En tant que composant central du système d'analyse de la teneur en oxygène des gaz de combustion, la direction d'installation de la sonde de zircone affecte directement la précision de la mesure et la durée de vie de l'appareil. Basé sur la pratique à long terme des fours, des chaudières et d'autres scénarios industriels, l'installation verticale et l'installation horizontale sont validées comme des options viables, mais nécessitent une conception différenciée en fonction de la structure du conduit de combustion, des caractéristiques du flux d'air et des conditions environnementales.

　　I. installation verticale: la première option pour réduire l'accumulation de cendres et la corrosion par condensation

Lors de l'installation verticale, la sonde doit être insérée verticalement du haut ou du côté du conduit de fumée, l'extrémité du capteur étant orientée vers le bas. Cette disposition présente trois avantages majeurs:

1. Conception anti - accumulation de cendres: la poussière dans les fumées se dépose naturellement sous l'effet de la gravité, l'installation verticale peut réduire la quantité de cendres de la surface du capteur de plus de 60%. Par exemple, après l'installation d'une sonde de zircone dans un conduit de combustion vertical dans une certaine centrale thermique, le cycle de maintenance est prolongé d'un nettoyage hebdomadaire à un nettoyage mensuel.

2. Dérivation de l'eau de condensation: en concevant la sonde comme une structure inclinée (angle ≤ 15 ° par rapport à la verticale) avec "intérieur haut et extérieur bas", l'eau de condensation peut être évacuée le long de la racine de la sonde pour éviter la corrosion de l'électrode de platine par un liquide acide. Après l'adoption de ce programme par une entreprise chimique, la durée de vie de la sonde est passée de 18 à 36 mois.

3. Adaptation du flux d'air: dans le conduit vertical, la sonde doit éviter la zone centrale de vortex et choisir une position à 1 / 3 du diamètre de la paroi du conduit. Les données mesurées ont montré que les fluctuations de la teneur en oxygène à cet endroit étaient inférieures de 40% à celles de la zone centrale et que la stabilité de la mesure était considérablement améliorée.

　　II. Installation horizontale: programme adaptable dans des scénarios spéciaux

Deux conditions essentielles sont requises pour une installation horizontale: l'extrémité du capteur est inclinée de 15 à 20° vers le bas et l'entrée d'air du conduit est orientée dans le sens de l'écoulement des fumées. Ses scénarios d'application typiques comprennent:

1. Optimisation horizontale du conduit de fumée: dans la section ascendante des fumées, la sonde doit être située dans la zone supérieure 1 / 3 du conduit de fumée, en utilisant la flottabilité thermique pour améliorer l'uniformité du flux d'air. Une certaine usine d'acier a adopté cette disposition dans le conduit du convertisseur, l'erreur de mesure de la teneur en oxygène a été réduite de ± 1,2% à ± 0,5%.

2. Conception inverse du tube anti - poussière: lorsque la direction du flux d'air est horizontale, l'ouverture du tube anti - poussière doit être tournée vers le flux d'air, empêchant la poussière d'impacter directement le capteur. Une certaine usine d'incinération des déchets réduit le taux d'échec de la sonde de 75% en ajustant l'angle du tube anti - poussière.

3. Mécanisme de compensation des vibrations: dans les scénarios où les vibrations sont fortes (par exemple, la queue du four à ciment), l'installation horizontale nécessite le montage d'un support d'absorption des chocs et la surveillance en temps réel des fluctuations du potentiel d'oxygène via un multimètre numérique. Lorsque la valeur de fluctuation dépasse ± 5 MV, la direction du tube de prélèvement doit être ajustée avec précision pour que le signal soit stable.

　　Iii. Paramètres d'installation clés et tabous

Contrôle du seuil de température: l'extrémité avant de la sonde doit pénétrer profondément dans la zone de haute température du conduit de fumée (généralement ≥ 300 ℃), mais vous devez éviter la zone de brûlure directe de la flamme. Un certain four en verre en raison de la sonde trop proche de l'orifice de pulvérisation, ce qui entraîne la fissuration du tube de zirconium sous contrainte thermique, provoquant une distorsion de mesure.

2. Renforcement de l'étanchéité de la bride: utilisez le joint d'enroulement en graphite avec le boulon à double tête pour assurer le taux de fuite d'air < 0,5% à la bride. Une centrale électrique en raison de l'étanchéité irrégulière a entraîné une dépression du four dans l'air, de sorte que la mesure de la teneur en oxygène est de 3 à 5% plus élevée.

Ligne rouge d'angle 3.tilt: il est strictement interdit de soulever l'extrémité du capteur lors de l'installation horizontale, sinon la poussière et la condensation envahiront directement la cavité du capteur. Une chaudière à biomasse a provoqué une défaillance de court - circuit de la sonde, provoquant un arrêt complet de l'usine.

　　Iv. Stratégie dynamique d'étalonnage et de maintenance

Une vérification en trois étapes est requise une fois l'installation terminée:

1. Étalonnage de l'air d'étalonnage: 600ml / min d'air à partir de la prise d'air standard pendant 10 minutes pour activer la réaction électrochimique du tube de zirconium.

2. Réglage de l'optimisation de la direction: Tournez le tube d'échantillonnage et enregistrez le changement de potentiel d'oxygène, sélectionnez la direction dans laquelle les fluctuations du signal sont minimales pour le positionnement final.

3. Purge périodique: toutes les 72 heures par l'intermédiaire de l'air de purge dans l'air comprimé sec (pression 0,2 - 0,3 MPa) pour éliminer les cendres accumulées à l'intérieur du tube d'échantillonnage. Après la mise en œuvre de ce programme dans une usine d'aluminium, le taux annuel de défaillance de la sonde est passé de 12% à 2%.

De l'avantage anti - accumulation de cendres pour l'installation verticale à l'adaptabilité de scène pour l'installation horizontale, la conception directionnelle de la sonde de zircone doit tenir compte des principes de l'aérodynamique, de la thermodynamique et de la science des matériaux. Grâce à un agencement scientifique et à une maintenance dynamique, une précision millicentimétrique de la mesure de la teneur en oxygène est obtenue, fournissant un support de données fiable pour le contrôle de la combustion industrielle.