความแปรปรวนของวัตถุดิบยูเรียแข็ง หรือการใช้น้ำที่ปนเปื้อน ป้องกันปัญหาเหล่านี้ไม่ให้ลุกลามไปยังขั้นตอนถัดไปและส่งผลกระทบต่อกระบวนการทั้งหมด การตรวจสอบความเข้มข้นในถังเก็บยังเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการจัดการสินค้าคงคลัง ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีสารเคมีที่เตรียมอย่างถูกต้องพร้อมใช้งานอย่างสม่ำเสมอ

การตรวจสอบสายฉีดและสายจ่ายยา

เพื่อให้สามารถควบคุมแบบวงปิดได้อย่างแท้จริง ควรติดตั้งเครื่องวัดความเข้มข้นของยูเรียในท่อฉีดหรือท่อจ่ายสารเคมีแรงดันสูงก่อนถึงหัวฉีด การติดตั้งในตำแหน่งนี้จะให้การวัดสารเคมีที่เข้าสู่ระบบได้อย่างแม่นยำและตรงจุดที่สุดแบบเรียลไทม์ ข้อมูลแบบเรียลไทม์นี้เป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับกลยุทธ์การควบคุมขั้นสูงที่ปรับอัตราการฉีดอย่างต่อเนื่องตามระดับ NOx ในก๊าซไอเสียที่วัดได้ อุณหภูมิของตัวเร่งปฏิกิริยา และพารามิเตอร์การทำงานอื่นๆ

ในขณะที่ระบบควบคุมบางระบบคาดการณ์ปัญหาจากความผันผวนของความดันในท่อส่งสารเคมี การวัดความเข้มข้นโดยตรงและต่อเนื่องจะให้สัญญาณที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากกว่า สามารถตรวจจับความผิดพลาดของปั๊ม การอุดตันบางส่วน หรือสถานการณ์การจ่ายสารเคมีมากเกินไป/น้อยเกินไปได้อย่างทันท่วงที ทำให้สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและอัตโนมัติก่อนที่ประสิทธิภาพการลด NOx ของระบบจะลดลง แนวทางนี้จะเปลี่ยนโรงงานจากรูปแบบการบำรุงรักษาแบบตอบสนองไปสู่รูปแบบการบำรุงรักษาเชิงรุกและคาดการณ์ล่วงหน้า

ความสัมพันธ์กับการรั่วไหลของแอมโมเนีย

คุณค่าของเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของยูเรียไม่ได้มีเพียงแค่ข้อมูลจุดเดียวเท่านั้น ด้วยการให้ข้อมูลที่เสถียรและเชื่อถือได้ เซ็นเซอร์นี้ช่วยให้ระบบควบคุมสามารถจัดการอัตราการฉีดสารเคมีได้อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ว่าอัตราส่วนทางเคมีที่เหมาะสมจะคงอยู่ ความแม่นยำนี้มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการลดการรั่วไหลของแอมโมเนีย สามารถป้องกันการให้สารเคมีเกินขนาดได้แบบเรียลไทม์ ลดทั้งการสิ้นเปลืองสารเคมีและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยแอมโมเนียที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยา

คุณค่าที่ลูกค้าได้รับ

    • เพิ่มประสิทธิภาพการลด NOx และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
    • ลดการใช้สารเคมีและต้นทุนการดำเนินงาน
    • เพิ่มเวลาการใช้งานสูงสุดและลดภาระการบำรุงรักษาให้น้อยที่สุด

แอปพลิเคชันเพิ่มเติม