Đo mức vật liệu rời dạng hạt ở nhiệt độ cao trong silo: Giải pháp radar không tiếp xúc FMR57 cho các quy trình lên đến 400°C

Điểm đau của ngành công nghiệp: Thách thức đo lường mức độ trong điều kiện nhiệt độ cao

Trong các ngành công nghiệp xi măng, thép, sản xuất điện và hóa chất, đo lường mức độ của các chất rắn dạng bột hoặc hạt ở nhiệt độ cao từ lâu đã là một thách thức kỹ thuật.Khi nhiệt độ bên trong silo vượt quá 200 °C hoặc đạt tới 400 °C các cảm biến mức độ liên lạc truyền thống (như plumb-bob, công suất, hoặc dao động các loại cào) thường bị kiệt sức của đầu dò, nhiễu cơ khí hoặc chuyển động tín hiệu.

Nguyên nhân chính bao gồm:

• Nhiệt độ cao làm giảm tuổi thọ của các thành phần điện tử và làm suy giảm sự ổn định của phép đo

• Môi trường chứa nhiều bụi làm suy yếu tín hiệu radar, gây mất tiếng vang

• Bề mặt sản phẩm lỏng lẻo (đặc biệt là dưới vận chuyển khí nén) tạo ra phản xạ bất thường, cản trở nhận dạng mức độ thực sự

Đối với các kỹ sư quy trình và các chuyên gia thiết kế thiết bị,lựa chọn một máy phát cấp độ duy trì độ tin cậy lâu dài trong các hạn chế kép của nhiệt độ cao và bụi nặng là một quyết định thường xuyên và quan trọng trong nhiệm vụ.

Cách tiếp cận giải pháp: Radar không tiếp xúc dựa trên nguyên tắc thời gian bay

CácMáy bay nhỏ FMR57hoạt động trênThời gian bay (ToF)Nguyên tắc đo lường: xung radar được phát ra bởi ăng-ten, phản xạ ra khỏi bề mặt sản phẩm và được nhận lại bởi cùng một hệ thống.Khoảng cách D đến bề mặt sản phẩm tỷ lệ với thời gian bay xung t (D = c·t/2), và mức L được tính từ khoảng cách trống E: L = E − D.

Những lợi thế chính của cách tiếp cận không tiếp xúc này:

• Không có bộ phận di chuyển loại bỏ sự hao mòn ở nhiệt độ cao và thất bại cơ khí

• Việc đo không bị ảnh hưởng bởi mật độ môi trường, lớp nhiệt độ hoặc thay đổi thành phần pha khí

• Thích hợp cho một loạt các chất rắn lớn từ bột đến hạt (hằng số điện áp εr > 1,6)

Bằng chứng tham số hóa: Tại sao FMR57 xử lý công việc ở nhiệt độ +400°C

Bốn thông số kỹ thuật quan trọng cùng nhau thiết lập nền tảng độ tin cậy cho các ứng dụng nhiệt độ cao:

Sự từ chối nhiễu: Giá trị kỹ thuật của theo dõi đa tiếng vang

Trong các silo bột nhiệt độ cao, các nguồn tiếng vang nhiễu rất phức tạp: các đệm bên trong, các đường hàn, sự tích tụ vật liệu và tiếng ồn điền đều tạo ra tín hiệu sai.Các thuật toán theo dõi nhiều tiếng vang, dựa trên hơn 30 năm kinh nghiệm thời gian bay, để đảm bảo độ tin cậy đo lường thông qua các cơ chế sau::

1. So sánh lịch sử âm vang ngắn hạn và dài hạn: xác nhận tính hợp lý của mỗi tín hiệu được phát hiện

2. Ngăn chặn âm vang can thiệp hoạt động: người dùng có thể kích hoạt ngăn chặn nhiễu điện tử, kết hợp với thuật toán loại trừ phản xạ từ các trở ngại trong xác định mức độ

3. Tìm kiếm âm vang tự học: thiết bị ghi lại đường cong âm vang tham chiếu trong khi đưa vào sử dụng và sử dụng nó như một đường chuẩn để xác định các bất thường trong quá trình hoạt động

Đối với các ứng dụng với khí thải bụi nặng hoặc nguy cơ tích tụ ăng-ten, FMR57 cũng cókết nối không khí lọc tích hợp. xung hoặc thanh lọc liên tục giữ cho ăng-ten sạch sẽ, ngăn chặn tín hiệu suy yếu.

Nguyên tắc lựa chọn và các cân nhắc chính

Khi xác định FMR57 cho các silo bột nhiệt độ cao, ưu tiên ba khía cạnh sau:

1. Chọn con dấu (điểm 090)

• Công dụng tiêu chuẩn ở nhiệt độ cao (≤200°C): Viton GLT seal

• Công dụng ở nhiệt độ cực cao (≤ 400°C):Mác graphit(bắt buộc)

2Loại ăng-ten và giấy phép lắp đặt

• Các silo mỏng hoặc đường kính vòi nhỏ: ưu tiênăng-ten parabolic(200 mm / 250 mm) với góc chùm chỉ 3,5 ° 4 ° năng lượng tập trung cao và phản xạ nhiễu vượt trội

• Không gian lắp đặt tiêu chuẩn: ăng-ten sừng (80 mm / 100 mm, góc chùm 8° ∼10°) là đủ

3. Bảo vệ nổ và an toàn chức năng

• FMR57 mang ATEX, IECEx, FM, CSA, NEPSI và các chứng chỉ bảo vệ nổ quốc tế khác

• Thiết bị duy nhất đáp ứngSIL2các yêu cầu an toàn chức năng; sự dư thừa đồng nhất có thể đạt đượcSIL3

• Để tuân thủ WHG (Luật tài nguyên nước Đức), thiết bị có các phê duyệt có liên quan

Kết luận

Việc đo nồng độ trong các silo chất rắn cỡ lớn ở nhiệt độ cao không nhất thiết phải có nghĩa là bảo trì thường xuyên hoặc không đáng tin cậy.Với phạm vi 70 m, áp suất định mức từ 1 đến 16 bar, khả năng nhiệt độ từ 40 đến +400 °C và độ chính xác ± 3 mmFMR57 cung cấp một giải pháp đo lường radar được xác minh theo tham số cho các nhiệm vụ nhiệt độ cao, bụi cao.và an toàn chức năng, giám sát mức liên tục trên hầu hết các ứng dụng silo cao, lò chứa than và kho.

Bài viết này dựa trên Thông tin kỹ thuật Endress+Hauser Micropilot FMR57 (TI01042FEN) và dữ liệu kỹ thuật có sẵn công khai từ các nhà phân phối được ủy quyền.Lựa chọn cuối cùng nên luôn tham chiếu đến các thông số kỹ thuật chính thức mới nhất và được xác nhận so với các điều kiện thực tế của quá trình.