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MAXUM edition II通用过程气相色谱仪

MAXUM edition II 是一种适合具有各种分析可能性之灵活过程应用的通用过程气相色谱仪。MAXUM edition II将各种功能模块与一种灵活烤箱概念相结合,因此,也可以最优方式解决复杂应用。

MAXUM edition II用于化工、石化行业和炼油的所有门类。其可分析所有生产阶段中的气体和液体的化学成分。MAXUM edition II适合安装在靠近过程或靠近在线实验室的分析柜中。由于灵活的应用可能性,其可用于分析初始材料、最终产品以及副产品。MAXUM edition II 也可用于许多具有环境措施的应用。

MAXUM edition II 具有极其耐用、专门设计的硬件和软件。它可以自动从过程中提取样本,并注入到色谱分析填充柱中。
凭借其功能高性能的软件和硬件,其可满足测量重复性的最高要求,并可在无需人工介入情况下长期运行。使用高性能的通信工具,MAXUM(第 II 版)可以把测量结果发送到过程控制系统中。通过全面联网,可在大型网络中一起运行多台 MAXUM II 色谱仪
Products in detail

概述

设定的 CV(热值)是用于使用 SITRANS CV 和 MicroSAM 测定天然气直流的标准化系统。

优势

标准化的完整系统
  • 从采样到气源,轻松、快速地进行配置
  • 经过现场验证的协调、可靠的装置
  • 适用于高精度测定天然气质量
经过现场验证的可靠技术
  • 采用 GC MEMS 技术,样品消耗量低,在整个量程内可实现高线性/高精度,循环时间短
安装简便
  • 可安装在 Ex 区域 1 内
  • 紧凑而坚固耐用的设计,适合室内和室外安装
  • 最小空间要求

应用

对于色谱行业,天然气市场是全球增长最快的市场之一。这有各种原因。在全球能源要求日益提高的同时,化石燃料储量日益耗尽的并行趋势。天然气是一种在仍具有巨大未开采储量的类型化石燃料。除此之外,该市场正在日益自由化,因此,从生产阶段、整个配送网络直到最终客户的参与者的数目已经显著增加。依次,这已经在为会计目的而应确定天然气需求质量和数量下产生的更多传输点。

市场上需要有专门设计用于测量天然气的可靠的完备系统。使用 Set CV,西门子提供了一个能够满足所有此类应用要求的系统,应用范围包括从对减压取样、样本制备和质量确定、提供载气和校准气体,一直到通讯接口扩展。

该产品提供了丰富的模块,可满足市场上的各种需求。通过使用不同版本,该产品可以适应不同需求,并且模块可以自由组合。

这样的系统可以用于任何需要确定天然气质量的地方。例如,在调节天然气和输送到管道网络过程中,在管道网络的输送和分配过程中,以及在提取出来用于供气时。

设计

系统的标准化意味着配置可以具有良好清晰性和简单性。多种版本的含义是,可以根据要求适当的调整系统。可以根据要求对模块进行组合。标准化还意味着没有包括所有可以想像得到的型号,无法完全满足特殊要求,如铠装电缆、客户特定的文档、特定的导线标签或 CE 或 31B 等认证。

设计分成以下标准模块:采样、减压、样品制备系统、SITRANS CV、气体供应、校准气体。

常规信息

该套件可按 230 V AC 或 115 V AC 电源进行定尺。各电源之间不可切换。

可以提供公制或英制的气路连接件。

在公制管线上,气路接头采用直径为 3mm 的公制夹环式密封头。英制管线包括直径为 1/8 英寸的英制夹环式密封头。可以选用采样探头之间的管道、减压、样品制备设备和 SITRANS CV。该系统通常设计用于温度在 -20 和 +55°C 之间、有爆炸危险的区域中。。提供加热功能时,系统还可以用于最低到 -30 °C 的条件下。被测的天然气应具有稳定的气态形式,干燥且清洁。

