Газоанализатор кислорода ЭКОН-МП
для работы при температурах от +25 до +760 оС
Газоанализатор кислорода ЭКОН-МП с погружным датчиком предназначен для непрерывного дистанционного беспробоотборного измерения содержания объёмной доли кислорода в отходящих (дымовых) газах котлоагрегатов и других топливосжигающих установок, работающих на природном газе, угле, мазуте или другом органическом топливе, с последующей передачей сигнала в автоматизированную систему управления оптимальным режимом сжигания топлива.

Газоаналитический прибор выпускается в соответствии с ТУ 26.51.53-002-44381182-2025 и состоит из датчика модификации ЭК, устанавливаемого непосредственно в зоне измерения, блока электроники, формирующего унифицированный сигнал пропорциональный содержанию кислорода в отходящих газах, соединительного кабеля длиной до 80 (Восьмидесяти) метров, комплекта соединительных проводов и ЗиП комплекта.
Газоаналитический прибор является средством измерения (Сертификат об утверждении типа средств измерений № 98967-26. Срок действия утверждения типа до 15.07.2031 г.) и предназначен для использования как в качестве самостоятельной единицы контроля, так и в качестве первичного преобразователя в автоматизированных системах управления режимом работы технологических установок.

1 - сменный фильтр датчика, 2 - стопорное кольцо, 3 - обечайка экрана, 4 - трубка подачи ПГС, 5 - крышка трубки ПГС, 6 - корпус датчика, 7 - клеммный фланец, 8 - разъём датчика, 9 - несущий фланец, L - погружная длина датчика.
Датчик газоанализатора кислорода ЭКОН-МП, модификация ЭК
Датчик размещается в специальном технологическом отверстии установки, например, в дымоходе, в шунтовой трубе котла, в районе пароперегревателя, на своде регенератора, либо в других местах топливосжигающего устройства. Погружная длина датчиков: от 250 до 2000 мм, серийно выпускаются датчики шести стандартных погружных размеров: 340/500/800/1000/1270/2000 мм.

