In-situ-Gasanalysator TDLS8000
Yokogawas neuer TDLS™8000 beinhaltet alle führenden Laser-Spektroskopie-Analysetechnologien in einem einzigen robusten Gerät. Das Plattform-Design eignet sich besonders gut für In-situ-Messungen und macht Probenentnahme- oder -aufbereitungssysteme überflüssig. Der berührungslose Sensor gestattet den Einsatz in unterschiedlichen Prozessumgebungen, einschließlich korrosiver, abrasiver und kondensierender Medien. Die Plattform der ersten Generation hat sich bereits in zahlreichen Anwendungen zur Messung von O2, CO, CH4, NH3, H2O und anderen Gasen, deren Absorptionsspektrum im nahen Infrarot (NIR) liegt, bewährt. In der zweiten Generation bietet die Plattform ein noch höheres Maß an Zuverlässigkeit. Gleichzeitig gehen Installation und Wartung deutlich schneller von der Hand und auch anspruchsvolle Anwendungsanforderungen werden erfüllt oder übertroffen.
Das bewährte Laserspektrometer wurde darauf ausgelegt, allen Anforderungen gerecht zu werden und dabei anwender- und wartungsfreundlich zu sein.
Merkmale
- SIL2, TruePeak mit intelligenter Lasertechnologie
- Intuitive Bedienung mit Touchscreen
- HART- und Modbus TCP-Kommunikationsstandard
- Automatische 8-stufige Signalverstärkung zur Anpassung an schwierige Anwendungen
- Vollständig vor Ort reparierbar mit 50-tägiger Speicherung von Daten und Spektren
- Kompakte und dennoch robuste Bauweise für eine Einmanninstallation
- Ex-Schutz-Klassifizierung Zone 2/Div 2 oder Zone 1/Div 1
Systemkonfiguration
Hohe Zuverlässigkeit
- Referenzzelle
Eine interne Referenzzelle im Lasermodul garantiert Peak-Locking bei der Spurenanalytik von Gasen. - Automatische Signalverstärkung (Auto-Gain)
Die automatische Signalverstärkung sorgt für einen großen Signalbereich auch bei dynamischen Schwankungen der Transmission.
- Validierung
Die Validierung kann manuell, ferngesteuert oder automatisch auf tägliche, wöchentliche oder monatliche Intervalle zu einer vom Anwender festgelegten Zeit erfolgen. - SIL2-zertifiziert
Gemäß DIN EN 61508 (SIL) entwickelt und zertifiziert; SIL2 bei Einsatz eines Analysators, SIL3 bei Einsatz von zwei Analysatoren.
TruePeak
Mit TruePeak kann die Fläche des Absorptionspeaks bestimmt werden. Dadurch wird der Einfluss wechselnder Hintergrundgase eliminiert und eine einfache Druck- und Temperaturkompensation ermöglicht.
Intuitiv bedienbarer Touchscreen
- Bedienerschnittstelle mit farbigem 7,5-Zoll-LCD-Touchscreen
Einfache Bedienung
Bereitstellung sämtlicher Informationen, einschließlich Trenddarstellungen; kein PC für die Wartung erforderlich
Kann abgesetzt installiert werden
- Mini-Display
Einfache Ausrichtung dank Transmissionsanzeige an beiden Enden
Technische Standard-Daten
| Probengase | Konzentration von O2, CO, CO oder CH4, CO2, CO + CO2, H2O, NH3, NH3 + H2O, H2S und HCl in Verbrennungsabgasen und Prozessgasen | |||
|---|---|---|---|---|
| Messsystem | Spektroskopie mit durchstimmbarem Diodenlaser | |||
| Messkomponenten und -bereiche | Messkomponente | Min. Bereich | Maximalbereich | |
| O2 | 0–1 % | 0–25 % | ||
| CO (ppm) | 0–200 ppm | 0–10 000 ppm | ||
| CO + CH4 | CO | 0–200 ppm | 0–10.000 ppm | |
| CH4 | 0–5 % | |||
| NH3 | 0–30 ppm | 0–50.000 ppm | ||
| H2O (ppm) ohne HC | 0–30 ppm | 0–30.000 ppm | ||
| H2O (ppm) mit HC | 0–30 ppm | 0–30.000 ppm | ||
| CO (%) | 0–20 % | 0–50 % | ||
| CO (%) + CO2 (%) | 0–30 % | 0–100 % | ||
| NH3 + H2O | NH3 | 0–30 ppm | 0–5.000 ppm | |
| H2O | 0–5 % | 0–50 % | ||
| H2S | 0–5 % | 0–100 % | ||