取样探针

取样探头的基本组件包括喷枪、过程接头、过程隔离件以及(如果需要)减压阀。高压版本不以预先组装好的形式提供。

喷枪

应从中间第三管线中抽取一个代表性试样。喷枪长度为 1 m,因此可从最大直径为 1600 mm 的管到中取样。另外还提供了具有不同喷枪直径的两个型号。一种管的外径为 6 mm,内径为 2 mm。另一种管的外径为 12 mm,内径为 8 mm。喷枪即可以安装好的形式供货,也可以未安装的形式供货(不适用于 12 mm)。

过程接头

管路的法兰连接有四种版本。DN 65 PN16 C 型法兰(用于高达 1600 kPa 的压力)、ANSI 2" 300 lbs RF 法兰(用于高达 300 lbs RF 的压力)、DN 65 PN160 E 型法兰(用于高达 16000 kPa 的压力)以及 ANSI 2" 法兰(用于高达 2500 lbs RF 的压力)。

过程隔离

维护和维修时,可能有必要把天然气管线从系统中隔离出来。为此,用户可选择简单旋塞阀或双隔断和排泄结构。尽管旋塞阀是适合最低要求、具有成本效益的解决方案,但双隔断和排泄结构代表着更安全,因为其配有两个阀门,可防止任何气体避免进一步传送。

原侧的高压减压

可以三种方式进行减压:直接在探头中进行(原侧),在具有减压装置的外壳中进行(原侧)或样本制备系统中进行(二次侧)。

如果样本制备系统和天然气色谱仪直接安装在取样点旁边,高压加盐可以在样气制备系统中实施。压力应该总是尽可能降低到取样点压力附近,以便使无用容积尽可能小。允许的样气和校准气压力范围是大气压之上 10 ?60 kPa。

进入的载气压力必须在 500 ?700 kPa(表压)范围内。建议 600 kPa(表压)。重要:无故障运行需要保持连续的载气供应(载气频繁中断对测试仪器的寿命及设备内部的压力设置均有消极影响)。另外,强烈建议采用外部双层压力调节器调节载气压力。

可以在外部套管中提供加热型和非加热型减压单元,用于一次侧的高压减压。在外壳中减压适合于与永久性安装且可跟踪的标准探头组合。加热型压力调节器功耗为 150燱,能够将样品可靠地保持在气体状态。

具有高压减压功能的特殊探头

第三个选项提供两个标准探针的备选方案:永久安装的探头带有集成分离管线气溶胶(所谓的 BTU 膜片)的功能和一个减压单元。喷枪的装入深度为 228 mm。保护管的外径为 22.8 mm。喷枪和减压阀无需单独定义。

加热管线

为了确保将样品保持在气体状态,建议在采样点和样品制备系统之间使用加热型样气管线。管线装在外径为 43 mm 的聚乙烯波纹软管中。自调节维护温度大约为 80°C。在接线盒中进行电气连接。

功耗约为 38燱/m。

外壳固定用中心管

热浸镀锌 2" 管道基座,高度为 1700 mm,带有安装支架,连接板可以实现保护套管的自立式安装。

试样制备

允许的样气和校准气压力范围是大气压之上 10 ?60 kPa。注意:试样不得含有乙烷!

进入的载气压力必须在 500 ?700 kPa(表压)范围内。建议 600 kPa(表压)。重要:无故障运行需要保持连续的载气供应(载气频繁中断对测试仪器的寿命及设备内部的压力设置均有消极影响)。另外,强烈建议采用外部双层压力调节器调节载气压力。

气流样品制备系统的基本配置包括旋塞阀、0.5 µm 过滤器、快速回路流量计、减压阀、带有密封电缆的两位三通电磁阀(用于校准气体和样气之间的自动切换)和用于连接电磁阀的接线盒。该电磁阀必须或者由用户增加 0.5A 过流保护,或使用带有电源的待装配接线盒,保险可以从以下补充物品列表中选择。

还有许多其他选件,用于修改基本配置。

二次压力调节

可以针对一种、两种和三种采样流量来订购带有非加热型压力调节器的压力调节单元。这种结构可以满足最小的二次压力调节要求。请注意,减压会大大的降低样本温度,如果温度低于露点,这可能会的引起潮湿出现冷凝。

