DE2617803A1 - Monitoring temp. of granular material - by static or scanning infrared sensors for display and control - Google Patents
Monitoring temp. of granular material - by static or scanning infrared sensors for display and controlInfo
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Abstract
Description
Anlage zum Patentangesuck. derAttachment to patent application. the
Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft vom 18.03.76 Verfahren zur Messung von Temperaturen an Anlagen zur thermischen behandlung von körnigen und/oder stükkigem Gut, insbesondere an Anlagen zur Zementherstellung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft of March 18, 1976 proceedings for measuring temperatures on systems for the thermal treatment of granular and / or lumpy goods, in particular on plants for cement production and installation to carry out the procedure.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Temperaturen an Anlagen zur thermischen Behandlung von körnigen und/oder stükkigem Gut, insbesondere an Anlagen zur Zementherstellung.The invention relates to a method for measuring temperatures on systems for the thermal treatment of granular and / or lumpy goods, in particular on plants for cement production.
An Anlagen der eingangs bezeichneten Art treten vielfältige Proble- -me im Zusammenhang mit der Temperaturmessung zu Zwecken der Uberwachung und Regelung der Anlage auf. Beispielsweise bei einer Anlage zur Zementherstellung sind zur Uberwachung und Regelung der Gesamtanlage; die im Prinzip aus einer Vorwärmeinrichtung fur das zu behandelnde Gut,einer Brenneinrichtung, beispielsweise einem Drehrohrofen und einer nachgeschalteten Kühleinrichtung für das gebrannte Gut bestehen, die Temperatur der Abgase im Bereich und aer vorwarmeinrichtung die Temperatur der dem Unten zuzuführenden Sekundärluft im Bereich zwischen Drehrohrofen und Kuhleinrichtung zu erfassen. Ferner muß die Temperatur des vorgewärmten, in den Ofen einlaufenden Rohrgutes, des aus dem Kühler austretenden fertiggebrannten Gutes sowie die sogenannte Sinterzone im Drehrohrofen und Je nach Art der verwendeten Kühleinrichtung auch die Temperaturen fUr das in der Kuhleinrichtung befindliche gebrannte Gut erfaßt werden. Außerdem muß bei der Verwendung eines Drehrohrofens als Brenneinrichtung der Ofenmantel in bestimmten Bereichen temperaturmäßig überwacht werdem, um Schäden zu verhindern. Im Hinblick darauf, daß eine ganze Reihe der erfaßten Temperaturen zur Regelung der Gesamtanlage benötigt werden, ist es von Bedeutung, die Temperaturen möglichst exakt zu erfassen und hierbei unmittelbar fUr die Regelung verwertbare ießsignale zu erzeugen. Die Erfüllung dieser Forderungen wird dadurch erschwert, daß der zu erfassende Temperaturbereich bei den bisher bekannten Meßverfahren nicht mit einem Meßverfahren erfaßt werden kann.Während beispielsweise die Abgestemperaturenim Bereich zwischen 200 und 4500 C liegen, muß das Meßverfahren zur Messung der Sinterzonentemperatur einen Bereich von etwa 1800 bis 25000 C überdecken. Hinzu kommt die Schwierigkeit der zuverlässigen Messung einer Gastemperatur, wobei vor allem die Staubbelastung der zu messenden Abgase erhebliche Probleme aufwirft, sowie beispielsweise das Problem der Messung der Sinterzonentemperatur, da diese in Jedem Fall bertihrungslos gemessen werden muß. Hierbei treten insbesondere bei den bisher bekannten Meßverfahren erhebaul, llche Schwierigkeiten sowolil durch die Staubbelastung durch den Einfluß der Brennerflanme als durch den Gehalt an Metall- und Halogendämpfen innerhalb der Ofenatmosphäre in diesem Bereich.A variety of problems arise in systems of the type described above. -me in connection with temperature measurement for monitoring and control purposes of the plant. For example, in a plant for cement production are to be monitored and control of the entire system; which in principle consist of a preheating device for the material to be treated, a burning device, for example a rotary kiln and a downstream cooling device for the fired material, the temperature of the exhaust gases in the area and the preheating device the temperature of the one to be fed to the bottom Detect secondary air in the area between the rotary kiln and the cooling device. Further must be the temperature of the preheated pipe material entering the furnace, of the Finished goods exiting the cooler and the so-called sintering zone in the Rotary kiln and, depending on the type of cooling device used, also the temperatures for the fired in the cooling facility Well recorded will. In addition, when using a rotary kiln as a burning device The temperature of the furnace jacket is monitored in certain areas for damage to prevent. In view of the fact that a number of the temperatures recorded are required to regulate the entire system, it is important that the temperatures to be recorded as precisely as possible and directly usable for the regulation to generate flow signals. The fulfillment of these requirements is made more difficult that the temperature range to be detected is not with the previously known measuring methods can be detected with a measuring method Range between 200 and 4500 C, the measuring method for measuring the sintering zone temperature must cover a range from about 1800 to 25000 C. Then there is the difficulty the reliable measurement of a gas temperature, especially the dust exposure of the exhaust gases to be measured raises significant problems, as well as, for example, the problem the measurement of the sintering zone temperature, since this is measured without interference in each case must become. In this case, especially with the previously known measuring methods, erhebaul, All difficulties as well as from the dust pollution caused by the influence of the burner flanges than the content of metal and halogen vapors within the furnace atmosphere in this area.