1 – стенка дымохода, 2 – направляющая труба (патрубок), 3 – ответный фланец, 4 – прокладка, 5 – крепёжный фланец датчика
Схема монтажа датчика модификации ЭК газоанализатора ЭКОН-МП
Чувствительный элемент находится непосредственно в зоне измерения. Такое расположение чувствительного элемента позволяет отказаться от необходимости использования системы отбора проб, а также позволяет обеспечить высокую точность показаний и оперативное реагирование на изменения анализируемой среды. Конструкция керамического чувствительного элемента элемента – оригинальная разработка АО «ЭКОН» (патент на изобретение № 2339028), рассчитанная на максимальную точность измерений, надежность и долговечность.
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ТВЁРДОЭЛЕКТРОЛИТНОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
Конструкция керамического чувствительного элемента – оригинальная разработка АО «ЭКОН», рассчитанная на максимальную надежность, точность и долговечность.
Строение твёрдоэлектролитных чувствительных элементов ЭКОН
- твёрдый электролит на основе диоксида циркония ZrO2
- изолятор из алюмомагнезиальной шпинели MgAl2O4
- чехол из нержавеющей стали (вакум-плотное соединение)
Высокий уровень надежности газоанализатора, его точность и быстродействие обеспечивается за счет оригинального конструктивного решения: композитный твёрдоэлектролитный чувстительный элемент (твёрдый электролит из диоксида циркония ZrO2, в изоляторе из алюмомагнезиальной шпинели MgAl2O4, герметично запаянный в трубку из нержавеющей стали) неразъёмно закреплен на нагревателе, поддерживающем постоянную рабочую температуру сенсора в 750 ± 1 градус. Твёрдоэлектролитный чувствительный элемент собственной разработки и производства монтируется на конце погружной части зонда длиной от 200 до 2000 мм и располагается непосредственно в анализируемой среде. От воздействия содержащейся в отходящих газах пыли твёрдоэлектролитный чувствительный элемент защищен легкосьёмным продуваемым керамическим фильтром (собственная разработка и производство).
Такое конструктивное решение обеспечивает следующие преимущества:
- Оптимальная рабочая температура твёрдоэлектролитного чувствительного элемента (750 0С) обеспечивает высокое быстродействие за счёт увеличения скорости протекания процессов в твёрдом электролите и повышенную точность за счёт исключения влияния примесей горючих газов в исследуемой среде на показания по кислороду.
- Высокий уровень защищенности чувствительного элемента от воздействия агрессивной среды и температуры (даже в случае возникновения микротрещины в керамике, сенсор не теряет метрологических характеристик и гарантированно остается работоспособным).
- Постоянно поддерживаемая рабочая температура твёрдоэлектролитного чувствительного элемента (750 0С) обеспечивает продолжительный ресурс работы и точность показаний вне зависимости от температуры контролируемой среды.
- Расположение чувствительного элемента непосредственно в анализируемой среде обеспечивает высокий уровень быстродействия газоанализатора (Т0,9 = 10 секунд) и непрерывность измерений.
- Отказ от систем отбора, подготовки и доставки проб, что позволяет значительно сократить трудозатраты на обслуживание, увеличив интервалы обслуживания и минимизировав количество необходимых процедур.
- Срок службы твёрдоэлектролитного чувствительного элемента стационарного анализатора кислорода ЭКОН от 5 (Пяти) до 10 (Десяти) и более лет (в зависимости от типа используемого топлива).
Оригинальная конструкция чувствительного элемента позволяет прибору бесперебойно и эффективно работать на переходных режимах (газ – мазут, уголь – мазут).
Электронный блок соединяется с датчиком с помощью термостойкого кабеля длиной до 80 метров, и показывает текущее значение концентрации кислород и температуры чувствительного элемента.
Внешний вид и размеры электронного блока газоанализатора ЭКОН-МП
Электронный блок может быть использован как в качестве самостоятельного прибора визуализации данных, так и для подачи пропорционального сигнала от 0 до 5 мА и от 4 до 20 мА и по цифровому каналу связи по интерфейсу RS-485 в систему сбора данных или управления. Габаритные размеры блока электроники (Д х Ш х В): 300 х 150 х 150 мм.
На крышке блока электроники расположена панель управления с ЖКИ-экраном с подсветкой и тремя мембранными кнопками управления.

Внешний вид панели управления блока электроники
ИСПОЛНЕНИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ СЕРИИ ЭКОН
С ТОКОВЫМ ВЫХОДОМ (0 – 4; 5 – 20 мА). Инструмент визуального контроля, ручного и автоматизированного управления процессами. Блок электроники оснащен дисплеем и унифицированным токовым выходом 0 – 5 мА и 4 – 20 мА. Это позволяет визуально контролировать параметры и вести управление процессом в ручном режиме, или подключать прибор к самописцу, системе сбора данных или АСУ. Оптимальный вариант применения – котельные и обособленные мини-ТЭЦ промышленных предприятий.
С RS-485 (Опционально). Блок электроники дополнительно оснащен интерфейсом RS 485 для интегрирования прибора в промышленные сети и решения задач в рамках существующей системы АСУ ТП, или же для построения данной системы «с нуля» с использованием газоанализатора ЭКОН. Идеальное решение для крупных предприятий, использующих большое количество приборов, связанных (или планируемых быть связанными) в единую автоматизированную систему.
ТРОПИЧЕСКАЯ модификация разработана для эксплуатации газоанализаторов кислорода ЭКОН в условиях тропического климата. Решения, используемые в данной модификации, гарантируют безотказную работу газоанализатора в условиях повышенной влажности и высоких температур окружающей среды. Газоанализаторы ЭКОН в тропическом исполнении успешно эксплуатируются на ТЭС «Сиддирганч» (TPP Siddhirganj) в Республике Бангладеш с 2010 года.
Газоанализаторы ЭКОН-МП могут успешно производить измерения как в переходные периоды (при использовании мазута), так и в условиях сильной запыленности (до 100 г/м3). Это возможно благодаря конструктивным особенностям и решениям, в том числе – применению сменного керамического фильтра с возможностью его продувки без извлечения датчика.
АО «ЭКОН» может комплектовать свои газоанализаторы не только керамическими фильтрами (стандартная комплектация), но и фильтрами из пористой нержавеющей стали (опционально). Фильтры из пористой нержавеющей стали обладают повышенной прочностью и износостойкостью в условиях абразивного воздействия механических частиц в газовой фазе. Датчики ЭКОН могут быть снабжены такими фильтрами, например, для работы на линиях пылеподготовки, в условиях повышенной запылённости дымовых газов. Нержавеющий фильтр – сменный, продуваемый, взаимозаменяем с керамическим фильтром, замена может производиться обслуживающим персоналом. Нержавеющий фильтр может быть поставлен заказчику дополнительно, по отдельному договору, или в составе датчика газоанализатора ЭКОН.