另一个选择是,使用加热型压力调节器 (150燱) 的压力调节,用于一种、两种和三种样品气流。加热试样确保其保持气态。这样就补偿了焦耳-汤姆森效应。该调节器的减压范围为 16 到 100 / 170 kPa。

如果要在采样探头处或样品制备系统的外部套管中直接降低压力,则在样品制备过程中无需进一步减压。

试样注入

关系到样本注入时,对于一到三种气流,有直接和安全注入版本。

简单考虑,针对一种、两种或三种气流的样本注入,每个样气流使用一个电磁阀(级联连接)。其用于阻止不需要的任何气流,而不会阻止所需气体流动。每个电磁阀和流量计需要一个 0.5燗 的熔断器。目前可以安装在待装配接线盒中。

针对一种、两种或三种气流的安全版具有双堵塞和泄放技术,使样本能够切换,同时通过使部分管线关闭和畅通又可以把气流清晰的分离开。由于两个阀门用于防止不应测量气体的流动(超过一个),因此,系统的功能安全性可时间保持最优水平。此外,试样阀和标定阀需要 0.5 A 熔断器。这些均包括电气连接中(补充项目)。

监控氧气监控气相色谱仪 (GC)

作为选件还可以对输送到 GC 的样气流进行电子监控。在必要时,还可以输出报警信号。需要一个电源使用的符合开关;开关可以随待装配接线盒订购。

用于样气制备系统的保护性外壳/安装板

SITRANS CV 可以安装在安装板上,安装在保护性外壳中或加热保护外壳中。

不锈钢装配板,外形尺寸 682 x 482 x 3 mm (H x W x D),适合壁装式。所选定的系统组件安装在该板上,并配有所有已安装的管线和配线。

不带加热的变送器保护盒,由用玻璃纤维加强的塑料制成,适合墙壁安装,尺寸为 800 x 600 x 480 mm (H x W x D),安装有不锈钢铰链、快速松脱锁、安全玻璃窗和不锈钢安装板。

所选的系统组件已安装好,保护壳内安装有所有管道和导线。

也可以在变送器保护盒中提供一个加热器,该加热器可以用 5 级在 10 和 40 °C 之间控制温度。所选的系统组件已安装好,保护壳内安装有所有管道和导线。加热器功率为 400燱。

气溶胶过滤器/乙二醇过滤器

这些过滤器的工作是去除任何可能由气溶胶或乙二醇引入到天然气中的杂质,因此为 SITRANS CV 提供了额外一级的安全保护,这也保护了系统功能。气溶胶过滤器在供货时配有 5 个更换隔膜和带 10 个更换滤筒的乙二醇过滤器。

手动实验室取样

作为选件,可以使用附加控制阀手动进行实验室取样。在不使用时,可以在输出端上插上塞堵器。

外壳固定用中心管

热浸式电镀的 2" 管坯,1700 mm 高,带有安装架和连接板使保护性外壳可以进行无支架安装,也可以使用安装板安装在墙上。

保护顶盖板

另一个选项是材质为玻璃纤维-加固塑料的保护顶盖板,供货时配有装配支架,用于防止太阳辐射和风暴。其必须装配到中心管上。

加热样气气路

为了防止样气冷凝,可能必须使用加热型制备管线 ?例如,在样品制备设备和 SITRANS CV 之间。管线装在外径为 43 mm 的聚乙烯波纹软管中。自调节维护温度大约为 80°C。

单流样品制备系统的示例:可能与供给系统发生偏移

SITRANS CV/MicroSAM

Set CV 的核心组件是 GC SITRANS CV/MicroSAM(有关更多详细信息,请参见“流程气相色谱仪”)。

SITRANS CV/MicroSAM 系统组件

用于 SITRANS CV/MicroSAM 保护性外壳/保护板

SITRANS CV/MicroSAM 可以安装在安装板上,安装在保护性外壳中或加热保护外壳中。

不锈钢装配板,外形尺寸 682 x 482 x 3 mm (H x W x D),适合壁装式。

不加热保护性传输器盒,由用玻璃纤维加强的塑料制成,适合于壁挂安装,800 x 600 x 480 mm (H x W x D),配有不锈钢铰链、速动锁、安全玻璃窗和不锈钢安装盘。

