CN212512413U - 一种热成像回转窑实时测温系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于高温监测领域，具体涉及了一种热成像回转窑实时测温系统。一种热成像回转窑实时测温系统，包括上位机，还包括测温装置，测温装置包括支撑架和若干测温传感器组；测温传感器组包括有若干个测温传感器；测温传感器与上位机通信连接；支撑架笼罩在回转窑上，与地面固定连接；测温传感器组沿着回转窑的轴向排列安装在支撑架上，与支撑架固定连接。通过全覆盖测量筒体壁温，实时监测整个转窑壁温分布状况，实时显示窑筒体整体热成像图。连续监测转窑壁温，提早的探知任何异常内部结焦与耐火材料脱落减薄现象，分析定位回转窑内部结焦或脱落趋势，准确定位结焦或脱落位置，用于指导燃烧的调整与停炉的检修。
Description
技术领域
本实用新型属于高温监测领域，具体涉及了一种热成像回转窑实时测温系统。
背景技术
近年来，随着我国建材、冶金、化工和环保等工业的高速发展，这些行业所需回转窑的数量也不断增长。回转窑是生产工艺中原料煅烧环节的核心设备，其运转情况的好坏直接关系到熟料的产量、质量和成本。回转窑内衬为耐火材料，在温度因素、化学侵蚀、机械磨损等不同情况下，会使耐火材料发生不同程度的破损和脱落，导致窑体内部凸凹不平,厚薄不均。一旦局部耐火材料脱落，会给生产及安全带来严重威胁。回转窑内衬的厚薄程度主要是通过回转窑表面温度进行检测。当回转窑某区域出现异常高温则说明此处窑衬已受损，存在红窑隐患。一旦发生红窑事故，将会给厂家的经营生产带来巨大的经济损失，甚至威胁人身安全,因此需要准确测量出回转窑表面温度。
现有的最常用的是回转窑直接测温法，具体操作为在回转窑窑壳和耐火内衬对应位置上开设测温通孔，然后通过紧固件将热电偶安装于测温通孔外，将热电偶的偶头伸入测温通孔内且与窑内壁保持较小距离。在生产时，回转窑内的高温烟气进入测温通孔内，高温烟被热电偶感应捕捉，进而测量出回转窑内部的温度值并传送至中控室指导生产。
回转窑直接测温方法存在的缺点是：测温通孔内很容易进入高温粉状物料，半熔融状态的物料极易粘附，一旦进入孔内将很难倒出，日积月累就会形成料瘤堵塞测温通孔，从而大幅降低测温精度。而如果采取将热电偶伸入回转窑内部的方式，则用不了多久伸出部分的热电偶就会被物料磨损，丧失测温能力。
实用新型内容
为了解决现有难以很好的测量回转窑内部温度的问题，本实用新型提出了一种利用热成像原理的可以全覆盖非接触的对回转窑进行实时测温的测温系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术手段是，一种热成像回转窑实时测温系统，包括上位机，还包括测温装置，所述的测温装置包括支撑架和若干测温传感器组；所述的测温传感器组包括有若干个测温传感器；所述的测温传感器与上位机通信连接；所述的支撑架笼罩在回转窑上，与地面固定连接；所述的测温传感器组沿着回转窑的轴向排列安装在支撑架上，与支撑架固定连接。
作为优选，所述的测温传感器采用的是红外测温传感器。
作为优选，所述的测温传感器组至少设置有五个红外测温传感器。
作为优选，所述的测温传感器组包括有全方位测温组和补位测温组；所述全方位测温组用于测量回转窑任一截面的整体的温度；所述任意相邻的两个全方位测温组所测的区域相切；所述补位测温组用于测量两个全方位测温组之间形成的盲区的温度。
作为优选，所述的全方位测温组由三个红外测温传感器组成，分别安装在回转窑的正上方和回转窑两侧的斜下方；所述安装在回转窑斜下方的测温传感器与地面的夹角为30度。
作为优选，所述的补位测温组由两个红外测温传感器组成，分别安装在回转窑的两侧的斜上方；所述补位测温组的测温传感器与地面的夹角为60度。
本实用新型的有益效果：通过全覆盖测量筒体壁温，实时监测整个转窑壁温分布状况，实时显示窑筒体整体热成像图、从废物进窑开始的干燥、热解、燃烧、燃尽各区段温度分布，高温带变化趋势图。连续监测转窑壁温，提早的探知任何异常内部结焦与耐火材料脱落减薄现象，分析定位回转窑内部结焦或脱落趋势，准确定位结焦或脱落位置，用于指导燃烧的调整与停炉的检修。对于采集的数据实时存储，在积累一定温度数据后，根据转窑内部结构导热系数，结合传热学模型，模拟转窑内部温度状况，用于指导危废进窑燃烧，同时进一步开发耐火材料使用与维护管理功能，指导耐火材料的优化选型与预防性维修。
附图说明
图1是测温装置部分结构示意图
图2是全方位测温组的安装方位图
图3是补位测温组的安装方位图
其中：1、支撑架，2、回转窑，3、红外测温传感器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本实用新型的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制，为了更好地说明本实用新型的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用于的具体含义。
如图1所示，一种热成像回转窑2实时测温系统，包括上位机，还包括测温装置，测温装置包括支撑架1和若干测温传感器组。
测温传感器组包括有若干个测温传感器。测温传感器与上位机通信连接。支撑架1笼罩在回转窑2上，与地面固定连接。测温传感器组沿着回转窑2的轴向排列安装在支撑架1上，与支撑架1固定连接。测温传感器采用的是红外测温传感器3，可以采用阵列式红外摄像机进行拍摄。
支撑架1的顶端为拱形结构，且在支撑架1上除了必要的称重结构外，一共设置了红外摄像机安装梁。
其中每个测温传感器组中至少设置有五个红外测温传感器3。测温传感器组包括有全方位测温组和补位测温组。
