فرستنده هاي سطح رادار ديد را در توليد سيمان بهبود مي بخشد
فرستنده هاي سطح رادار ديد را در توليد سيمان بهبود مي بخشد
خروجي سيگنال هر فرستنده سطح رادار در مورد درصد مواد داخل هر سيلو و همچنين حجم كلي مواد ، اطلاعات را به يك پنل متر در اتاق كنترل مي رساند.
هرمان كوئلو
9 ژوئن 2016
بخشي از پروژه تكميل شده براي شركت سيمان كيستون. Shutterstock/با احترام از صنعت زيمنس
تجهيزات اتوماسيون صنعتي تعداد كمي از محصولات به اندازه بتن در ساخت و ساز اساسي هستند. ساختمانها ، پلها ، سدها ، بزرگراهها و باند فرودگاه در سراسر جهان از آن ساخته شده است. روميان دو هزار سال پيش از آن براي ساختن كولوسئوم استفاده كردند كه امروزه نيز پابرجا است.
عنصر اصلي بتن ، سيمان ، در درجه اول از سنگ آهك با آثار ديگر تركيبات ساخته مي شود تا ويژگي هاي سخت شدن و خشك شدن آن را نشان دهد. سيمان پرتلند ، رايج ترين نوع ، هنگامي ايجاد مي شود كه سنگ آهك خرد شده و مقادير كمتري از مواد اوليه ديگر وارد كوره هاي دوار بزرگ شوند كه آنها را تا حدود 2700 درجه فارنهايت گرم مي كند.
هنگامي كه مخلوط در مراحل آتشين كوره حركت مي كند ، برخي از عناصر موجود در آن به عنوان گاز خارج مي شوند. آنچه باقي مي ماند ، ماده جديدي به نام كلينكر را تشكيل مي دهد كه از كوره داغ خارج مي شود و به شكل توپ هاي خاكستري به اندازه تيله ها سرد مي شود. كلينكر به نوبه خود به اندازه اي پودر مي شود كه يك پوند حاوي 150 ميليارد دانه است. سپس آماده حمل است ، عمدتا براي شركت هاي بتن آماده براي پروژه هاي ساختماني.
در ايالات متحده ، دره Lehigh پنسيلوانيا شرقي ، محل تولد و قلب صنعت سيمان پورتلند كشور است ، خدمات اتوماسيون صنعتي
زيرا در آن سنگ آهك وجود دارد. اين منطقه به مساحت 42 مايل مربع در 60 مايلي شمال فيلادلفيا داراي پنج كارخانه بزرگ صنعت از جمله سيمان كيستون است.
چالش نظارت بر كلينكر
كيستون كه در سال 1928 تأسيس شد ، تعمير اساسي 230 ميليون دلاري را در سال 2010 به پايان رساند ، و آن را به يكي از پيشرفته ترين تاسيسات توليد كشور از نظر تكنولوژي و كارآمد تبديل كرد. 150 كارمند و دو كوره سيمان آن سالانه ميليون ها تن سيمان توليد مي كنند.
پس از سرد شدن ، كلينكر كيستون از كوره ها به دو سيلوي بزرگ ، يكي براي خروجي هر كوره حركت مي كند. برج سيلوها 195 فوت ، تقريبا 20 طبقه ، و 78 فوت عرض دارد. هر كدام مي توانند 20000 تن كلينكر را در خود جاي دهند. وقتي كلينكر تازه توليد شده به بالاي سيلو مي ريزد ، هنوز بين 280 درجه فارنهايت و 300 درجه فارنهايت است و گرد و غبار زيادي توليد مي كند.
به گفته پل دلونگ ، مدير تعمير و نگهداري برق كيستون ، مشاهده سطوح كلينكر سيلوها براي ارزيابي عملكرد كلي كارخانه بسيار مهم است.
اگر سطوح سيلوهاي كلينكر آن چيزي نباشد كه ما با محاسبه ميزان مواد اوليه وارد پيش گرم كننده ، تركيباتي كه در پيش گرم كننده ايجاد مي شود و زمان و دما در كوره ها پيش بيني مي شود ، در اين صورت كارخانه به اندازه كافي كلينكر توليد نمي كند. مقدار مواد وارد شده ، "او گفت. "اين بدان معناست كه پول ، انرژي و مواد در حال هدر رفتن است."
دلونگ همچنين گفت كه سطح سيلو كلينكر مي تواند نشان دهد كه سرعت آسياب كارخانه با خروجي از يك آسياب توپ 5000 اسب بخاري كه كلينكر را پودر مي كند ، چقدر بايد باشد. وي گفت: "فرآيند فرز آخرين مرحله توليد ما است كه كلينكر را خرد مي كند و محصول نهايي ما ، سيمان پرتلند را ايجاد مي كند."