Керамический и металлический фильтры датчика газоанализатора ЭКОН
Характеристики прибора указаны в таблице «Основные технические характеристики газоаналитического прибора ЭКОН» и в таблице «Основные конструктивные характеристики газоаналитического прибора ЭКОН».
ЗАЩИТНЫЕ СМЕННЫЕ ФИЛЬТРЫ
Специальная опция для газоанализаторов ЭКОН: фильтры из пористой нержавеющей стали (поставляются опционально; по заказу клиента). Фильтры данного типа (см. фото «Фильтр ЭКОН из пористой нержавеющей стали») обладают существенно более высокой степенью прочности и износостойкости к абразивному воздействию механических частиц в газовой фазе, чем керамические.
Фильтры из пористой нержавеющей стали применимы для работы в условиях повышенной запылённости дымовых газов. Нержавеющий фильтр – сменный, продуваемый, взаимозаменяем с керамическим (см. фото «Керамический фильтр и фильтр из пористой нержавеющей стали») фильтром. Замена может производиться обслуживающим персоналом. Поставляется заказчику опционально.
Фото «Фильтр ЭКОН из пористой нержавеющей стали»

Фото «Керамический фильтр и фильтр из пористой нержавеющей стали»

Разработанная НПП «ЭКОН» конструкция обеспечивает беспрецедентно высокий уровень надежности твёрдоэлектролитного чувствительного элемента, который не нуждается в замене в течение всего срока службы датчика.
Срок службы чувствительного элемента составляет от 5 (анализ дымовых газов ТЭС на мазуте) до 10 и более лет (ТЭС на газе).
Основные технические характеристики стационарного газоанализатора кислорода в дымовых газах ЭКОН-МП
| Параметры контролируемой среды |
| Содержание кислорода в анализируемой газовой смеси, % об. |
0,1 ... 25,0 |
| Температура контролируемой среды (оптимальная температура анализируемого газа), 0С |
от 25 до 760 (от 300 до 500) |
| Давление контролируемой среды (избыт.), кПа |
от минус 3,9 до 4,4 |
| Скорость потока контролируемой среды, м/с |
0 ... 15 |
| Запылённость контролируемой среды, г/м3 |
до 100 |
| Температура окружающей среды (клеммная головка датчика), 0С |
-30 ... +70 |
| Температура окружающей среды (электронный блок), 0С |
+5 ... +50 |
| Относительная влажность окружающей среды, % |
до 95 при t = 35 0С |
| Диапазоны измерения объёмного содержания О2 |
| 1 диапазон, % об. |
0,1 ... 25 |
| 2 диапазон, % об. |
0,1 ... 10,0 |
| 3 диапазон, % об. |
0,1 ... 5,0 |
| 4 диапазон, % об. |
0,1 ... 2,5 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений: |
| - абсолютной, в диапазоне О2 0,1 – 2,5%, % об. |
± 0,1 |
|
- приведённой к верхнему значению диапазона измерений в диапазонах О2:
- 0,1 – 5 %
- 0,1 – 10 %
- 0,1 – 25 %
|
± 2,5 |
| Выходной сигнал |
| Время установления 90% сигнала Т0,9д, с |
10 |
| Питание 220В, 50 Гц, потребляемая мощность Вт, не более |
125 |
| Масса электронного блока кг, не более |
5 |
Гарантийный срок эксплуатации – 18 месяцев.
Интервал времени работы без калибровки – 1 (один) год.
Средний срок службы датчика газоанализатора – не менее пяти лет, блока электроники – десяти лет.
Основные конструктивные характеристики датчиков модификации ЭК газоанализатора кислорода ЭКОН-МП
| Параметр |
Типоразмер |
| А |
B |
C |
D |
E |
F |
| Длина погружной части датчика, мм |
340 |
500 |
800 |
1000 |
1270 |
2000 |
| Общая длина датчика, мм |
620 |
780 |
1080 |
1280 |
1550 |
2280 |
| Диаметр погружной части датчика, мм |
57 |
| Диаметр крепежного фланца датчика, мм |
140 |
| Масса датчика, кг |
3,2 |
3,5 |
4,4 |
5,1 |
6,0 |
8,0 |
| Длина соединительного кабеля между датчиком и блоком электроники, м |
12 (опционально – до 80) |
| Длина кабеля от электронного блока до приемника информации, м |
300 |
Датчик газоанализатора монтируется при помощи установочного фланца диаметром 140 мм (DN50 PN1, ГОСТ Р №54432-2011, DIN 2501).