作为选件,保护性外壳还可以带有加热功能。可以 5 °C 为增量来调节 10 - 40°C 之间的加热。所选的系统组件已安装好,保护壳内安装有所有管道和导线。加热器功率为 400燱。

端子盒

总共有五种连接选件可供选择。

最简单的连接选件是适用于 SITRANS CV/MicroSAM 的接口(开放式电缆终端)。

接线盒外形尺寸 340 x 170 x 91 mm (H x W x D),材质为聚酯树脂。交货时包括接线端、绝缘接线端、电缆夹套和 PE 导轨。如果与管道基座附加件一起订购,提供的接线盒将安装在管道基座上,供货范围包括供客户连接的 2.5 mm² 端子和 M16/M20 电缆固定头。电源电压为 24 V DC。接线盒不适用于连接加热器、带有限值变送器的流量计和双堵塞和泄放结构 (DB&B)。

接线盒外形尺寸 360 x 360 x 190 mm (H x W x D),材质为涂漆薄钢板。交货范围包括开关放大器、接线端和电缆夹套。如果与管道基座附加件一起订购,提供的接线盒将安装在管道基座上,供货范围包括供客户连接的 2.5 mm² 端子和 M16/M20 电缆固定头。电源电压为 24 V DC。接线盒不适用于连接加热器和 DB&B。

接线盒由涂漆薄钢板制成,包括开关放大器和电源(115 V AC 或 230 V AC,不可切换),外形尺寸为 360 x 360 x 190 mm (H x W x D)。交货时包括接线端、0.5A 保险、接线端、电缆夹套和 PE 导轨。如果与管道基座附加件一起订购,提供的接线盒将安装在管道基座上,供货范围包括供客户连接的 2.5 mm² 端子和 M16/M20 电缆固定头。接线盒不适用于连接 DB&B。

接线盒由涂漆薄钢板制成,包括开关放大器和电源(115 V AC 或 230 V AC,不可切换),外形尺寸为 360 x 360 x 190 mm (H x W x D)。交付范围包括隔离端子、0.5 A 熔断器、端子、电缆封头、继电器和 PE 导轨。如果与管道基座附加件一起订购,提供的接线盒将安装在管道基座上,供货范围包括供客户连接的 2.5 mm² 端子和 M16/M20 电缆固定头。

气源

气相色谱仪需要校准和载气。因此,该套产品提供针有关注气、气缸设计和校准气的选件。可以订购单个组件或完整系统。

钢瓶减压阀,隔离

标定气体钢瓶减压阀单独供货。其由不锈钢制成,带有符合 DIN 477 No. 14 标准(校准气)的气缸连接。钢瓶减压阀也配有一个用于一次压力和背压的压力表。

给气的接触仪表

也可订购两个 50 mm 直径和并安装在机组减压工作站上的仪表。符合 NAMUR 标准的本质安全型槽起爆器必须通过开关放大器进行操作。不包含在货品中。工作站面板接线盒中的线路

加热管线

加热型制备管线可用于加热从气瓶柜到样品制备设备的校准气体管线。对于 43 mm 外径螺纹软管的情况,功耗为 38W/m。集成的加热系统具有自调节能力,养护温度大约 80牥C。

带有分离线圈的自动气缸转换开关

不锈钢自动钢瓶切换开关(在安装板上提供)适用于 50 - 1000 kPa 范围内的背压,并含有两个符合 DIN 477 标准的氦气盘管。最大允许钢瓶压力为 20000 kPa。此型号还包括一个用于测量一次压力和背压的压力表。分别交货时,不配有 contact gauge。

