Strumenti endotermici di carburazione di risoluzione dei problemi del gas di RX del generatore trattato del gas

Strumenti per la risoluzione dei problemi del generatore di gas RX per il processo di carburazione

Le recenti innovazioni nell'apparecchiatura di iniezione del carburante e di analisi dei gas hanno fornito al professionista moderno del trattamento termico una serie di strumenti utili per la risoluzione dei problemi del generatore di gas.

Questi strumenti possono aiutare a identificare rapidamente qualsiasi problema relativo alla qualità all'interno del processo di generazione del gas e fornire il corso d'azione più diretto per prevenire o risolvere qualsiasi problema.

Strumenti per la risoluzione dei problemi di qualità del gas endotermico

1. Rapporto aria/gas (dati storici, se possibile)

2. Dati della sonda di ossigeno

3. Analizzatore del punto di rugiada

4. Analizzatore a tre gas

Rapporto aria/gas

Il rapporto aria/gas è l'indicatore principale di qualsiasi cambiamento all'interno del processo di generazione del gas endotermico. In genere, un rapporto aria/gas più elevato produrrà gas endotermico con un punto di rugiada più elevato.

Tuttavia, il rapporto aria/gas può cambiare considerevolmente per mantenere lo stesso punto di rugiada per una serie di motivi, come dettagliato di seguito. Pertanto, è importante comprendere l'intervallo di rapporto "normale" associato a un particolare generatore in modo da identificare più facilmente i problemi reali prima che diventino problemi importanti. Il rapporto aria/gas è semplicemente una descrizione della ricetta utilizzata nella reazione del gas. Questo rapporto viene in genere visualizzato in modo prominente quando il generatore ha un sistema di controllo del rapporto di iniezione del carburante. Tuttavia, se il generatore utilizza un pacchetto di miscelazione carburatore/trim, il rapporto aria/gas deve essere calcolato guardando i misuratori di flusso meccanici sul generatore e utilizzando la seguente equazione:

Calcolo del rapporto aria/gas

(Flusso d'aria + Flusso aria di regolazione) / (Flusso di gas + Flusso gas di regolazione) = Rapporto aria/gas

Rapporto aria/gas tipico (punto di rugiada a 40 °F)

 Aria / Gas naturale ............ 2,60 - 2,80

 Aria / Gas propano ............ 7,60 - 7,80

Se il sistema di controllo del punto di rugiada utilizza un'elettrovalvola del gas di regolazione che "emette impulsi" di gas di regolazione aggiuntivo nella miscela di gas di reazione utilizzando uno schema proporzionale al tempo, sarà necessario un calcolo aggiuntivo per trovare il flusso di gas di regolazione effettivo richiesto nell'equazione del rapporto aria/gas sopra:

Calcolo del flusso di gas di regolazione proporzionale al tempo

(lo stesso calcolo può essere utilizzato per la regolazione dell'aria, se necessario)

(% Uscita sul controller DP) x (Flusso di regolazione quando l'elettrovalvola è aperta) = Portata del gas di regolazione

Può sembrare ovvio, ma ci sono ancora un certo numero di generatori prodotti oggi che non forniscono misuratori di flusso per tutti i gas sul sistema di miscelazione della reazione. Va compreso che questo è un grave svantaggio quando si cerca di prevedere e risolvere i problemi di generazione del gas.

Inoltre, un sistema di iniezione del carburante con un vero controllo del rapporto fornisce il modo più semplice e accurato per documentare l'effettivo rapporto aria/gas in qualsiasi momento e non richiede calcoli manuali. Inoltre, i controller moderni includono in genere un registratore grafico senza carta che registrerà questo rapporto per riferimento nella risoluzione dei problemi del generatore.

Avvio del generatore dopo l'arresto del fine settimana o più lungo

Durante i primi 30 minuti dell'avvio di un generatore, il punto di rugiada rimarrà alto fino a quando tutto l'ossigeno residuo all'interno del catalizzatore ceramico non sarà stato fatto reagire e l'effettiva reazione endotermica inizierà a verificarsi. Si raccomanda che l'operatore resista all'impulso di abbassare manualmente il rapporto aria/gas molto al di sotto dell'ultimo rapporto aria/gas noto per produrre gas endotermico al punto di rugiada desiderato. Dopo circa 30 minuti, la reazione primaria del gas endotermico inizierà e il punto di rugiada scenderà drasticamente a un valore stabile e continuerà a diminuire lentamente per i successivi 15-20 minuti.

Nel caso in cui il punto di rugiada non scenda al punto di rugiada desiderato dopo che questi eventi si sono verificati, è necessario apportare una regolazione del rapporto aria/gas per abbassare manualmente il punto di rugiada. Una volta che il punto di rugiada è sceso al di sotto del setpoint desiderato, il controller del punto di rugiada dovrebbe iniziare automaticamente a regolare il rapporto aria/gas per mantenere il punto di rugiada del gas endotermico desiderato.

Motivi normali per l'oscillazione del rapporto aria/gas

Il rapporto aria/gas può cambiare in modo significativo da un mese all'altro solo per produrre gas endotermico della stessa qualità del punto di rugiada. Questi comuni cambiamenti di rapporto sono in realtà una risposta normale alle condizioni che non sono controllate dal processo di generazione del gas.

Motivi per la normale oscillazione del rapporto aria/gas

 "Peak Shaving" nell'alimentazione di gas naturale........ Grande influenza (8 - 15%)

 Cambiamenti del punto di rugiada dell'aria ambiente ................ Piccola influenza (1 - 5%)

 Nuovo catalizzatore "Stagionatura" ........................... Piccola influenza (1 - 5%)

L'esempio più ovvio di un "normale swing del rapporto" è tra i mesi estivi e invernali.

Oltre cinque anni di dati, è stato documentato che è necessario un rapporto aria/gas superiore del 10-12% per produrre gas endotermico della stessa qualità durante i mesi invernali. La spiegazione principale di questo swing invernale è dovuta al "peak shaving" nell'alimentazione del gas e alle condizioni dell'aria ambiente più secca del normale. Al contrario, durante i mesi estivi, il punto di rugiada ambiente può essere significativamente più alto e, pertanto, è necessaria un'aria/gas inferiore per produrre gas endotermico con lo stesso punto di rugiada.

Un altro normale swing del rapporto si verifica quando viene installato un nuovo catalizzatore. Il rapporto aria/gas iniziale richiesto sarà leggermente inferiore al normale e aumenterà gradualmente fino a un intervallo operativo normale durante le prime 2 settimane di funzionamento. Durante questo periodo, il punto di rugiada del gas endotermico rimarrà costante.

La causa principale di questa deriva iniziale si presume sia che ci sia ossigeno aggiuntivo residente all'interno delle cavità interne del catalizzatore ceramico. Questo ossigeno reagisce lentamente con la miscela aria-gas nella storta. Pertanto, è necessaria una piccola quantità di gas aggiuntivo fino a quando il catalizzatore non è stato completamente "stagionato".

È importante notare che durante questi eventi "normali", la qualità del gas endotermico non è notevolmente influenzata. Tuttavia, grandi eventi di "Peak Shaving" possono causare un cambiamento significativo nella quantità di monossido di carbonio (%CO) nel gas endotermico. In questo caso, il "fattore CO" potrebbe dover essere modificato nel controller del carbonio nel forno. Naturalmente, questo dovrebbe essere fatto dopo un'adeguata prova di shim dell'atmosfera del forno.