1. Đo nhiệt độ của khí thải
Chủng loại, nguyên lý và phạm vi đo của một số nhiệt kế thường được sử dụng để đo nhiệt độ khí được thể hiện trong Bảng 2.3.
Bảng 2.3. Nguyên lý và khoảng đo của một số loại nhiệt kế
Nhiệt kế Khoảng đo (°C)
Phương pháp đo bằng tiếp xúc
Nhiệt kế thủy tinh:  
- Dùng cột thủy ngân -55 ~ 650
- Dùngcột chất lỏng hữu cơ -100 ~ 200
Cặp nhiệt điện -50~500
Nhiệt kế kiểu áp lực:  
- Kiểu làm đầy chất lỏng -40 ~ 500
- Kiểu áp lực hơi nước -20 ~ 200
Nhiệt kế điện nhiệt -200 ~1700
Nhiệt kế điện trở (Electrical resistance thermometer)  
•    Điện trở platin -190~660
• Thermistor -50~350
Phương pháp đo không tiếp xúc
Nhiệt kế bức xạ (sử dụng IR):  
• Dạng pin nhiệt điên (Thermopile type) 200 ~ 2000
• Dạng điện trở (Bolo-meter type) -50 ~ 3200
• Optical pyrometer 700 ~ 3000
 
(2) Đo hàm ẩm
 
Thông thường để đo hàm ẩm người ta nhồi chất hút ẩm vào ống hút ẩm bằng thủy tinh, sau đó xác định trọng lượng trước và sau khi hút ẩm. Trường hợp không có sự thay đổi lớn về nhiên liệu hay trạng thái vận hành thì hàm ẩm cũng không có sự thay đổi lớn.
  1. Đo vận tốc của khí thải
Lưu lượng kế tiêu biểu dùng trong để đo đạc trong quản lý quá trình cháy là ống pitôt. Ống pitôt lắp ở ống khói và áp kế nghiêng lắp ở bên ngoài ống khói được thể hiện trên Hình 2.2. Phía trước của ống pitôt có lỗ và nếu quay lỗ đó về hướng thẳng góc với luồng khí thì sẽ cho kết quả đo là tổng áp suất (tổng của áp suất tĩnh của luồng khí tại điểm đó và áp suất động). Tuy nhiên, nếu hướng lỗ theo phía ngược lại hoặc song song với dòng khí thì sẽ cho kết quả đo là áp suất tĩnh. Do đó nếu đo chênh áp tại hai lỗ này bằng áp kế phù hợp thì có thể tính được vận tốc của luồng khí đó theo công thức (1). Áp suất động nhỏ nên phải phóng to chiều dài cột chất lỏng chênh áp để đọc giá trị bằng cách sử dụng áp kế nghiêng như thể hiện trên Hình 2.2 để đo áp suất động.
Để tính được vận tốc trung bình trong ống thì phải tìm được vận tốc tại nhiều điểm trong thiết diện ống vì vận tốc phân bố khác nhau trong ống. Lưu lượng khí thải được tính bằng cách nhân diện tích thiết diện của ống với vận tốc trung bình.

 
Trong đó:
  • v: vận tốc (m/s)
  • C: hệ số ống pitôt
  • Pd: Giá trị đo áp suất động của ống pitôt (Pa)
 
 
 
 
       
   
p: Khối lượng riêng của khí trong ống (kg/m3)
Áp suất động = Áp suất tổng - Áp suất tĩnh
 
 
Hình 2.2. Đo vận tốc khí thải bằng ống pitôt và áp kế nghiêng
 
  1. Tính toán lưu lượng
a. Cách tính tổng lưu lượng khí thải (khí thải ướt) Lượng khí thải ướt được tính theo cách sau:
Tính lưu lượng từ vận tốc khí thải và diện tích thiết diện ống theo công thức (2) dưới đây:
27315 P + P
Qn = Av X                X^ X 60 X 60                 (2)
 
Trong đó,        QN
A
Text Box: Trong đó,	QN
A
273,15 + 0s 101,32Lưu lượng khí thải ướt ở điều kiện tiêu chuẩn (Nm3/h) Diện tích thiết diện ống (m2)
 