Ответный фланец датчика газоанализатора ЭКОН-МП
Преимущества газоанализаторов кислорода ЭКОН-МП
- Газоаналитические приборы ЭКОН - надежные и простые средства измерения уровня кислорода в дымовых газах котлоагрегатов.
- Высокий уровень надежности, быстродействия, точности измерений и показаний, достигаемый за счет:
• расположения чувствительного керамического элемента непосредственно
в анализируемой среде;
• отсутствия системы отбора и подготовки проб;
• использования чувствительного керамического элемента собственной разработки и производства (патент № 2339028).
- С новым цифровым блоком газоанализатора ЭКОН-МП используются датчики модификации ЭК производящиеся серийно с 2016 года и доказавшие за это время свою исключительную надёжность и долговечность.
- Доступность дополнительных услуг по постгарантийному обслуживанию приборов (обеспечивает максимальный полезный срок эксплуатации каждой единицы оборудования).
В АО "ЭКОН" внедрена многоступенчатая система контроля качества, включающая в себя:
- Входной контроль всех поступающих материалов и элементов;
- Многоступенчатый контроль твёрдоэлектролитного чувствительного элемента на всех этапах производственного цикла;
- Контроль производственных процессов, обеспечивающий соблюдение всех технических регламентов и процессов;
- Тотальный выходной контроль отдельных блоков и газоанализатора в целом. Все газоанализаторы поставляются заказчикам полностью готовыми к работе!
Поверка приборов органами метрологии и стандартизации
Если заказчику необходима поверка газоанализаторов в уполномоченных органах стандартизации и метрологии, то положительные результаты поверки, в соответствии с №496-ФЗ от 23.12.2019 г., подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включёнными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
По заявлению владельца средства измерений или лица представившего его на поверку, на средство измерения наносят знак поверки, и (или) выдаётся свидетельство о поверке, и (или) в паспорт прибора вносится запись о проведённой поверке, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки с указанием даты поверки или выдаётся извещение о непригодности к применению средства измерений.
Результаты поверок, выполненных в Российской Федерации уполномоченными органами стандартизации и метрологии, доступны на сайте ФГИС «АРШИН»
Декларация о соответствии требованиям технических регламентов ТР ТС 004/2011 и ТР ТС 020/2011 Евразийского Экономического Союза (загрузить).
Сертификат типа средства измерения, Российская Федерация (загрузить).