高精度燃气配气系统
 

一、系统名称：高精度燃气配气系统
二、系统型号：GDS-R6
三、系统概述

        该装置为高精度燃气配气系统，自动连续型，所有操作功能都通过远程工业计算机实现，只需输入需要配制和被稀释的气体浓度，或者通过选择预存的气体库便可以配置和显示出您所要的浓度的气体。可以实现包括国标GB16410-2007、GB16411-2008、GB13611-2006、CJ/T 479-2015、GB6932-2015、GB25034-2010 等标准中产品测试所需标准气及界限气的要求。
     该装置增压保护设计，采用荷兰Bronkhorst原装进口高精度质量流量控制器,流量控制装置安装在增压盒中，盒内有充高于大气压的氮气，使盒子的内外始终存在压差；如有燃气泄漏，上述压差可有效阻止外部气体的进入，防止传感器等电气元件与燃气接触，起到保护作用；配气柜内装有氢气、液化气报警器，一旦有燃气泄漏，系统会自动切断原料气气源并发出声音报警；控制阀门采用气动球阀,2位三通电磁阀也选用防爆设计,控制器和阀门安装在现场管道上,采样不锈钢支架固定，管道采用1/2不锈钢管，电器控制部分安装在一个电气柜内，包括：仪表供电电源、PLC 、触摸屏、等电器部件， 电气柜安装在现场。
四、基本要求

1. 配气设备须满足不低于国标燃气分类标准规定的质量标准进行配气。
2. 包括 GB16410-2007、GB16411-2008、GB13611-2006、CJ/T 479-2015、GB6932-2015、GB25034-2010 中规定的各基准气及对应界限气的配气能力。
3. 配气原料气：氢气、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丙烯、天然气、

液化石油气、空气等；

4. 根据湿式罐配置上下限位开关状态系统实现自动巡检补气；

五、系统配气精度：

    符合条件A和C时，系统配气组分偏差≦±1%，华白数偏差≦±2%。
   符合条件B和C时，系统配气组分偏差：≦±2%，华白数偏差≦±2%。
   条件A： 当原料气为单一组分气源，其纯度为99%及以上；
   条件B： 原料气为单一或多组分气源的低纯度气，如天然气、瓶装液化石油气；
   条件C： 配气系统出口连接湿式储气罐；  
                                                                                                              配气原理图
 
 

六、技术指标

流量控制范围：
           *大流量              *小流量     介质
A路        300L/min              6L/min        CH4
B路        200L/min              4L/min        H2
C路        200L/min              4L/min        AIR
D路        200L/min              4L/min        N2
E路        100L/min              2L/min        N2
F路        100L/min              2L/min        N2
配气不确定度：±0.8% RD plus ±0.2% F.S
单一气体流量：1%～100% F.S.；
压力、流量响应时间：≦1.0 s；
不同配制试验气切换时间：≦2 s；
压力补偿传感器的测量精度：≤±0.5% F.S.；
温度补偿传感器的测量精度：≤±1℃；
原料气的进气压力范围：15～50Kpa；
混合气的初期压力范围：2～10Kpa；
配气出口供给至湿式储气罐压力：4.5 kPa～7.0 kPa；
配气总流量：12 m3/h（200 L/min）
流量线性误差: ≤±0.5%F.S.
配气重复性：0.25%
预热时间:10 min

七、主要功能

   一）配气模式

21. 巡检式补气配气模式

高精度实时配气，根据湿式罐配置上下限位开关信号，当湿式罐限位开关达到下限报警后，配气系统实现按之前设定好的气体种类浓度自动补气；每一次只可以给一个罐补气。

21. 人工手动配气模式

人工配气模式是用户可以通过触摸自由选择需要向那个气罐配气，配气时间、配气总流量、所配置气体种类、配气浓度可以自由设置，系统就会按照预定参数自动进行配气并将混合气充入相应储气罐中；使用多个储气罐时，设备应按照程序自动给所有储气罐补气。当所配罐内气体达到上限时，自动停止配气。

21. 自动配气模式

将原料气的实际成分及所要配制的目标气的技术参数输入到系统中后，系统可以自动计算出各原料气的配比，并按新配比进行配气；只需选择已预设好的参数并启动设备，系统就会按照预定参数自动进行配气并将混合气充入相应储气罐中；使用多个储气罐时，设备应按照程序自动给所有储气罐补气。