单独供气装置

简单供货装置包括一个热浸式电镀的 2 英寸管坯,2200mm 高,带有经过玻璃纤维缠绕的塑料保护顶盖,以及两个气缸支架和一个气缸转换开关。气体钢瓶没有包括在基本供货范围内。

涂漆钢板气体钢瓶柜

该版本配有自动气缸转换开关和线圈,以及不锈钢校准气缸减压器,安装在钢板机箱中。

气体钢瓶柜具有适合两个50 l钢瓶和一个10 l 标定气体钢瓶的空间。尺寸为 2 050 x 1 250 x 400 mm (H x W x D)。其包含气缸工作站、一个用于载气的旋塞球阀、气缸固定装置以及用于气缸的盘管。该机柜管线为安装完毕,该机柜还配有载气、标定气体和从减压阀排气的舱壁管件。

作为选件,在 20°C 恒温下,气缸箱可以配备用于 10l 校准气缸的加热套。气缸盖单独加热,在玻璃纤维缠绕的塑料外壳中。钢瓶减压阀也位于这里。加热套管可防止冷凝物聚集在气瓶中。为了确保无缝气体加热,建议采用一根用于接收标定气体的加热管线。

校准气

标准版可以使用六种不同的校准气。

组分基团

C6+,含 O2

C6+,不含 O2

C6+,不含 O2

C7+,不含 O2

C6, C7, C8, C9,不含 O2

生物甲烷,含 H2

特点

 

根据 PTB-A 7.63 进行认证

       
 

(mol %)

(mol %)

(mol %)

(mol %)

(mol %)

(mol %)

氢气

         

0.20

氮气

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

一氧化碳

           

二氧化碳

1.50

1.50

1.50

1.50

1.50

2.50

氧气

0.50

       

0.40

甲烷

88.40

88.90

88.90

88.80

88.86

88.40

乙烷

4.00

4.00

4.00

4.00

4.00

2.50

乙烯

           

丙烷

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

异丁烷

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.50

正丁烷

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.50

新戊烷

0.05

0.05

0.05

0.1

0.1

 

异戊烷

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

 

正戊烷

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

 

正己烷

0.05

0.05

0.05

0.05

0.01

 

正庚烷

     

0.05

0.01

 

正辛烷

       

0.01

 

正壬烷

       

0.01

 


功能

采样探头从管道采集代表性样本。确保此试样从管线中央三分之一抽取非常主要。可缩回探针的一个优点是当内嵌管线发生清管时不会造成其损坏。这也是降低取样探针处直接压力的选项。如果样气制备和气体分析不能直接在取样点附近进行,这样是非常明智的。

作为一般规定,进行减压会把样气压力降低到 10 kPa 到 500 kPa 之间。如果在过程中温度会降到露点以下,则必须使用加热的压力调节器。

在样气制备系统中,可使用减压器和流量计来整定最终需要的样品流量和压力。如果有必要,样本流量的电子监视系统会向 SITRANS CV/MicroSAM 发出一个报警信号。过滤器可以保证样气得到了适当的清洁。可选的双重堵塞和电磁阀的泄放 (DB&B) 布置可以保证在样气流和校准气体之间有极其安全的隔离。目前所有版本的样气制备系统都测试一种、两种、或三种气流,加上校准气流。

制备好的样气会在天然气分析仪中进行分析,计算出发热值、标准密度和沃布指数。把 SITRANS CV/MicroSAM 连接到一个流量计算机上可以在考虑到压力、温度和流量测量的条件下,从测得的质量和数量上计算出能源值。SITRANS CV 优选与流量计算机一起使用。有关 MicroSAM 使用的详细信息,请咨询母公司。

为了定期进行标定和将载气送入 SITRANS CV/MicroSAM 中,必须可提供在架子或机柜结构中通常可找到的气体。加热气瓶可避免其气瓶中聚集冷凝物。气瓶切换工作站使钢瓶在操作期间可以交换。单独钢瓶可通过阀门进行连接和断开。