Die bisher verwendeten Meßverfahren beispielsweise zur Sinterzonenmessung mit Hilfe von Teilstrahlungspyrometern oder Farbpyrometern setzen eine sichtbare Strahlung voraus, wobei die gewonnenen Meßwerte durch die vorstehend genannten EinflUsse,sel'es durch die Diese Seite ersetzt die Seite 6 der Offenlegungsschrift mit derselben Nummer.The previously used measuring methods, for example, for measuring sintered zones with the help of partial radiation pyrometers or color pyrometers set a visible Radiation ahead, the measured values obtained by the aforementioned influences, sel'es through the This page replaces page 6 of the Offenlegungsschrift with the same number.
Brennerflamme sei es durch den Metalldampf- und/oder Halogendampfgehalt in der Ofenatmosphäre verfälscht werden.Burner flame, be it due to the metal vapor and / or halogen vapor content falsified in the furnace atmosphere.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, daß ftlr alle Meßstellen ein einheitliches Meßverfahren vorsieht, so daß dementsprechend für alle Meßstellen auch das gleiche Meßgerät eingesetzt werden kann und dementsprechend von allen Meßstellen gleichartige nach dem gleichen Verfahren gewonnene Meßsignale zur Regelung der Anlage zur Verfügung stehen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Erzeugung eines der Jeweiligen herrschenden Temperaturproportionalen Meßsignals nur die an der betreffe;-den Meßstelle vorhandene Infrarotstrahlung verwendet wird. .aZhrend grundsätzlich die vorhandene Wärmestrahlung in einem Wellenlängenbereich von 0,8 bis 400 µm ausgenutzt werden kann, ist es besonders vorteilhaft, wenn für die Messung der Wellenlängenbereich zwischen etwa 1 bis 3 juni verwendet verwendet wird. Dies hat den Vorteil, daß alle Guttemperaturen über den gesamten in der Anlage vorkommenden Temperaturbereich erfaßt werden können, unabhängig davon, ob das Gut nur vorgewärmt oder glühen oder teilweise abgekühlt ist. Die Infrarotstrahlung wird hierbei mittels eines an sich bekannten Infrarot-Strahlungssensas erfaßt.The invention is based on the object of creating a method that a uniform measuring method provides for all measuring points, so that accordingly the same measuring device can be used for all measuring points and accordingly Measuring signals of the same type obtained from all measuring points using the same method are available to control the system. This object is achieved according to the invention solved in that to generate one of the respective prevailing temperature proportional Measuring signal only uses the infrared radiation present at the measuring point in question will. .aZhrend basically the existing thermal radiation in a wavelength range from 0.8 to 400 µm can be used, it is particularly advantageous if for the measurement of the wavelength range used between about 1 to 3 June is used will. This has the advantage that all product temperatures over the entire period in the system Occurring temperature range can be detected, regardless of whether the good is only preheated or glowing or partially cooled. The infrared radiation will detected here by means of an infrared radiation sensor known per se.
In vorteilhafter Au8gestaltung ist ferner vorgesehen, daß der temperaturmäßig zu überwachende Strömungsquerschnitt für das Behandlungsgut und/oder für Gase vom Infrarot-Strahiungs-Sensor kontinuierlich oder periodisch, insbesondere schrittweise abgetastet wird.In an advantageous embodiment it is also provided that the temperature-wise flow cross-section to be monitored for the material to be treated and / or for gases from Infrared radiation sensor continuously or periodically, in particular step by step scanned will.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die an der Jeweiligen Meßstelle gewonnenen Meßsignale über ein vorgebbares Zeitintervall gespeichert und unter Mittelwertbildung angezeigt und/oder zur Regelung der Anlage bzw von Anlageteilen weitergeleitet wird. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß wegen der schnellen Ansprechzeit der erfindungsgemäßen reinen Infrarotmessung zwar eine laufende temperaturmäßige Ubervrachung und Anzeige der zu jedem Zeitpunkt gemessenen Temperatur gewährleistet ist, daß aber wegen der s. T.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the measurement signals obtained at the respective measuring point over a predeterminable time interval stored and displayed under averaging and / or for controlling the system or is forwarded by parts of the system. This procedure has the advantage that because of the fast response time of the pure infrared measurement according to the invention a continuous temperature monitoring and display of the at any point in time measured temperature is guaranteed, but because of the s. T.