21. 配气精度修正功能
22.  
21. 配数据存储打印功能

设备的人机界面可提供温度、压力、瞬时流量、累积流量、工作状态等信息的实时画面，并可根据用户的要求，实现数据的打印输出及自动存储；
 
     二）配气方式

21. 组分配气

1. 按确定组分自动配气，可按任意设定的气体组分进行随机配气；
2. 系统存储所有标准气及界限气组分，可随意选择试验气进行配气；

21. 燃气指数等效配气

1. 按照燃气燃烧特性参数，进行两指数（如华白数、燃烧势或热值）的等效自动配气或调质配气；
2. 进行三指数（如华白数、燃烧势、黄焰指数）的等效自动配气或调质配气。

八、设备安全性能

1. 电气控制柜把电气控制元件放在一个柜内，电气柜安装在控制室，远离可燃气气源；配气过程中，如原料气出现不足时，系统将自动停止配气；
2. 电气控制柜和配气柜之间的电缆外装有隔爆型防爆挠性管作为护套；
3. 湿式储气罐的行程开关被触动或干式储气罐内的压力超过预定值时，系统将自动停止配气；
4. 软件设计有打压的检测气密性功能，依据漏率是否小于5Pa/min，可通过软件对系统自我泄漏检测；
5. 电器柜和配气装置为2个独立柜子，避免可燃气和电控设计接触；
6. 柜体安装有报警器，如果发生可燃气泄漏，系统会*时间切断起源所有进气管路，并声光报警，避免气体聚集浓度过大，与空气接触造成爆炸情况；
7. 电磁阀、气控阀均为常闭阀，一旦电源或空压源出现断路，系统会自动切断原料气气源；
8. 系统配有独立于工控机之外的安全控制回路，一旦工控机死机，系统会自动切断原料气气源并发出声音报警。

九、主要设备

主要设备清单

1. 气体质量流量控制器（荷兰Bronkhorst）

21. 介质：氮气；氢气；甲烷等
21. 流量范围： 300 L/min、200 L/min、200 L/min、

200 L/min、100 L/min、100 L/min

21. 精确度：±0.5% RD plus ±0.1% F.S
21. 密封：Viton
21. 响应时间：1…2seconds
21. 重复性：< ±0.2% Rd
21. 量程比：1:50（数字模式为：1:187.5）
21. 泄漏率: tested < 2 x 10^-9 mbar l/s He
21. 电源：＋15…24VDC@320mA
21. 使用温度：-10…70 ℃
21. 压力灵敏度：0,1% Rd/bar typical N₂; 0,01% Rd/bar typical H₂
21. 温度灵敏度：Zero：<0.05% Rd /℃; Span：<0.05%Rd/℃
21. 输出：4…20mA or 0…5VDC and RS-232
21. 过程接口：1/2”OD
21. 数量：6台
21. 厂家：荷兰Bronkhorst

 

2. 气动球阀

21. 口径：1/2” NPT（锥管螺纹）
21. 材质：304不锈钢
21. 电源：24VDC
21. 数量：12台
21. 配防爆电磁阀

3. 压力变送器

21. 范围：0-10kpa
21. 输出：4-20mA
21. 品牌：bily

 

4. 温度变送器

21. 温度范围：0-100
21. 品牌：bily

 

5. 大流量减压阀

21. 316不锈钢减压阀
21. 1/2”NPT接口
21. *大输入压力：500 PSI   (3.45MPa)
21. *大输出压力：250 PSI  (1.72MPa)
21. 流量CV：1.1

 

6. 管阀件等（均为316不锈钢材质）

21. 单向阀
21. 过滤器
21. 管接头
21. 1/2寸光管
21. 混合罐子

 
 

7. 电器设备

21. 温度、压力等信号采集模块数据采集；
21. 通讯转换模块；
21. 220AC-24DC电源；
21. 质量流量计、阀门、温度、压力信号电缆，单芯线规格0.75mm2；
21. 配气柜和控制柜之间电缆，单芯线规格0.75mm2；

 
 

8. 电器控制柜

21. 控制柜面板安装HMI;
21. 控制柜面板安装急停按钮；
21. 控制安装在控制室内；
21. 配气柜和控制室通过以太网线连接；
21. 电器控制柜为标准工业PLC机柜；
21. 材质：碳钢
21. 表面喷塑处理
21. 数量：1台

 

9. 配气柜

21. 配气柜安装在现场；
21. 提供6路原料进气口，5路燃气输出口；
21. 配气柜提供G3/4外螺纹接口；
21. 配气柜尺寸1200*1300*400mm；
21. 柜内安装可燃气泄露报警器2台；
21. 数量：1台