| CO2 (%) – oberer Bereich | 0–1 % | 0–5 % | ||
| CO2 (%) – erweiterter Bereich | 0–30 % | 0–50 % | ||
| H2O (%) | 0–10 % | 0–100 % | ||
| HCl | 0–50 ppm | 0–5.000 ppm | ||
| Länge des optischen Pfads | Optische Entfernung zwischen Lasereinheit und Detektoreinheit; Standard: 0,5 bis 6 m, Max.: 30 m | |||
| Ausgangssignal | 2 Kanäle, 4 bis 20 mA DC Ausgangssignalarten: Prozessgaskonzentration, Transmission, Prozessgastemperatur, Prozessgasdruck Ausgangsbereich: 3,0 bis 21,6 mA DC |
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| Digitale Kommunikation | HART, Ethernet | |||
| Kontaktausgänge | 2 Kanäle, Kontaktbelastbarkeit: 24 V DC, 1 A DO: Funktion: Aktiv bei Warnung/Kalibrierung/Validierung/Aufwärmen/Wartung Fehler: Funktion: Aktiv bei Normalbetrieb; nicht aktiv bei Fehlerbedingung oder bei fehlender Systemspannung |
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| Ventilregelungsausgang | 2 Kanäle Funktion: Aktivierung der Kalibrier- oder Validier-Magnetventile für Nullgas, Bereichsgas oder Validiergas Ausgangssignal: 24 V DC, max. 500 mA pro Klemme |
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| Alarm | Warnung: Gaskonzentration niedrig/hoch, Übertragungsgrad niedrig, Prozessdruck niedrig/hoch, Prozesstemperatur niedrig/hoch, Validierung erforderlich, Validierungsfehler, Null-/Bereichskalibrierungsfehler, nicht prozessbezogener Alarm, externer Alarm Fehler: Lasermodultemperatur niedrig/hoch, Lasertemperatur niedrig/hoch, Detektorsignal hoch, Peakmitte außerhalb Bereich, Referenzpeakhöhe niedrig, Absorption zu hoch, Transmission verloren, Referenztransmission niedrig, Referenzpeakhöhe hoch, Störung der Lasereinheit, Lasermodulfehler, Dateizugriffsfehler, E2PROM-Zugriffsfehler |
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| Kontakteingänge (Digitaleingang) |
2 Kanäle Funktion: Externer Alarm/Kalibrierungsstart/Validierungsstart/Probenstromumschaltung Kontaktdaten: Spannungsfreier Kontakteingang Eingangssignal: Offen: 100 kΩ oder mehr, Schließen-Signal: 200 Ω oder weniger |
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| Eingangssignal (Analogeingang) |
2 Kanäle, 4 bis 24 mA DC Eingangssignalarten: Prozessgastemperatur, Prozessgasdruck |
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| Selbstdiagnose | Temperatur der Lasereinheit, Temperatur der Sensorregelungseinheit, Lasertemperatur, Detektorsignalpegel, Speicherfunktionen Lesen/Schreiben, Zustand des „Line-Locking“ der Peakposition | |||
| Kalibrierung | Kalibrierverfahren: Nullpunkt und Bereichskalibrierung Kalibriermodus: Manuell, Automatisch, Lokale Auslösung durch die Bedienerschnittstelle |
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| Validierung | Validierverfahren: bis zu 2 Punkte Validiermodus: Manuell, Automatisch, Lokale Auslösung durch die Bedienerschnittstelle |
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| Spannungsversorgung | 24 V DC ±10 % | |||
| Aufwärmzeit | 5 min | |||
| Schutzart | IP66, NEMA Typ 4X | |||
| Klassifizierungen der explosionsgefährdeten Bereiche | Division 1, Zone 1: Explosionsschutz/Druckfeste Kapselung; FM, cFM, ATEX, IECEx (beantragt) Division 2, Zone 2: Nicht zündfähig/Typ n; FM, cFM, ATEX, IECEx, KOSHA, NEPSI |
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| Prozessgasbedingungen | Prozessgastemperatur: max. 1 500 °C Prozessgasdruck: max. 1 MPa, min. 90 kPa Staubgehalt des Prozessgases: 20 g/m3 oder weniger |