使用 SIMATIC Extension Unit,可以扩展 SITRANS CV 的通信功能。因此可以进一步的连接 Modbus 主站和/或多达 16 个 AO。为了与 MicroSAM 结合产生模拟量输出,我们建议使用 I/O 扩展器解决方案(请参见“流程气相色谱仪”,MicroSAM)。

技术规范

常规信息

 

环境温度

-30 ~ 55 ℃(带加热)

防爆

Set CV 包含根据 ATEX 2G 进行具体认证的组份。

在本地安装之前,需要从审核机构获得总体认证。此服务不包含在货品中。

电源电压

230 V AC、115 V AC 或 24 V DC

在高压减压输入上允许的压力

16 000 kPa

带有压力调节器的样气制备系统输入上的最大允许压力

16 000 kPa

样气制备系统输出上的最大允许压力

大气压力以上 10 ?60 kPa

注意:乙炔测量值仅允许 <1.3%(体积)。

采样

 

喷枪

外径 6 mm,内径 2 mm
或外径 12 mm,内径 8 mm
长度 1000 mm

专用探头带有 BTU 隔膜和减压装置,不可回收

  • 浸没深度约 380 mm
  • 护管外径 25.4 mm

过程接头

  • DN 65 PN 16 C
    型法兰,最高气体压力 1600 kPa
  • DN 65 PN 160 E
    型法兰,最高气体压力 16 000 kPa
  • 在法兰ANSI, 2英寸, 300 磅 RF处
  • 在法兰 ANSI, 2 英寸, 2500 磅 RF 处

带有压力调节器的外壳的高压减压,可选择加热

  • 外壳外形尺寸 385 x 485 x 380 mm
  • 原生压力 16000 kPa,输出压力 100/170 kPa(功耗 150 W)

中心管

2 英寸管坯用于无支架传输器盒,1700mm 高

加热管线

  • 加热功率为38 W/m。
  • 自控制加热可达约 80 °C
  • 外部材料为 PE 波纹管,外径为 43 mm

试样制备

对于 1 至 3 种样品气体流量,加上标定气体流量

基本配置

0.5 µm 过滤器,3/2 路电磁阀,流量计,溢流阀和旋塞阀

压力调节器,可选择加热

原生压力 16000 kPa,输出压力 100/170 kPa(功耗 150 W)

样气注入

每个样气气流一个 3/2 路电磁阀

DB&B 样气注入

每个样气流两个 3/2 路电磁阀

与校准气体相接触的材料

SS316(管和配件材质)

在安装板上

682 x 482 x 3 mm

在保护外壳内

800 x 600 x 480 mm

保护性外壳加热

功耗 300 W 在 10 到 40°C 间可调,增量 5。

中心管

2 英寸管坯,1700 mm 高

附加过滤器

气溶胶,乙二醇

系统组件

 

在安装板上

650 x 422 x 3 mm

在保护外壳内

750 x 520 x 430 mm

保护性外壳加热

功耗 400 W 在 10 到 40 °C 间可调,增量 5。

端子盒

340 x 170 x 91 mm

中心管

2 英寸管坯,1700 mm 高

加热管线

  • 加热功率为38 W/m。
  • 自控制加热可达约 80 °C
  • 外部材料为 PE 波纹管,外径为 43 mm

气源

 

切换工作站

最高气缸压力 20000 kPa
输出压力 50 ... 1 000 kPa

中心管

2 英寸中心管,装配
高度2,200 mm

气体钢瓶柜

两个 50‑l 载气气瓶和一个 10‑l 校准气气瓶的气瓶柜。
尺寸为 1250 x 400 x 2050 mm。

钢瓶加热

钢瓶加热系统按10 l 标定气体钢瓶进行定尺,并确保气体钢瓶中无冷凝发生。

钢瓶减压阀

钢瓶降压装置用于将最大 30,000 kPa 的原生压力降低到背压 0 ~ 400 kPa

加热管线

  • 加热功率为38 W/m。
  • 自控制加热可达约 80 °C
  • 外部材料为 PE 波纹管,外径为 43 mm

标定气体

 

气体混合物 1 ... 6

气体混合物可以保持稳定 36 个月。

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