sehr langsamen Temperaturänderungen bei Regeleingriffen und wegen der z. T. sehr breiten zu überwachenden Strömungsquerschnitte, in denen sich "Temperaturstrahnenn bilden können, zur Vergleichmäßigung der Regelung nur ein Mittelwert als Meßsignal für die Regelung abgegeben wird.very slow temperature changes during control interventions and because of the z. T. very wide flow cross-sections to be monitored, in which "Temperaturstrahnenn can form only a mean value as a measuring signal to make the regulation more uniform is submitted for the scheme.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestal'ung ist vorgesehen, daß die an der Jeweiligen Meßstellegewennenen Meßsignale in Form eines Temperaturprofiles des überwachten Strömungsquerschnitts angezeigt und/oder zur Regelung der Anlage bzw. von Anlagenteilen weitergeleitet wird. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß "Temperatursträhnen" hinsichtlich ihrer Lage im Strömungsquerschnitt festgestellt werden können und daß dann ein gezielter, nur auf diese "Temperatrusträhne" ausgerichteter Regeleingriff vorgenommen werden kann. Diese Verfahrensweise ist beispielsweise vor allem jnteressant für die Überwachung von Rostkühlern an Anlagen zur Herstellung von @ement, da diese Verfahrensweise Strähnen in der Gutschicht auf dem Vorschubrost erkennen laßt, deren Temperatur über der z-ulässigen Guttemperatur liegt.Another advantageous embodiment provides that the Measurement signals in the form of a temperature profile are received at the respective measuring point of the monitored flow cross-section and / or to control the system or is forwarded by parts of the system. This procedure has the advantage that "temperature streaks" determined with regard to their position in the flow cross-section can be and that then a targeted, only on this "temperate strand" aligned Control intervention can be made. This procedure is for example before Especially interesting for the monitoring of grate coolers on production plants from @ement, as this procedure streaks in the good layer on the moving grate let see whose temperature is above the permissible product temperature.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die von Infrarot-Strahlungs-ßensor erfaßte Meßzone mittels eines Signalumwandlers als Bild angezeigt wird. Hierdurch wird es möglich, mit dem gleichen Gerät, mit dem beispielsweise die Temperatur der Sinterzone erfaßt wird, auch die Beschaffenheit der Sinterzonen optisch überwacht werden kann, was insbesondere im Hinblick auf die BilCung und das Anwachsen eines Ansatzringes in einem Drehrohrofen von Bedeutung ist.In another advantageous embodiment it is provided that the measuring zone detected by infrared radiation sensor by means of a signal converter as Image is displayed. This makes it possible to use the same device with the For example, the temperature of the sintering zone is detected, including the condition the sintering zones can be monitored optically, in particular with regard to the formation and growth of a ring in a rotary kiln is important is.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß zur Messung von Gastemperaturen die von einem im Gasstrom befindlichen Strahlkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit und/oder geringer Masse ausgehende Infrarotstrahlung benutzt wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es mich, praktisch ohne Verfälschung die Gastemperatur direkt zu messen. Dies ist insbesondere bei staubhaltigen Gasen von großer Bedeutung, da die von dem Strahlkörper ausgehende Infrarotstrahlung praktisch immer die Jeweilige Gastemperatur widergibt, unabhängig davon, ob sich im Laufe der Zeit aufgrund der Staubbeladung der zu messenden Gasströmung auf den Strahlkörper eine Staubschicht ablagert, da immer die von der Oberfläche des Strahlkörpers ausgehende Infrarotstrahlung als Basis für die Temperaturmessung genommen wird. Dadurch, daß ein Körper mit hoher Wärmelei@@@higkeit und/ oder geringer Masse verwendet wird, ist gewährleistet, daß der Strahlkörper innerhalb kürzester Zeit die Temperatur der ihn umströmenden Gase annimmt.In an advantageous embodiment of the invention, it is also provided that for the measurement of gas temperatures from a radiant body located in the gas flow Infrared radiation emanating with high thermal conductivity and / or low mass is used. With the help of this procedure, it is me, with practically no adulteration measure the gas temperature directly. This is especially the case with dusty gases of great importance, since the infrared radiation emanating from the radiator is practical always reflects the respective gas temperature, regardless of whether in the course the time due to the dust load of the gas flow to be measured on the jet body a layer of dust is deposited, since it is always the one emanating from the surface of the jet body Infrared radiation is taken as the basis for temperature measurement. By having a body with high Warmth and / or low mass is used, it is guaranteed that the radiant body can measure the temperature of the gases flowing around it within a very short time accepts.