Pa
Ps
s
Text Box: Pa
Ps
Ỡs
Áp suất khí quyển (kPa)Giá trị trung bình của áp suất tĩnh của khí thải tại các điểm đo (kPa) Giá trị trung bình của nhiệt độ khí thải tại các điểm đo (oC) Giá trị trung bình của vận tốc (m/s)
v = 1 (vi + v2 + ••• + vn )
n
< >n : Số điểm đov15v2,_vn : Vận tốc tại các điểm đo (m/s)Phương pháp quan trắc thủ công (Manual)Khái quát về phương pháp hấp thụ để lấy mẫu các chất ô nhiễm dạng khí trongkhí thảiKhí thải có thể được lấy mẫu bằng một trong các cách sau: hấp thụ, hấp phụ, ngưng tụ hoặc lấy một thể tích khí nhất định (grab sampling)
Sơ đồ nguyên lý của phương pháp hấp thụ để lấy mẫu khí thải được thể hiện trên Hình 2.3. Thiết bị chung của phương pháp này lần lượt gồm các bộ phận sau: Đầu hút- Ống dẫn (Probe) - Bình hấp thụ (Impinger) - Bộ phận khử ẩm - Bơm- Lưu lượng kế tích hợp (gồm cả chức năng đo áp suất và nhiệt độ).
Hàm ẩm ảnh hưởng rất lớn đến việc lấy mẫu. Đặc biệt là đối với khí thải quá trình cháy, do có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phòng, gây nên hiện tượng nước ngưng tụ. Để tránh hiện tượng này thì cần phải gia nhiệtống lấy mẫu (probe), v.v. Ở đầu ống lấy mẫu có thể đặt bộ lọcđể loại bụi. Ngoài ra, đoạn ống dẫn từ đầu cuối của ống probe đến thiết bị hấp thụcũng cần phải được làm nóng để tránh bị tắc nghẽn do các chất khí có nhiệt độ hóa lỏng cao ngưng tụ. Thêm vào đó, trong khí thải còn có nhiều loại khí khác có thể gây ảnh hưởng đến giá trị đo khí. Cần chú ý đến cả việc các đầu lấy mẫu bị ăn mòn.
Để lấy khí thải, có thể hút mẫu với lưu lượng khoảng 2 lít/phút. Lưu lượng hút mẫu được đo bằng lưu lượng kế thích hợp. Ngoài ra, cần phải đo nhiệt độ và áp suất của khí thải để chuyển đổi sang điều kiện tiêu chuẩn. Có hai loại lưu lượng kế. Lưu lượng kế khô (đo khí khô) và lưu lượng
kế ướt (đo tổng lưu lượng bao gồm hàm ẩm). Khi sử dụng lưu lượng kế ướt cần chuẩn hóa thể tích khí hút được với áp suất hơi bão hòa (phương trình 1).
  1. Tính toán thể tích khí hút được
Thể tích khí khô và khí tổng hút được ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 atm) được tính theo 2 phương trình sau: a. Đối với lưu lượng kế khô
 
(5)
(6)
Text Box: (5)
(6)
=Vx-¥^L x P“+P™~Pv298.5+t    101.32
b.Đối với lưu lượng kế ướt
273.5    Pa+Pm
VSD =Vx-                  x^
298.5 + t 101.32
Trong đó:
< >VSD: Thể tích khí khô hút được ở điều kiện chuẩn (L)V : Thể tích khí khô (giá trị đọc được trên lưu lượng kế) (L)t : Nhiệt độ của khí hút được bằng lưu lượng kế (°C)Pa : Áp suất khí quyển(kPa)Pm : Chênh áp đo được bằng áp kế(kPa)PV:Áp suất hơi bão hòa tại nhiệt độ đo(kPa)
           
   
M
 
 
A: Ống lấy mẫu khí thải (dài 1000 ~ 200mm, đường kính khoảng 20mm)
B: Bộ nối
C: Chất liệu lọc
D: Vật liệu bảo ôn
E: Bình hấp thụ (có tấm lọc G2, thể tích 150 - 200 mL)
F: Bộ lọc khí (G4)
G: Tháp sấy khí (chất hút ẩm silicagen dạng hạt)
H: Nút điều chỉnh lưu lượng
I: Bơm hút kiểu đóng kín (0,5 - 5 L/phút)
 
J: Nhiệt kế
 
   
K: Áp kế
L: Đồng hồ đo khí kiểu ướt (1 vòng quay 1- 5 lít)
M: Van ba ngả
N: Bình rửa tách dòng (loại giống E)
O: Ống cao su silic
P: Khớp cầu
Q: Bộ gia nhiệt
R:Nhiệt kế
 
Hình 2.3. Ví dụ một hệ thống lấy mẫu khí thải sử dụng bình hấp thụ
< >Khái quát về phương pháp đo trực tiếp các chất ô nhiễm dạng khí trongkhí thải
< >Vị trí lấy mẫu khí thải (Sampling location)
D, D': Cửa dẫn khí để hiệu chỉnh H: Bộ gia nhiệt                       P: Quạt/bơm hút
F1: Bộ lọc thô                                      Vc: Van chuyển đổi           Vn: Van xiết
F2: Bộ lọc mịn                                      M: Lưu lượng kế
Vị trí lấy mẫu khí thải không được nằm ở những đoạn ống mà ở đó chuyển động của dòng khí thải có sự thay đổi đột ngột như cong, nở, thắt, mở. Nên chọn điểm lấy mẫu những chỗ có thể thao tác một cách an toàn và dễ dàng, đồng thời có luồng khí thải tương đối đồng nhất. Tuy nhiên, cần tránh những chỗ có rò rỉ không khí vào ống và những chỗ có bụi tích tụ lại.A: Ống lấy mẫu
B: Ống dẫn
C: Thiết bị tách ẩm
Hình2.4. Ví dụ một hệ thống lấy mẫu khí thải cho máy đo liên tục
•            •            •                   d          V                                     V               •
< >Số điểm lấy mẫu bụi trên một thiết diện lấy mẫu (Traverse point)Lỗ/cổnglấy mẫu khí thải (Sampling port)Vật liệu sử dụng trong thiết bị lấy mẫu khí thải
 
 
Hình 2.5. Lỗ/cổng lấy mẫukhí thải
 
< >Phương pháp đo trực tiếp không cần hút mẫu

(a) Đo điểm cố định                 (b) Bộ giám sát đường dẫn
 
Hình 2.6.Sơ đồ nguyên lý của phương pháp đo không hút mẫu

Bình luận

Tin khác