حفظ اقدامات دقيق و به موقع سطح سيلو كلينكر دشوار بود و مي تواند خطرناك باشد زيرا اين شركت از روش دستي استفاده كرده است. دلونگ مي گويد: "ما روزانه يكبار مردان را به بالاي سيلوها مي فرستاديم تا يك طناب سنگين را براي اندازه گيري سطح آنها بيندازند."
وي گفت: "اين كار در دو نقطه انجام شد تا زاويه آرامش كلينكر به طور متوسط مشخص شود. به دليل از دست دادن ساعات كار راحت و كارآمد نبود و اندازه گيري ها هميشه دقيق نبود." "اين به هيچ وجه نگران نگراني هاي ايمني نيست هر زمان كه شخصي را در ارتفاع 200 فوت ، گاهي اوقات در هواي نامناسب ،خدمات اتوماسيون صنعتي
بفرستيد و در معرض شرايط گرم و غبار آلود معمول داخل سيلوها قرار دهيد."
راه حل
براي حل مسائل اندازه گيري سيلو كلينكر ، كيستون روشي را براي اندازه گيري مداوم سطوح ترجيح داد تا بهتر بتواند اين فرايند را پيش بيني كند. اين كارخانه همچنين مي خواهد بتواند كيفيت كلينكر حاصل از كوره و خنك كننده قسمت توليد را ارزيابي كند.
اولين توزيع كننده ابزار كيستون با فناوري توصيه شده براي تسطيح صوت اولتراسوند تماس گرفت ، اما پس از تلاش براي نصب واحدهاي بزرگ و زنگ شكل ، آنها متوجه شدند كه اتصال فرايند موجود اندازه و شكل آنها را برآورده نمي كند.
دلونگ با يك منبع ابزار محلي ديگر ، توزيع كننده زيمنس ، Ives Equipment Corporation تماس گرفت تا به ارزيابي وضعيت و پيشنهاد راه حل جايگزين كمك كند. مدير حساب Rory Kump از Keystone ديدن كرد و ارزيابي انجام داد كه شامل بازديد از بالاي سيلوها و نگاهي به داخل آنها بود.
علاوه بر مسئله اندازه فيزيكي ، كامپ متوجه شد كه حداكثر محدوده عملكرد فرستنده هاي اولتراسونيك تقريباً در ارتفاع سيلوها است. اين بدان معناست كه با افزايش سطح كلينكر ، خواندن ممكن است به خطر بيفتد
پايين در سيلوهاي 195 فوت. وي همچنين نتيجه گرفت كه انتهاي بالاي 300 درجه فارنهايت درجه حرارت كلينكر ورودي با حداكثر دماي كاركرد واحدها يكسان است ، كه مي تواند به واحدها فشار وارد كند و طول عمر آنها را كوتاه كند.
كامپ گفت: "اين مورد يك برنامه كاربردي راه حل تقريباً كار مي كرد ،" و در مورد كيستون ، [تقريبا] به اندازه كافي خوب نبود. اين نشان مي دهد كه يادگيري و در نظر گرفتن همه عوامل مختلف چقدر مهم است [ قبل از توصيه راه حل فناوري ، محيط عملكرد برنامه را فعال كنيد. "
به عنوان يك راه حل جايگزين ، كامپ پيشنهاد كرد كه كيستون در بالاي هر سوله يك فرستنده سطح چهار سيمه زيمنس SITRANS LR460 زيمنس با پرتو جهت دار 24 گيگاهرتز و درپوش گرد و غبار نصب كند.
Thinkstock Photos 509253102bw وب
Thinkstock/با احترام از صنعت زيمنس
نسبت سيگنال به نويز بالا
اين فرستنده هاي سطح از رادار موج پيوسته مدوله شده با فركانس با نسبت سيگنال به نويز بالا براي نظارت مداوم جامدات در محيط هاي بسيار غبار آلود مانند سيلوهاي كلينكر كيستون استفاده مي كنند. محدوده مانيتورينگ واحدها 329 پا و محدوده دماي متوسط بين -40 تا 392 درجه فارنهايت است. هر دو پارامتر از دسترس و محدوده محلولهاي تراز صوتي اولتراسوند قبلي فراتر مي روند.
فرستنده همچنين شامل پردازش سيگنال پيشرفته و هوش فرايند پردازنده است. اين واحدها از الگوريتم هاي تشخيص اكو بر اساس دانش ، تجربه و ورودي هاي بيش از 1 ميليون برنامه سطح بندي بدون تماس از سراسر جهان استفاده مي كنند.