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ist gekennzeichnet durch die Verwendung eines an sich bekannten Infrarot-Strahlungs-Sensors.The invention also relates to a device for performing the method according to the invention and is characterized by the use of an known infrared radiation sensor.
Während bisher beispielsweise zur Messung der Gastemperatur Thermoelemente, zur Messung der Sinterzonentemperatur Strahlungspyroineter, zur optischen Ubert,achung der Sinterzonen Fernsehkameras eingesetzt werden mußten, was eine direkte Rückwirkung auf die Qualität und die Vergleichbarkeit der gewonnenen Meßsignale hat, ergibt die Temperaturmessung mit nur einem Gerätetyp für alle Meßstellen direkt miteinander vergleichbare Meßsignale und damit eine wesentliche Vereinfachung der Regelung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Ansprechzeit derartiger Sensoren im Bereich von 1/10 Sekunden liegt, so daß beisptelsweise mit einem derartigen Gerät auch die Manteltemperatur des sich drehenden Ofens und dergleichen überwacht werden kann. Sogenannte "rote 'vellen't auf dem Ofenmantel, die bei Ausmauerungsschäden auftreten, sind wegen der kurzen Ansprechzeit sofort feststellbar.While previously thermocouples were used to measure the gas temperature, for measuring the sintering zone temperature radiation pyroineter, for optical monitoring TV cameras had to be used in the sintering zones, which had a direct effect has on the quality and comparability of the measurement signals obtained the temperature measurement with only one device type for all measuring points directly with each other comparable measurement signals and thus a significant simplification of the regulation. Another advantage is that the response time of such sensors is in the range of 1/10 seconds, so that for example with such a device also the Shell temperature of the rotating furnace and the like can be monitored. So-called "red 'vellen't on the furnace shell, which occur when the lining is damaged, can be detected immediately due to the short response time.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß der Infrarot-Strahlungs-Sensor zur Meßverterfassung schwenke und/oder verschiebbar gelagert ist. Dies hat den Vorteil, daß mit nur einem Sensor entweder mehrere Meßstellen nacheinander abgefahren werden können, beispielsweise bei der Uberwachung des Mantels eines DrehrohroNens,oder aber ein TeBperaturprofil eines vom Gas oder Gut durchströmten Querschnittes oder ein entsprechender iIittelvert erzeugt werden kann.In an advantageous embodiment it is also provided that the infrared radiation sensor swivel for measurement detection and / or is slidably mounted. This has the advantage that with only one sensor, either several measuring points one after the other can be traveled, for example when monitoring the jacket of a rotary tube, or but a temperature profile of a cross-section through which the gas or material flows or a corresponding medium value can be generated.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Messung von Gastemperaturen die von einem im Gasstrom befindlichen Strahlkörper mit vorzugsweise hoher Wärmeleitfähigkeit uld/oder geringer Masse ausgehende Infrarotstrahlung benutzt wird. Ein derartiger Strahlungskörper kann an der günstigsten Stelle im Strömungsquerschnitt angeordnet werden, wobei er bei entsprechender Größe gleichzeitig eine Abschirmung der Optik des Sensors gegenüber Strahlungseinflüssen der dahinterliegenden .fandungsteile bietet. Bei der Verwendung von Matenahen mit hoher Wärmeleitfähigkeit und/oder bei einer geringen Masse des Strahlungskörpers ergibt sich eine schnelle, der Veränderung der Gastemperatur entsprechende Veränderung der Temperatur dieses Strahlungskörpers und damit ein für die Regelung einer derartigen Anlage genügend kurzer Zeitraum,bis der Strahlungskörper die Temperatur der ihn umspülenden GasstrUmung annimmt.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that for the measurement of gas temperatures from a radiant body located in the gas flow Infrared radiation emanating with preferably high thermal conductivity and / or low mass is used. Such a radiation body can be at the most favorable point in Flow cross-section can be arranged, with the appropriate size at the same time a shielding of the optics of the sensor against the radiation effects of those behind it .fundungsteile offers. When using materials with high thermal conductivity and / or with a low mass of the radiation body results in a fast, the change in the temperature of the gas corresponding to the change in the gas temperature Radiant body and thus sufficient for the regulation of such a system short period of time until the radiation body reaches the temperature of the gas flow surrounding it accepts.