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| Installationsbedingungen | Betriebsumgebungstemperatur: –20 bis 55 °C Lagertemperatur: –30 bis 70 °C Luftfeuchtigkeit: 0 bis 95 % relative Luftfeuchtigkeit bei 40 °C (nicht kondensierend) Montageflansch: ASME B 16.5, DIN, JIS Gasanschlüsse: 1/4-Zoll-NPT oder 1/4-Zoll-Rc Spülgas: Empfohlene Spülgase O2 -Analysator: N2 (≥ 99,99 %, anwendungsabhängig) H2O-ppm-Analysator: N2 (≥ 99,99 % mit < 20 ppm H2O zur Speisung der optionalen Trocknungseinheit) CO, CO oder CH4, CO2, CO+CO2, NH3, NH3+H2O, H2S, HCl; N2 (≥ 99,99 %, anwendungsabhängig) oder Instrumentenluft CO-, NH3 -Analysator: N2 (≥ 99,99 %, anwendungsabhängig) oder Instrumentenluft Spülgasdurchfluss: 5–20 l/min für die Optik 5–30 l/min für die Prozessfenster Spülgasanschlüsse: 1/4-Zoll-NPT (-G1, -C2, -D2, -C2, -D1, -C1), 1/4-Zoll-Rc (-G2, -S2, -E2, -J2, -E1, -J1) |
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Leistungsdaten
| Messgas | Wiederholbarkeit | Linearität | |
|---|---|---|---|
| O2 | ±1 % vom Messwert oder ±0,01 % O2; größerer Wert | ±1 % SE | |
| CO (ppm) | ±2 % vom Messwert oder ±1 ppm CO; größerer Wert | ±1 % SE | |
| CO + CH4 | CO | ±1 % vom Messwert oder ±1 ppm CO; größerer Wert | ±2 % SE |
| CH4 | ±4 % vom Messwert oder ±0,02 % O4; größerer Wert | ±4 % SE | |
| NH3 | ±2 % vom Messwert oder ±1 ppm NH3; größerer Wert | ±2 % SE | |
| H2O (ppm) ohne HC |
±2 % vom Messwert oder ±0,1 ppm H2O; größerer Wert | ±1 % SE | |
| H2O (ppm) mit HC | ±2 % vom Messwert oder ±0,1 ppm H2O; größerer Wert | ±1 % SE | |
| CO (%) | ±1 % vom Messwert oder ±0,01 % CO; größerer Wert | ±1 % SE | |
| CO (%) + CO2 (%) | CO | ±1 % vom Messwert oder ±0,1 % CO; größerer Wert | ±1 % SE |
| CO2 | ±1 % vom Messwert oder ±0,1 % CO2; größerer Wert | ±1 % SE | |
| NH3 + H2O | NH3 | ±2 % vom Messwert oder ±1 ppm NH3; größerer Wert | ±2 % SE |
| H2O | ±4 % vom Messwert oder ±0,05 % H2O; größerer Wert | ±2 % SE | |
| H2S | ±1 % vom Messwert oder ±0,005 % H2S; größerer Wert | ±1 % SE | |
| CO2 (%) – oberer Bereich | ±1 % vom Messwert oder ±0,005 % CO2; größerer Wert | ±1 % SE | |
| CO2 (%) – erweiterter Bereich | ±1 % vom Messwert oder ±0,02 % CO2; größerer Wert | ±1 % SE | |
| H2O (%) | ±1 % vom Messwert oder ±0,004 % H2O; größerer Wert | ±1 % SE | |
| HCl | ±1 % vom Messwert oder ±2,5 ppm H2O; größerer Wert | ±2 % SE | |
Bedienerschnittstelle YH8000
Die YH8000 ist eine Bedienerschnittstelle, die eigens für den TDLS8000-Gasanalysator entwickelt wurde.
- Bedienerschnittstelle mit farbigem 7,5-Zoll-LCD-Touchscreen
- Einfache Bedienung
- Kann abgesetzt installiert werden
- Anschluss von bis zu 4 Einheiten
Technische Daten
| Anzeige | Farbiger 7,5-Zoll-TFT-LCD-Touchscreen, 640 x 480 (VGA) |
|---|---|
| Kommunikation | Ethernet; RJ-45-Anschluss, Kommunikationsgeschwindigkeit; 100 Mbps |
| Schutzgrad des Gehäuses |
IP65, NEMA-Typ 4X |
| Gewicht | 4 kg |
| Montage | Montage am Analysator (Vorderseite, linke Seite, rechte Seite) mit Neigungsfunktion, Rohrmontage oder Schalttafelmontage |
| Kabelzuführungen | 1/2-Zoll-NPT oder M20 x 2 |
| Installations- bedingungen |
Betriebsumgebungstemperatur: –20 bis 55 °C Lagertemperatur: –30 bis 70 °C Luftfeuchtigkeit: 10 bis 90 % relative Luftfeuchtigkeit bei 40 °C (nicht kondensierend) |
| Spannungsversorgung | 24 V DC ±10 % |
| Klassifizierungen der explosionsgefährdeten Bereiche |
Division 2, Zone 2: Nicht zündfähig/Typ n; FM, cFM, ATEX, IECEx, KOSHA, NEPSI |
Das unkomplizierte und robuste TDLS8000-System gewährleistet zuverlässige Analysen bei einem geringen Wartungsaufwand.