 

10. PLC

21. PLC 采用西门子smart200控制单元 1个；
21. 西门子8通道模拟量采集模块1个；
21. 西门子8通道开关量输出集模块1个
21. 西门子24DC 电源；
21. 西门子4通道模拟量输出模块1个；

上位机操作软件

      配气系统操作软件采用美国国家仪器有限公司 (National Instruments,简称NI)开发软件编写，操作界面友好，可实时显示各路气体瞬时流量，界面真实反映配气流程，设计气体库、所有用气均可从库内选择，选择好检测用气后点击开始配气，系统估计客户选择自动配置所需气体。
软件功能

• 配置用户所需气体库
• 库内气体通过下拉菜单任意选择
• 提供所有气体校准功能
• 配气过程为系统自动进行
• 实时显示每路气体瞬时流量
• 实时显示各路阀门状态
• 能够同时控制多种气体的配置，供应多种气体同时使用；
• 具备自动打压功能，只用2个步骤就可以检查配齐系统的气密性，简单方便、可靠；
• 数据库储存所有常用燃气基本资料，包括国标GB/T 13611-2006 规定的所有基准气，界限气，等；
• 具有配气系统流量修正功能，可以依据配气结束后的色谱分析结果对该配气进行修正，修正后的流量系数在下次使用该组分配气时修正流量；
• 具备自动监控进气源情况功能，在一路或几路气瓶没气的情况下，配气过程会自动停止；
• 设置软件操作权限

控制方式采用工业控制计算机远传控制，*大允许远控距离100米；信号传输方式RS-485，连接到本地后采用RS-485转RS-232和工业计算机串口连接。
 

十、设备清单

主要设备清单为高精度流量配气装置主要清单，其他附件、配件未列出。

高精度流量配气装置主要设备清单
序号	名称	品牌	数量	单位	主要功能
1	气体质量流量控制器	Bronkhorst (荷兰)	6	台	气体流量控制
2	温度传感器	bily	1	台	燃气温度测量
3	压力传感器	bily	1	个	燃气压力测量
4	工控机	研华	1	台	上位机系统
5	HMI	启阳	1	台	实时监控显示与手动控制
6	PLC	西门子	1	套	信号采集与处理
7	减压阀	GENTEC	4	个	控制气源压力调整
8	电磁阀	欧文凯利	12	个	气控阀控制
9	气动阀	欧文凯利	12	个	通路的通断控制
10	泄漏报警器	多瑞电子	2	个	配气柜泄漏检测
11	控制柜	定制	1	台	安装配气所用部件
12	配气柜	定制	1	台	安装电气控制部件

 

十一、服务内容

1、安装和调试
所购设备由供方负责安装和调试，供方为需方提供本系统所含设备的现场安装和调试服务，设备到货后，由需方对所至货物的外包装进行检查，若发现损坏，应立即通知供方。
供方应提前提供设备安装及管路管线布置图，以便于需方提前施工和准备安装场地。
具体安装日期双方可协商而定，在进行安装调试之前，需方提供相应的准备工作，并予以提前通知，工程师会在收到用户的书面通知后5个工作日之内到用户地点安装。
2、培训
   由供方指派技术人员对需方技术人员进行仪器设备基本操作的现场培训，但不包括对背景知识等方面的培训。  
3、保修期
本系统质保期为壹年，自在需方验收合格之日起计算。质保期内出现的任何质量问题由供方免费维修或更换。质保期外出现质量问题，供方应进行维修或更换，可酌情收取工本费。
4、技术支持
供方保证提供7*24小时电话技术支持，解决用户遇到的技术问题。可协助用户进行特殊功能的开发及应用。
需方可通过电话,e-MAIL随时与供方工程师联系, 或电话联系技术支持部，如果事情紧急将在商定的时间内准时到达。

GDS系列配气系统有：
1，    动态配气系统（气体稀释装置）：GDS-D2  GDS-D3  GDS-D4  GDS-D5  GDS-D6  等等
2，    液态有机溶剂配气系统（静态配气装置或者酒精呼出气校准检定装置）：GDS-L2
3，    动静态一体配气系统（气液混合配气系统）：GDS-DL3  GDS-DL4  GDS-DL5  GDS-DL6等等
4，    高压配气配气系统（自动灌装配气系统或者配气台）：GDS-G2  GDS-G3  GDS-G4  GDS-G5  GDS-G6等
5，    高精度燃气配气系统：GDS-R6等
6，    环保专用智能型稀释配气仪：GDS-HJ57