Hierbei ist es in weiterer Ausgestaltung vorteilhaft, wenn der Strahlungskörper an Haltemitteln mit niedriger Wärmeleitfähigkeit befestigt ist, so daß praktisch keine Verfälschung des Meßergebüber die nisses durch die Haltemitte' abfließende Wärmemengen eintritt.Here, in a further embodiment, it is advantageous if the radiating body is attached to holding means with low thermal conductivity, so that practical no falsification of the measurement result over the niss through the holding center 'flowing off Amount of heat enters.
Bei staubbeladenen Gasströmungen ist es schließlich- vorteilhaft, daß die Oberfläche des StrKh~ungskörpers zumi.ndes teileweise in etwa die gleiche Färbung aufweist, wie der zu erwartende Staubansatz. Hierdurch zum der Infrarot-Strahlun-gs-Sensor bereits bei Betriebsaufnahme geeicht werden, da sich im Verlaufe der Betriebszeit bildende Staubansätze aufgrund der vorgegebenen Färbung der Körperoborfläche durch Staubansätze die vom Strahlungskörper ausgehende Infrarot-Strahlung sich praktisch kaum ändert.In the case of dust-laden gas flows, it is ultimately advantageous to that the surface of the reinforcing body is partly roughly the same Color, like the expected dust build-up. This leads to the infrared radiation sensor must be calibrated at the start of operation, as this will change over the course of the operating time forming dust deposits due to the given color of the body surface The infrared radiation emanating from the radiating body practically becomes dust deposits hardly changes.
Die Erfindung wird anhand schentaischer Zeichnungen näher erläutert. E3 zeigen: Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung von Zement nach dem Trockenverfahren Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II in Fig. 1 Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anlage zur Herstellung von Zement nach dem Trockenverfahren weist einen Drehrohrofen 1 auf, der gutaufgabeseitig an eine Vorwärmeinrichtung 2 angeschlossen ist, durch die mit Hilfe einer Zuleitung 3 die aus dem Ofen austretenden heißen Gase in Gegenstrom zu dem an ihren oberen Ende eingeführten körnigen Gut zur Vorwärmung geführt werden.The invention is explained in more detail with reference to Schentai drawings. E3 show: FIG. 1 a plant for the production of cement by the dry process FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 in FIG. 1 schematically The plant shown for the production of cement by the dry process has a Rotary kiln 1, which is connected to a preheating device 2 on the material feed side is through which, with the aid of a supply line 3, the hot ones emerging from the furnace Gases in countercurrent to the granular material introduced at its upper end for preheating be guided.
Uber eine Gutzuführungsleitung 4 tritt das vorgewärmte Gut über die Einlaufkammer 5 in den Drehrohrofenlein. Die aus der Vorwärmeinrichtung 2 austretenden Gase werden Je nach Anlage beispielsweise über einen Gaskonditionerturm 6 und ine Filteranisge 7 abgeführt.The preheated material passes through a material supply line 4 Inlet chamber 5 in the rotary kiln. The exiting from the preheater 2 Depending on the system, gases are, for example via a gas conditioning tower 6 and ine filter anisge 7 discharged.
An Gutauslaufende des Drehrohrfens 1 ist ein Ofenkopf 8 vorgesehen, an den eine Kühleinrichtung, beispielsweise ein Bostkühler mit Vorschubsbrost angeschlossen ist. Der Kühleinrichtung 9 ist eine Abtransporteirichtung 10 für dai abgekühlte Out nachgeschaltet. Über eine im Ofenkopf 8 gehaltene Brennerlanze 11 wird die für die Vorwärmung und die thermische Behandlung des Gutes erforderliche Wärieenergie in den Drehrohrofen eingeführt.A furnace head 8 is provided at the product outlet end of the rotary kiln 1, to which a cooling device, for example a Bostkühler with a moving grate, is connected is. The cooling device 9 is a removal device 10 for the cooled ones Downstream out. About a held in the furnace head 8 burner lance 11 is for the preheating and thermal treatment of the goods required thermal energy introduced into the rotary kiln.