Verbrennung in befeuerten Öfen, Sicherheit und Lebenszyklusmanagement
Die Messung von CO + CH4 mit dem TDLS8000 von Yokogawa liefert zuverlässige Informationen, die Folgendes ermöglichen:
- Optimierung der Verbrennungseffizienz
- Erhöhung der Sicherheit
- Verlängerung der Lebensdauer der Wärmetauscher
- Gesteigerte Durchsatzleistung der Heizung
O2-Messung mit begrenzter
O2- Konzentration zum Zwecke der Sicherheit sowie der Prozessüberwachung und -steuerung Der Yokogawa TDLS8000 O2 Analysator bietet die folgenden Vorzüge:
- Betrieb ohne Probenentnahmesystem
- Schnelle Analyse
- Interferenzfreie Analyse
- Geringerer Wartungsaufwand
Fired heaters are used for various processes in oil refining and petrochemical plants.
In maintaining and managing industrial plants, monitoring waste water pH/ORP is both a legal obligation and an unavoidable necessity for protecting the environment. Monitoring without an attentive eye can lead to severe consequences.
Considering safety and environmental issues such as combustion efficiency and decreasing NOX and CO in exhaust gas, it has become important to control O2 concentration in garbage incineration processes.
Industrial Combustion sources such as thermal cracking furnaces and, process heaters play a critical role in the process industry.
The ammonia (NH3) gas is injected to remove the NOx and thus reduce the NOx concentration in the stack flue gas. With conventional NH3 analyzers that perform measurements indirectly, NH3 concentrations are obtained through a sampling system. Therefore, there are problems with the maintenance and running costs of the sampling system, and time delays in measurement. The TDLS8000 Laser Analyzer is the solution to all these problems.
O2 measurement in hydrocarbon vapor is used for safety monitoring in vacuum distillation columns in petroleum refining. With conventional paramagnetic oxygen analyzers, O2 concentrations are obtained through an extractive sampling system, which conditions the sample prior to being analyzed.
Storage tanks are used in a variety of industries ranging from holding crude oil to holding feedstock for vinyl chloride monomer (VCM).
If water is present after the dry chlorine tower in brine electrolysis plants, the downstream compressor is corroded or the product quality is deteriorated. The moisture level is measured before and after the compressor to prevent the corrosion of the compressor and the deterioration of quality.
O2 measurement is used to safely recover flue gas containing a high concentration of CO from a converter furnace. With conventional paramagnetic oxygen analyzers, O2 concentrations are obtained through a sampling system to recovery flue gas. Therefore, there are problems with the maintenance and running costs of the sampling system, and time delays in measurement.
Spectrometric technology can assess many critical characteristics about products, but it has limits. It can be challenging to determine when the line has been crossed
With fired heaters, users hope to get greater efficiency and reduced emissions but often are disappointed. Given the number of fired heaters operating every day and their importance in the process industries, any improvements realized across the board will have huge impacts. More units can reach their potential with some simple changes in work practices and technology upgrades.
Präsentation auf der NAMUR-Hauptsitzung 2016: Prozesstaugliche Laserspektrometrie – schnell, sicher, selektiv
Bulletins
- Laserspektrometer für die kontinuierliche Gasanalyse TDLS8000 (DE) (1.3 MB)
- Tunable Diode Laser Spectrometer (1.1 MB)
Bedienungs-anleitungen
- TDLS8000 (DE) (16.2 MB)
- TDLS8000, TDLS8100, YH8000, IF8000, YC8000 Protection of Environment (Use in China) (413 KB)
Datenblätter
- TDLS8000 Laserspektrometer für die kontinuierliche Gasanalyse (DE) (1.7 MB)
- TDLS8000 Tunable Diode Laser Spectrometer
Software
Technische Dokumentationen
- Oxygen Analyzer Selection Guide (727 KB)
- Coating procedure TDLS8000 Tunable Diode Laser Spectrometer (271 KB)
Zeichnungen
- TDLS8000 Tunable Diode Laser Spectrometer (427 KB)
- YH8000 HMI Interface Unit for TDLS8000 Series (889 KB)
- IF8000 Isolation Flange for TDLS8000 (150 KB)
- YC8000 Flow Cell for TDLS8000 (149 KB)
- K9772XA, K9772XB, K9772XC, K9772XD, K9772XE, K9772XF, K9772XG, K9772XH, K9772XJ, K9772XL, K9772XM Calibration Cell for TDLS8000 (133 KB)