大流量烟气、烟尘采样采用隔膜泵的优势

一、背景介绍

在石油、冶金、火力发电等行业领域，都存在大量烟气排放，烟气中含有CO2、SO2、NOx等不少种类的大气污染物，这些污染物排放到大气中，会破坏臭氧，形成酸雨等，严重影响生态平衡，减少烟气、烟尘的排放量和降低废气的浓度是中国环保事业的重要组成部分，因此做好烟气、烟尘的监测是减少烟气烟尘排放的一项重要措施。 目前烟气采样行业多采用泵吸式，即通过泵产生负压，利用压差将待检测气样吸入泵体并排到后端分析仪器中，其中以滑片泵（又名刮板泵、叶片泵）和隔膜泵居多。两种泵工作原理是不同的，因此使用的方式有所区别。

二、参数对比

1.便携体积

由于烟气采样精度、管道现场流速、固体含量测试指标等影响，要求烟气采样需大流量采集待测气体，因此为确保足够的流量，若采用滑片泵，体积一般会比较大，只能固定在管路某处定点使用，若是采用隔膜泵，体积就会小很多，以我司的C61气泵为例，尺寸仅182×77×138mm，适合嵌入在便携烟气采样设备上面使用。

2.功耗与噪音

隔膜泵多采用DC24V供电，滑片泵一般是AC220V供电，从功耗角度来讲，隔膜泵功耗远远低于滑片泵，功耗低则意味着可以由锂电池组供电，实现了移动便携式采样，使用的范围大大增加。烟气采样行业需要的流量极大，从0-50L/min这个区间范围内的流量可能都会涉及，因此需要电机高速运转才能满足流量要求，两种类型的泵都会产生比较大的噪音，相比之下，隔膜泵较滑片泵噪音更小，同时还可以采取安装消音棉、减震脚的方式实现降噪。

3.负载流量及采样精度

烟气采样中采样管路中流体流速很快，因此需要采样泵能在一定负载下稳定工作，同时管道中烟气和烟尘的分布在实际情况下并不是按照理论上均匀分布，靠近管壁边缘气流流速较快，在管道中间则流速较慢，而且会随着烟道直径的变化产生涡流等现象，所以需要采样泵有足够高的精度，以确保采集的气样足够准确。以我司C61气泵为例，峰值流量为42L/min，平均流量为26.5L/min。在现场采样时，由于烟气管道中气流流速较快，约有5m/s-10m/s，因此会在泵的抽气端产生约5kPa-10kPa的阻尼，实际流量会有所衰减，从流量曲线图中可以看出，即使抽气端负载有波动，气泵流量仍可维持在22L/min以上，且气流量稳定，精度可达±1%。


这里需要注意的是，若采用先进的体积流量传感器测得参数是平均流量，若采用转子流量计测得是峰值流量，二者有本质区别，出于成本考虑，市面上大部分的分析仪器均采用的转子流量计，也就是测算的峰值流量。用户需以实际工况出发，选取合理流量的测算方式，避免陷入误区。

4.工业智能化

科技飞速发展，工业智能化脚步加快，传统笨重大功耗、大体积设备逐步被淘汰，转而向精细化、智能化发展，以高稳定性的隔膜泵取代故障率较高的滑片泵符合当前发展趋势。我司自行研发、生产的C60L气泵，体积小巧便携，DC 24V供电，搭载的调速方式完善，触控调速、远端频率调速、远端电压调速，接口丰富，支持RS-485网络通讯功能，可通过计算机在远端实现对泵启、停、流量调节等操作，减少了往返现场的工作量，该泵已被不少烟气采样行业客户投入使用，并已取得良好效果。