Für den Betrieb einer derartigen Anlage sowohl unter des Gesichtspunkt des geringstmögliochen Energieverbrauchs als auch eines stbrungsfreien Verfahrensablaufes ist nun eine Überwachung der Temperatur all den verschiedenen Stellen dieser Anlage notwendig, wobei wegen der Vielzahl von Einflußgrößen und möglichen Regelgrößen eine möglichst exakte Tempearturfeststellung erforderlich ist. Bei dein vorliegenden Meßverfahren wird vorteilhafterweise zur Erzeugung der zur Überwachung, Steuerung und Regelung der Anlage notwendigen teiperaturproportionalen Meßsignale Jeweils nur die an der betreffenden Meßstelle vorhandene Infrarotstrahlung verwendet, sei es über dio Infrarotstrahlung des Produktes, sei es bei der Gastemperaturmessung über die Infrarotstrahlung eines an der betreffenden Meßstelle im Gasstrom befindlichen Strahlungskörpers. Im nachfolgenden werden die wesentlichen Meßstellen für eine derartige Anlage näher erläutert.For the operation of such a system both from the point of view the lowest possible energy consumption as well as a trouble-free process flow is now a monitoring of the temperature of all the different points of this system necessary, because of the large number of influencing variables and possible controlled variables a temperature determination that is as exact as possible is required. With your present Measurement method is advantageously used to generate the monitoring, control and control of the system necessary partial temperature proportional measurement signals only the infrared radiation present at the relevant measuring point is used it is via the infrared radiation of the product, be it when measuring the gas temperature via the infrared radiation of one located in the gas flow at the relevant measuring point Radiating body. In the following the essential measuring points for a such system explained in more detail.
Zur Messung der Guttemperatur in der Sinterzone ist am Ofenkopf ein Infrarot-Strahlungs-Sensor 13 angeordnet, desser. Optik auf den Bereich der Sinterzone ausgerichtet ist. Die Optik ist hierbei so ausgerlchtet und abgeschirmt, daß die von der Flamme 14 ausgehende Strahlung nicht mitgemessen wird. An diesem Sensor 13 ist einmal ein Anzeigegerät 15 und zum anderen ein Bildschirm 16 zur optischen Uberwachung der Sinterzone 12 mittels der durch einen Signalumwandler umgewandelten Meßsignale des Sensors 13.To measure the material temperature in the sintering zone, there is a on the furnace head Arranged infrared radiation sensor 13, desser. Optics on the area of the sintering zone is aligned. The optics are aligned and shielded so that the radiation emanating from the flame 14 is not also measured. On this sensor 13 is a display device 15 on the one hand and a screen 16 for optical purposes on the other Monitoring of the sintering zone 12 by means of the converted by a signal converter Measurement signals from sensor 13.
Das dem Anzeigegerät 15 zugeleitete Meßsignal wird gleichzeitig einer nicht näher dargestellten Regeleinrichtung zugeleitet, über die sowohl die Drehzahl des Ofens als auch die Brennstoffzufuhr als auch der Ofenzug übr nicht näher dargestellte Gebläse geregelt wird.The measuring signal fed to the display device 15 is at the same time a not shown in more detail supplied control device via which both the speed of the furnace and the fuel supply as well as the furnace train are not shown in detail Fan is regulated.
Neben der Uberwachung der Sinterzonentenperatur ist ferner noch die Uberwachung und Regelung der dem Ofen von der Kühleinrichtung 9 zuströ... nden Sekundärluft von Bedeutung. Hierzu ist im Bereich der Einlauföffnung der Kühleinrichtung 9 ein Sensor 17 angeordnet, der die von einem im Sekundärluftstrom befirdlichen Strahlungskörper 19 ausgehende Infrarotstrahlung aufnimmt, anzeigt und zu Regelzwecken weiterleitet. Die Sekundarluft wird hierbei im wesentlichen durch die mit der Kühleinrichtung verbundenen Kühlgebläse beeinflußt.In addition to monitoring the sintering zone temperature, there is also the Monitoring and regulation of the secondary air flowing into the furnace from the cooling device 9 significant. For this purpose, a cooling device 9 is provided in the area of the inlet opening Arranged sensor 17, which from a befirdlichen in the secondary air flow radiation body 19 picks up outgoing infrared radiation, displays it and forwards it for control purposes. The secondary air is here essentially through the with the cooling device connected cooling fan.
