Измерение уровня засыпи шихты в ДП

[Alexey_sapr]

Добрый день. При проектировании системы автоматизации доменной печи столкнулся с проблемой измерения уровня засыпи шихты. Если вкрадце, то проблема заключается в измерении уровня при большой температуре (около 800 С). Может кто-то сталкивался с подобными измерениями в доменном производстве?

[SRB]

Сталкивался с печами где делается кокс. Могу быть не точен, давно это было и производства хорошо не знаю. Там в печах измерялся уровень дискретно, по всей высоте печи стояли датчики-сигнализаторы уровня, где-то через метр. Использовались бесконтактные радиационные датчики (с одной стороны печи стоял излучатель радиации, а с другой приемник). Потом, насколько мне известно, от радиоактивных отказались (для них серьезная система контроля, вплоть до ФСБ), и поставили что-то другое, то-ли лазерные, то ли ультразвуковые, но принцип остался тот-же-дискретный.

P.S. Как Донецк? Я там служил.

[SRB]

Кстати, можно использовать датчики температуры и по разности температур в продукте и в воздухе отслеживать уровень, также дискретно. С таким тоже сталкивался в производстве битума, термопара использовалась как аварийный максимальный уровень.

[hell_boy]

Использовались бесконтактные радиационные датчики (с одной стороны печи стоял излучатель радиации, а с другой приемник). Потом, насколько мне известно, от радиоактивных отказались (для них серьезная система контроля, вплоть до ФСБ), и поставили что-то другое, то-ли лазерные, то ли ультразвуковые, но принцип остался тот-же-дискретный.

Радиоизотопные приборы (РИП) в коксовых печах используются до сих пор. Что касается контроля в РФ, то в каждом регионе есть фирма, уполномоченная органами на работу с РИП. Все действия, начиная от закупки, идут через эту контору. У РИП принцип измерения непрерывный, основан на поглощении гамма частиц материалом. Насчет доменной печи не совсем уверен, что будет работать, т.к. поглощение гамма частиц шихтой (металл все же) будет существенным. В коксовых печах иногда начинались пляски уровня, связанные то ли с космическим, то ли с солнечным излучениями. Или уголь привозили с повышенной радиацией.

[Alexey_sapr]

Спасибо за ответы! Радиоизотопы не подходят, от них действительно все отказываются из-за сложности с обслуживанием. Дискретно контролировать уровень тоже не подходит по технологии. Предполагается радарный уровнемер Vega серии Vegapuls 68. Чувствительный элемент выдерживает температуру до 400 С. Охлаждение с 800С до 400С (или может быть ниже) планируется острым паром с температурой примерно 180 С. Кто что думает?

[SRB]

С ВЕГАМИ работал-хорошие приборы. А по поводу охлаждения, даже не знаю, что сказать. Не будет-ли острый пар по пути, в трубопроводе, нагреваться от окружающей температуры (более 400С)? А нельзя вынести ЧЭ в зону его рабочей температуры (поднять выше) и обдувать воздухом ( возможно через холодильник)? Не знаком с Вашим производством, хотелось-бы больше информации.

[aranea]

в доменных печах обычно используется механический зонд (металлическая груша на тросе), который лежит на поверхности шихты и поддерживается натяжение троса или радарные уровнемеры со сложной системой охлаждения и очистки
в литературе:
Целиков А.И. "Машины и агрегаты металлургических заводов"
Том 1. "Машины и агрегаты доменных цехов"
Глава VI. "Машины и механизмы колошникового устройства"
Часть 7. "Устройства для контроля уровня и качества распределения шихты на колошнике"

[hell_boy]

Тогда уж Глинков Г.М., Маковский В.А. "АСУ ТП в черной металлургии" стр.72 http://www.twirpx.com/file/900577/
Глинков Г.М. "Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов" стр.225 http://www.twirpx.com/file/107812/

[hell_boy]

Еще полезная книжка, правда 1974 г.: Смоляк В.А., Щербицкий Б.В. "Автоматизация и оптимизация процесса доменной плавки" http://mirknig.com/knigi/nauka_ucheba/1 ... lavki.html
Кстати, последняя построенная ДП на территории СССР - ДП №5 Череповец 1986 год.

[ZZlobny]

Есть в арсенале Emerson уровнемер для доменных печей и подобных агрегатов -Tank Radar Pro Steel.
Рабочая температура до 1000C, диапазон измерения порядка 30 м.
Краткое описание можно глянуть по ссылке https://docs.google.com/file/d/0BycvQvE ... sp=sharing

[Alexey_sapr]

Общались мы с Метраном (Emerson), они давали нам такую же pdf-ку. Только дальше дело не пошло... на вопросы как монтировать?, куда подводить воздух?, будет ли этот воздух попадать в печь? и т.д. ничего вразумительного не ответили. По крайней мере на Украине такие датчики еще не применялись, а если и применялись, то у менеджеров и тех.спецов Метрана такой информации нет, а узнавать не хотят...

[ZZlobny]

на вопросы как монтировать?, куда подводить воздух?, будет ли этот воздух попадать в печь? и т.д. ничего вразумительного не ответили.

Вопросы все еще актуальны? Давайте спрошу на заводе-изготовителе.

[hell_boy]

Emerson-овский радар - это бывший Saab. Инжиниринг Saab TankRadar для нефтяных резервуаров предоставляет совсем другая контора. Им хватает этого. Как-то запрашивали возможность измерения уровня семян подсолнечника - ступор полнейший.