فناوري پوياي تغيير زمان آستانه (TVT) قدرت خود را در سيلوهاي كيستون حس مي كند. اصلاح اكو در مدل مورد استفاده در اين گياه همچنين پژواك هاي شكسته را تشخيص مي دهد ، كه معمولاً براي جامداتي مانند كلينكر كه با شيب هاي مختلف و سطوح متعدد در انبار هستند ذخيره مي شود. اين فناوري پژواك را به هم پيوند مي دهد و رانش را حذف مي كند تا سيگنال دقيق تر و قابل اطمينان تري ارائه دهد.
گسترش
فرستنده سطح رادار داراي يك محفظه ناهموار با اجزاي فلنج و شاخ است. كيستون از درپوش گرد و غبار اختياري براي جلوگيري از تجمع بيش از حد گرد و غبار در داخل آنتن شاخ به دليل گرد و غبار شديد داخل سيلوها استفاده مي كند. دماي گرم داخل سيلوها بر واحدها تأثير نمي گذارد زيرا براي محيط هاي سخت طراحي شده اند و حتي در گرماي بيشتر كار مي كنند.
نصب فيزيكي واحدها بدون مشكل انجام شد ، اما خدمات اتوماسيون صنعتي
هنگامي كه آنها كار مي كردند ، پروفايل اكو استخراج شده از واحد نشان داد كه تنظيم براي ناديده گرفتن موانع ناخواسته مورد نياز است. Kump از يك مدير دستگاه SIMATIC Process Device براي برنامه ريزي ناهنجاري ها در دستگاه ها از طريق پروتكل هاي ارتباطي HART يا PROFIBUS PA استفاده كرد و از آن زمان ، كارخانه گزارش مي دهد كه فرستنده هاي سطح به خوبي كار مي كنند.
نتايج
Keystone پس از نصب فرستنده هاي سطح رادار ، اكنون اندازه گيري مداوم و دقيقي از حجم كلينكر خود در هر دو سيلو دارد.
دلونگ گفت: "اكنون تكنسين هاي ما در اتاق كنترل مي توانند تناژ كلينكر را به طور دقيق و در زمان واقعي محاسبه كنند." "اين كمك بزرگي بود زيرا آنها هميشه مي دانند كه در كل ما چقدر خوب است
فرآيند توليد سيمان در حال انجام است و مي تواند هرگونه تنظيمات لازم را براي مواد اوليه كه در روند پيش گرمايش قرار دارند انجام دهد تا بهينه نگه داشته شود.
DeLong هيچ معيار سختي در مورد ميزان صرفه جويي در هزينه ها به دليل كارايي بيشتر عملياتي ندارد ، اما او فكر مي كند كه آنها بسيار مهم مي دانند كه كوره هاي بزرگ كيستون در توليد سيمان خود اين فرآيند را صرف انرژي مي كند.
در حقيقت ، كوره ها سالانه حدود 17 ميليون گالن سوخت مشتق شده از زباله براي جايگزيني نيمي از زغال سنگ مورد استفاده خود استفاده مي كنند ، بنابراين حتي درصد كمي از بهبود كارايي فرآيند مي تواند صدها هزار دلار صرفه جويي سالانه در هزينه ها به همراه داشته باشد. ، بدون ذكر مزاياي زيست محيطي انتشار كمتر كربن.
بهره وري تكنسين از ديگر مزاياي آن است. اندازه گيري دستي خدمات اتوماسيون صنعتي
هر سيلو در حدود يك ساعت در روز از زمان تكنسين معادل 520 ساعت در سال صرفه جويي شده يا حدود يك چهارم سال زمان تكنسين است. دلونگ مي گويد: "ما مي توانيم صرفه جويي در هزينه هاي عدم نياز به فرستادن كسي به آنجا را محاسبه كنيم ، اما منفعت واقعي اين است كه آنها كارهاي ارزشمندتري را در زمين انجام دهند." "البته ، نگه داشتن آنها روي زمين همچنين خطرات ارسال آنها را به ارتفاع 200 فوت براي مطالعه در محيط گرم ، گرد و غبار و سوزان كاملاً از بين مي برد."
هرمان كوئلو مدير بازاريابي براي صنعت زيمنس است كه در آرلينگتون ، تگزاس مستقر است ، كوئلو مسئول توسعه تجارت و بازاريابي رادار ، رادار موج هدايت شده و ابزارهاي سطح اولتراسونيك است. تجربه او در زمينه ساز دقيق بيش از 25 سال است. او به شدت درگير فناوري هاي راداري و فراصوت براي آموزش مشتريان و نمايندگان فروش بوده است. او همچنين فرستنده هاي راداري زيمنس و سونوگرافي و فرستنده و كنترل كننده هايي را كه به نفت و گاز ، غذا و نوشيدني ، آب و فاضلاب ، مواد شيميايي ، نيرو ، سيمان ، سنگدانه و معدن خدمات مي دهند ، به بازار عرضه مي كند.
برچسب: ،
ادامه مطلب