Die Kühleinrichtung 9 ist ferner mit wenigstens einen Sensor 20 versehen, durch den die Guttemperatur in der erstes Kühlkammer sowohl hinsichtlich der Temperatur als auch des Temperaturp ofiles überwacht wird. Zu diesem Zweck ist der Sensor 20 zweckmäBigerweise schwenkbar angeordnet, so daß er den gesamten Strömungsauerschnitt des Rostes in der ersten Kühlkammer überstreichen kann, so daß etwa auftretende Gutsträhnen mit erhöhter oder zu hoher Guttemperatur auch hinsichtlich ihrer Lage erfaßt werden können und entsprechende Abhilfemaßnahmen getroffen werden können.The cooling device 9 is also provided with at least one sensor 20, by which the product temperature in the first cooling chamber both in terms of the temperature as well as the temperature p ofile is monitored. To that end is the sensor 20 is expediently arranged to be pivotable, so that it covers the entire outer flow section of the grate in the first cooling chamber can be painted over, so that any occurring Strands of good material with increased or too high material temperature, also with regard to their position can be detected and appropriate remedial action can be taken.
Im Bereich des Kühlerauslaufs ist ein weiterer Sensor 21 angeordnet, der die Kühlerendtemperatur überwacht. Diese Uberwachung ist vor allem zum Schutze der nachgeschalteten Fördereinrichtungen 10 von Bedeutung.Another sensor 21 is arranged in the area of the cooler outlet, which monitors the cooler end temperature. This monitoring is primarily for protection the downstream conveyors 10 is important.
Im Bereich der Guteinlaufseite wird einmal über einen Sensor 22 die Temperatur des über die Gutzufuhrleitung 4 in den Ofen eintretenden, vorgewärmten Gutes überwacht. Außerdem wird über einen Sensor 23 die Austrittstemperatur der heißen Ofenabgase wieder mit Hilfe eines Strahlungskörpers 19' überwacht. Weitere Sensor-Strahlungskörperanordnungen 24, 25, 26 sind zur Uberwachung der Abgastemperaturen sowohl hinter der Vorwärmeinrichtung 2 der Konditioniereinrichtung 6 sowie hinter dem E-Filter 4 angeordnet, wobei die erfaßten Werte so voll zur Regelung der Gesamtanlage, insbesondere der Regelung des Drehrohrofens als auch zur Regelung von Anlagenteilen, beispielsweise der Wasserzufuhr in Konditionierturm verwendet werden. Das Regelsys-';em als solches ist in der schematischen Zeichnung nicht näher dargestellt. Der einfacheren Darstellung wegen ist jeweils Jeder Sensor mit einem Anzeigegerät verbunden. Dies gilt auch für die übrigen, die Temperatur dcs Gut- und/oder des Gasstromes messenden Sensoren dieser Anlage, wobei Meßwerte, die nicht direkt zur Regelung verwendet werden, beim Einsatz eines Prozeßrechners Jedoch für die vom ProzeDrechner durchgeführte Bilanzierung mit herangezogen werden.In the area of the goods inlet side, the Temperature of the entering the furnace via the material supply line 4, preheated Good monitors. In addition, the outlet temperature of the hot furnace exhaust gases are monitored again with the aid of a radiator 19 '. Further Sensor radiation body arrangements 24, 25, 26 are used to monitor the exhaust gas temperatures both behind the preheating device 2 of the conditioning device 6 and behind the E-filter 4, with the recorded values so fully for the control of the entire system, in particular the regulation of the rotary kiln as well as the regulation of system parts, for example, the water supply in the conditioning tower can be used. The rule system - '; em as such, it is not shown in more detail in the schematic drawing. The easier one Each sensor is represented by a display device tied together. This also applies to the rest, the temperature of the material and / or the gas flow measuring sensors of this system, with measured values that are not directly used for regulation used, but when using a process computer for the process computer carried out balancing can also be used.
In Fig. 2 ist schematisch die-Anordnung einer lIeßstelle zur Messung von Gastemperaturen am Beispiel der Messung der Sekundärtemperatur dargestellt. Bei dem dargestellten Horizontalschnitt durch den Einlauf zum Kühler 9 sind mehrere Strahlungskörper 19 vorgesehen, die von dem aus dem Kühler in den Drehrohrofen strömenden Sekundärluftstrom liegen. Die Strahlungskörper 19 sind hierbei so angeordnet, daß sie von dem schwenkbar gelagerten Sensor 17 nacheinander abgetastet werden können. Das Abtasten erfolgt hierbei beispielsweise mit einem Schrittmotor, wobei die in Jeder Meßperiode gewonnenen Meßwerte über eine entsprechende Recheneinheit zu einem Mittelwert zusammengefaßt werden.In Fig. 2, the arrangement of a leak point for measurement is schematically of gas temperatures using the example of measuring the secondary temperature. In the illustrated horizontal section through the inlet to the cooler 9, there are several Radiant body 19 is provided, which flows from the cooler into the rotary kiln Secondary air flow lie. The radiating body 19 are arranged here so that they can be scanned one after the other by the pivotably mounted sensor 17. The scanning takes place here, for example, with a stepper motor, the in Measured values obtained for each measuring period via a corresponding arithmetic unit Mean value can be summarized.
