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セメントキルン内の温度測定方法

セメントキルン内部の温度測定は非常に困難です。 キルンの回転、高温、およびキルンに沿った焼結材料の動きにより、熱電対およびその他の接触ベースの温度センサーは実用的ではありません。

放射温度計、またはパイロメーターは、非接触温度測定を可能にしますが、それらの有効性は、燃焼ゾーン内の高ダスト条件および大きな動的キルンエリア内の小さなターゲットポイントによって制限される可能性があります。
それにも関わらず、最も高温のプロセスである燃焼ゾーンの温度測定はとても重要です。なぜなら、約1300〜1450°C(2372〜2642°F)でケイ酸二カルシウム(C2S)からケイ酸三カルシウム(C3S)への完全な変換がこの燃焼ゾーンでおこるからです。
パイロメーターは、不明瞭化やほこりによって引き起こされるエラーの影響を受けにくいため、燃焼ゾーンの温度を測定するためによく使用されます。 ピークピッカーアルゴリズムと組み合わせると、比率温度計は、視野に95%の不明瞭さが存在する場合でも、正確な温度測定を行うことができます。
これは、一般的なモニタリングのための効果的な測定を提供するが、より効果的なキルン操作に関する情報をあまり提供しません。
キルンのごく一部からの単一の測定値のみが提供されるため、ターゲット領域が最適化されていない場合、読み取り値は誤った対応を招く可能性があります。


キルン測定にサーマルイメージャーを使用する利点
クリンに関するより詳細なプロセス情報を取得するには、近赤外線センサーとボアスコープレンズを備えた短波長熱画像装置を使用するのがより現代的なアプローチです。 これは、燃焼ゾーン内の状態に関するより多くの情報を提供可能とします。 炉内監視カメラーボアスコープは、検査および診断の目的で長年使用されてきましたが、近年、AMETEK LandのNIR−Bボアスコープカメラシステム赤外線バージョンが熱画像化アプリケーションに対応するモデルへと開発されました。



NIR-Bボアスコープモデルは、水冷ジャケットを含めて直径がわずか61 mm(2.4インチ)であるため、プロセスを大幅に中断することなく、小さなビューポートから挿入できます。 クリんは連続的に回転するため、クリンカーは片側に集まります。これにより、ボアスコープをバーナーの下の反対側に設置して、クリンカーと炎を確認できます。




プロセス条件への暴露を最小限に抑えるために、ボアスコープの先端は通常、壁からわずかに突出します。しかし、当社のボアスコープは95°x 71°(NIR-B-2Kモデル)の広い視野により、プロセスの関連するすべての部分の画像を形成できます。

NIR-Bは、正確な温度情報を示す詳細な熱画像を提供します。 これにより、オペレーターは、NIR-Bで300,000を超えるライブデータポイント、またはNIR-B-2Kで約300万ちかいライブデータポイントを測定できます。

高い空間分解能を備えた広角画像により、正確な温度測定と燃焼ゾーン内のプロセス条件に関する重要な情報が得られます。

NIR-Bモデルで提供される画像処理ソフトウェアは、複数の関心領域を測定するように構成でき、レイシオパイロメーターと同様に、熱視野で最大100のROI(関心領域)を定義します。プロセスの最小値、平均値また、画像内のさまざまな領域で最高温度の読み取り値を監視して、プロセスを制御しながら、24時間年中無休でプロセスを詳細に確認できます。

熱画像は、窯の状態に関する重要なデータと、火炎の伝播や窯内の灰の輪の形成などの定性的な情報を提供します。
近赤外線(NIR)波長を使用することにより、結果として得られる熱画像は、可視波長で動作する従来のビデオカメラやボアスコープよりも、視野内の高エネルギー粒子によって引き起こされる散乱効果の影響を受けにくくなります。


これにより、アメテックランドの炉内監視カメラーボアスコープ NIR-B-"Kは温度を正確に測定し、同時に高品質のプロセスイメージングを提供することが可能となります。

セメントキルン内部モニタリングの詳細については、"セメント製造アプリケーションノートの重要な測定"をご覧ください

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