图2和图3中的虚线表示红外摄像机的拍摄范围。如图2所示，全方位测温组用于测量回转窑2任一截面的整体的温度。任意相邻的两个全方位测温组所测的区域相切。全方位测温组由三个红外测温传感器3组成，分别安装在回转窑2 的正上方和回转窑2两侧的斜下方。安装在回转窑2斜下方的测温传感器与地面的夹角为30度。
如图3所示，补位测温组用于测量两个全方位测温组之间形成的盲区的温度。补位测温组由两个红外测温传感器3组成，分别安装在回转窑2的两侧的斜上方。补位测温组的测温传感器与地面的夹角为60度。
本申请需要对回转窑2实施全覆盖监测，及时的得知每个位置的温度变化，但由于回转窑2在实际使用中是旋转的，但是转速较低，且距离地面的距离有限，又考虑到回转窑2整体为柱形；所以针对每个截面设置单个红外摄像机通过某条轴线来测量的话，会存在测量不完全的问题，所以此时设置3个红外摄像机为最佳的选择，由于在测量时，每个红外摄像机所能监测的范围投影都是圆形；所以为了全面监测，有两种布置方法，一种是进行大范围重叠监测，但是这样会需要很多的设备，同时也要需要支撑架1很高的利用能力；所以本申请中相邻两个全方位测温组的测温范围是相切的，然后在对由于范围相切产生的盲区添加补位测量组。
实际上，对于补位测量组同样使用三个红外摄像机是最好的，但是由于考虑到实际的回转窑2的正下方不适合设置红外摄像机，所以只在回转窑2两侧的斜上方设置了红外摄像机。这样子就减少了很多的设备，降低了成本。
对与采集到的温度图像，将摄像头按照位置关系将各自采集到的温度图像拼接成一个完整的回转窑2，其中以回转窑2靠近地面的轴线作为分割线，将整个图像展开成为平面图像，观察图像上的温度变化，如果有局部出现温度过高，则可以看到在某个区域内，有个高亮的斑在上下移动，从而可以快速确认出现问题的部位，同时也可以起到预警的作用。
通过全覆盖测量筒体壁温，实时监测整个转窑壁温分布状况，实时显示窑筒体整体热成像图、从废物进窑开始的干燥、热解、燃烧、燃尽各区段温度分布，高温带变化趋势图。连续监测转窑壁温，提早的探知任何异常内部结焦与耐火材料脱落减薄现象，分析定位回转窑2内部结焦或脱落趋势，准确定位结焦或脱落位置，用于指导燃烧的调整与停炉的检修。对于采集的数据实时存储，在积累一定温度数据后，根据转窑内部结构导热系数，结合传热学模型，模拟转窑内部温度状况，用于指导危废进窑燃烧，同时进一步开发耐火材料使用与维护管理功能，指导耐火材料的优化选型与预防性维修。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (6)
1.一种热成像回转窑实时测温系统，包括上位机，其特征在于，还包括测温装置，所述的测温装置包括支撑架和若干测温传感器组；所述的测温传感器组包括有若干个测温传感器；所述的测温传感器与上位机通信连接；所述的支撑架笼罩在回转窑上，与地面固定连接；所述的测温传感器组沿着回转窑的轴向排列安装在支撑架上，与支撑架固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种热成像回转窑实时测温系统，其特征在于，所述的测温传感器采用的是红外测温传感器。
3.根据权利要求2所述的一种热成像回转窑实时测温系统，其特征在于，所述的测温传感器组中至少设置有五个红外测温传感器。
4.根据权利要求3所述的一种热成像回转窑实时测温系统，其特征在于，所述的测温传感器组包括有全方位测温组和补位测温组；所述全方位测温组用于测量回转窑任一截面的整体的温度；所述任意相邻的两个全方位测温组所测的区域相切；所述补位测温组用于测量两个全方位测温组之间形成的盲区的温度。
5.根据权利要求4所述的一种热成像回转窑实时测温系统，其特征在于，所述的全方位测温组由三个红外测温传感器组成，分别安装在回转窑的正上方和回转窑两侧的斜下方；所述安装在回转窑斜下方的测温传感器与地面的夹角为30度。
6.根据权利要求4所述的一种热成像回转窑实时测温系统，其特征在于，所述的补位测温组由两个红外测温传感器组成，分别安装在回转窑的两侧的斜上方；所述补位测温组的测温传感器与地面的夹角为60度。
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| CN202021150816.XU CN212512413U (zh) | 2020-06-19 | 2020-06-19 | 一种热成像回转窑实时测温系统 |
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| CN202021150816.XU CN212512413U (zh) | 2020-06-19 | 2020-06-19 | 一种热成像回转窑实时测温系统 |
Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113899203A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 郑州大学 | 一种监测回转窑窑衬耐火材料厚度变化的方法 |
| CN114184033A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-15 | 北京智冶互联科技有限公司 | 一种回转窑耐火材料脱落位置、厚度及大小的检测方法 |
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2020
- 2020-06-19 CN CN202021150816.XU patent/CN212512413U/zh active Active
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