Eine Meßperiode kann hierbei einen -der mehrere Uberlaufe des Sensors 1 7 umfassen. Durch die Mittelwertbildung wird vermieden, daß bei etwa vorhandenen Strähnen unterschiedlicher Temperatur innerhalb des Strönunesquerschnittes, rein örtliche Temperaturabweichungen, die Jedoch in der Gesamtbilanz bedeutungslos sind, direkt auf die Regelung durchschlagen.A measuring period can in this case one or more overflows of the sensor 1 7 include. The averaging avoids that if there are any Strands of different temperatures within the Strönune cross-section, pure local temperature deviations, which are insignificant in the overall balance, have a direct impact on the regulation.
Bei der Messung der abgasseitigen Temperaturen genügt in der Regel die Anordnung eines Strahlungskörpers im Strömungsquerschnitt sowie eine fest installierter Sensor.When measuring the temperatures on the exhaust gas side, it is usually sufficient the arrangement of a radiator in the flow cross-section as a permanently installed sensor.
Die Strahlungskörper sind flächig ausgebildet, zweckmäßIgerweise als Scheiben ausgebildet und mit entsprechenden Haltemitteln an der Wand des jeweiligen Strömungskanals befestigt.The radiating bodies are flat, expediently as Discs formed and with corresponding holding means on the wall of the respective Flow channel attached.
Eine sehr wesentliche Überwachungsfunktion, die jedoch nicht unmittelbar mit der Regelung der Anlage zusammenhängt, hat der Sensor 27 zu übernehmen, durch den die Temperatur des Ofenmantels im Bereich der Sinterzone überwacht wird. Hierzu ist dieser Sensor über eine vorgegebene Strecke in Ofenlängsrichtung verfahrbar gelagert, so daß die gefährdeten Mantelteile mit Sicherheit hinsichtlich etwa auftretender "roter Flecken" überwacht werden.A very important monitoring function, but not immediately related to the regulation of the system, the sensor 27 has to take over, through that the temperature of the furnace shell in the area of the sintering zone is monitored. For this this sensor can be moved over a specified distance in the longitudinal direction of the furnace stored so that the endangered shell parts with security with regard to any occurring "red spots" are monitored.
Das vorbeschriebene Meßverfahren ist nicht auf die schematisch vorbeschriebene Ausbildung einer Anlage zum Herstellen von Zement beschränkt. Anstelle eines Vorschubrostkühlers kann auch ein Drehofen mit Planetenkühler eingesetzt werden, wobei über einen entsprechenden Sensor die Manteltemperaturen der einzelnen planetenförmig am Auslaufende des Ofens mit diesem fest verbundenen Kühlrohre überwacht wird. Ebenso kann an die Stelle des dargestellten Rostkühlers auch ein Wirbelschichtkühler treten.The above-described measuring method is not limited to that which has been schematically described above Limited training of a plant for the production of cement. Instead of a moving grate cooler A rotary kiln with a planetary cooler can also be used, with a corresponding Sensor the jacket temperatures of the individual planet-shaped at the outlet end of the furnace is monitored with this permanently connected cooling tubes. Likewise, can take the place The grate cooler shown also includes a fluidized bed cooler.
Das vorbeschriebene Meßverfahren kann mit entsprechender Abwandlung fiSr eine Vielzahl von Verfahren zur thermischen @ehandlung von körnigem oder stückigem Gut, beispielsweise bei der Tonerdekalzination, der Direktreduzion von Eisenerz und ähnlichen Prozessen eingesetzt werden.The above-described measuring method can be modified accordingly for a multitude of processes for the thermal treatment of granular or lumpy products Good, for example with alumina decalcination, the direct reduction used by iron ore and similar processes.
Ansprüche L e e r s e i t e Expectations L e r s e i t e
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762617803 DE2617803A1 (en) | 1976-04-23 | 1976-04-23 | Monitoring temp. of granular material - by static or scanning infrared sensors for display and control |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19762617803 DE2617803A1 (en) | 1976-04-23 | 1976-04-23 | Monitoring temp. of granular material - by static or scanning infrared sensors for display and control |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2617803A1 true DE2617803A1 (en) | 1977-11-03 |
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ID=5976033
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2617803A1 (en) |
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1976
- 1976-04-23 DE DE19762617803 patent/DE2617803A1/en not_active Ceased
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Legal Events
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