[Alexey_sapr]

на вопросы как монтировать?, куда подводить воздух?, будет ли этот воздух попадать в печь? и т.д. ничего вразумительного не ответили.

Вопросы все еще актуальны? Давайте спрошу на заводе-изготовителе.

Будем думать что-то свое, но если спросите, буду очень признателен!

[ZZlobny]

Emerson-овский радар - это бывший Saab. Инжиниринг Saab TankRadar для нефтяных резервуаров предоставляет совсем другая контора. Им хватает этого. Как-то запрашивали возможность измерения уровня семян подсолнечника - ступор полнейший.

Saab TankMaster, как и Комбит, больше специализируются на системах коммерческого учета, измерение уровня сыпучих продуктов - не их стезя. Ну и ответ, как водится, сильно зависит от человека, на которого нарвались, если попался менеджер-продавец, то ступор не иключен.

Будем думать что-то свое, но если спросите, буду очень признателен!

Запросил, посмотрим, чего скажут.

[dimagoreev]

Все зависит от температуры под колошником. Я вижу 2 варианта:
1. Если температура не поднимается выше 400 градусов цельсия можно использовать уровнемер 5600 (тоже с продувкой) от Эмерсон.
2. Но если выше 400, то только Pro Steel с его максимальными 1000 градусами.

Обдувка только азотом.
Смысл обдувки кроме охлаждения и в создании избыточного давления в районе излучателя, для предотвращения налипания пыли или возникновении гарнисажа.

Уровнемеры серии Pro на Украину приехали раньше чем в Россию. Потому что украинские металлурги намного продвинутей.

Почему такая высокая температура под колошником? Вы работаете по нижнему уровню ? Обычно такие температуры возможны в установке сухого коксотушения и средние температуры под колошником в домнах от 200 до 400 градусов.

[dimagoreev]

Emerson-овский радар - это бывший Saab. Инжиниринг Saab TankRadar для нефтяных резервуаров предоставляет совсем другая контора. Им хватает этого. Как-то запрашивали возможность измерения уровня семян подсолнечника - ступор полнейший.

Вам надо было в украинский офис Emerson обратиться, а не Tank Radar. C вероятностью 90% посоветовали бы или радар 5600 ... или тросовый 5300. По диэлектрике смотреть надо ...

[ZZlobny]

как монтировать?, куда подводить воздух?, будет ли этот воздух попадать в печь?

Пример монтажа уровнемеров -
https://docs.google.com/file/d/0BycvQvE ... sp=sharing
https://docs.google.com/file/d/0BycvQvE ... sp=sharing
https://docs.google.com/file/d/0BycvQvE ... sp=sharing

Воздух/азот для продувки подается внутрь и снаружи антенны и выбрасыывается в пространство доменной печи.
Давлние в линии продувки должно быть на 1..3 бара больше давления в домне, расход порядка 20..50 нм3/ч.

[Alexey_sapr]

Датчики ProHot установлены на Енакиевском мет.заводе. На наш запрос ответили, что датчики работают плохо. Даже не смотря на то, что вдувается азот 6 бар, все равно есть налипания пыли и приходится постоянно их чистить, и что лучше зондов (шомполов) ничего лучше пока не придумали)))

[dimagoreev]

Это как раз тот случай с добавлением воды. Они просто нарушили технологию измерений.
Цитата из письма "... уровнемер охлаждается и обдувается азотом. Температура процесса 300-400°С, пиковый режим до 550°С.При температуре 300°С и выше, в процесс подается вода."

Заметьте что Pro Hot работает до 400 градусов Цельсия.

Вода и есть причина образования налипаний. В мировой практике измерений уровня я искал но не нашел ни одного случая применения воды для охлаждения рупора.

[aryzh]

Как вариант, можно вынести уровнемер за зону высоких температур и светить через промежуточный отражатель.

[Alexey_sapr]

Как вариант, можно вынести уровнемер за зону высоких температур и светить через промежуточный отражатель.

Поподробней???

[aryzh]

Поподробней???

Наши заказчики (Новолипецкий Металлургический Комбинат) поступили следующим образом: http://uploads.ru/aYO50.jpg - эскиз установки. Использованы уровнемер УЛМ-11 и в качестве отражателя - ровный металлический лист.
Такая система у них работает несколько лет.
Так же есть возможность работы через два промежуточных отражателя, есть у нас заказчик, которому требовалось обходить препятствия. Для них делалось спец. исполнение прибора УЛМ-11 с лучом шириной 1,2 градуса.
По первым испытаниям такая система тоже стабильно работает, но вот в реальных условиях ещё не запускали, результатов пока нету.
Если есть конкретные вопросы - задавайте, постараюсь ответить

[dimagoreev]

Метод рабочий, но как рассчитать погрешность измерения уровня. Очень много неопределенностей.

Лучше наверно просто поднять голову повыше на патрубке порядка 1-1,5 м и учесть это расстояние при измерении уровня.

[aryzh]

Метод рабочий, но как рассчитать погрешность измерения уровня. Очень много неопределенностей.

Лучше наверно просто поднять голову повыше на патрубке порядка 1-1,5 м и учесть это расстояние при измерении уровня.

Не так много как кажется )
Важно знать расстояние от датчика до отражателя (с этим проблем нету).
Далее, погрешность образуется когда мы не знаем в какую точку отражателя попадет луч. Берем лазерную указку и аналогично её лучу выставляем и сам уровнемер, затем считаем геометрию. Все.
Ошибка конечно будет иметь место, но она будет статичная.