Cảm biến mức radar cho silo xi măng: Bụi và góc nghỉ

Cảm biến mức radar cho silo xi măng và tro bay: Bụi, góc nghỉ và lượng tồn kho

Radar trong silo xi măng đo khoảng cách đến bề mặt vật liệu tại một vị trí cục bộ. Lượng tồn kho tính bằng tấn là kết quả của phép tính riêng, còn cần hình học silo, hình dạng bề mặt và khối lượng riêng đổ đống. Dự án đáng tin cậy phải quy định cả hai nhiệm vụ: bám mức ổn định khi nạp và xả, cùng độ không đảm bảo thực tế của lượng tồn kho được báo cáo.

Bụi chỉ là một phần của vấn đề tín hiệu

Nạp liệu bằng khí nén có thể tạo bụi dày đặc, bề mặt chuyển động và cặn bám quanh ăng-ten. Chỉ riêng tần số radar không quyết định khả năng đo thành công. Thiết kế ăng-ten, dải động, khoảng cách, đặc tính vật liệu và cặn bám đều ảnh hưởng đến mức dự phòng tín hiệu phản xạ có được.

Thiết bị 80 GHz hiện đại có thể được thiết kế để đo vật liệu rời nhiều bụi ở khoảng cách xa. Thiết bị tần số thấp hơn không mặc nhiên tốt hơn trong silo lớn, và không phải mọi thiết bị 80 GHz đều phù hợp với mọi mức độ bụi. Hãy so sánh model đã chọn trong điều kiện đang nạp liệu, không chỉ khi vật liệu trong silo đã ổn định.

Góc nghỉ và ý nghĩa của số đo mức

Đống vật liệu hình nón cho thấy vì sao một số đo khoảng cách chính xác chưa phải là phép đo tồn kho đầy đủ. Với hình nón tròn lý tưởng có bán kính r và góc dốc theta, chiều cao là H = r tan(theta) và thể tích là V = pi r^2 H / 3.

Giả sử bán kính là 4 m và góc dốc là 35 độ, H xấp xỉ 2.80 m, còn thể tích hình nón xấp xỉ 46.9 mét khối. Nếu giả định khối lượng riêng đổ đống là 1.2 tấn trên mét khối, phần hình nón này chứa khoảng 56 tấn vật liệu. Đây chỉ là số liệu ví dụ hình học, không phải đặc tính được bảo đảm của xi măng hoặc tro bay.

Chiều cao tương đương thể tích của hình nón đó tính từ đáy của nó là H/3, không phải chiều cao ở đỉnh của nó. Do đó, một dụng cụ đo mức nhìn vào đỉnh, cạnh hoặc bán kính trung gian sẽ báo cáo các mức cục bộ khác nhau ngay cả khi cả ba số đo khoảng cách đều chính xác.

Silo thực tế có thể hình thành đống vật liệu bất đối xứng, đường hầm rút liệu và phễu xả. Cần kiểm chứng đường cong chuyển mức đo tại một điểm sang thể tích theo hình thái nạp và rút liệu. Nhiều điểm đo hoặc hệ thống ba chiều phù hợp có thể giảm độ không đảm bảo của mô hình bề mặt, nhưng vẫn phải thẩm tra hiệu năng.

Khối lượng riêng đổ đống làm thay đổi kết quả ước tính khối lượng

Khối lượng bằng thể tích nhân với khối lượng riêng đổ đống. Xi măng chứa nhiều khí ngay sau khi nạp có thể có khối lượng riêng biểu kiến khác vật liệu đã lắng ổn định. Thành phần tro bay, độ ẩm và quá trình vận chuyển, lưu chứa làm tăng thêm biến động. Dùng một giá trị khối lượng riêng cố định có thể đủ để lập kế hoạch tồn kho gần đúng, nhưng chưa đủ khi yêu cầu đối chiếu chặt chẽ.

Tách riêng các nguồn độ không đảm bảo: đo khoảng cách, kích thước silo, hình dạng bề mặt giả định, lượng vật liệu tồn đọng không đo được và khối lượng riêng. Không được biến thông số cảm biến ở cấp milimét thành cam kết độ chính xác khối lượng theo phần trăm. Khi thanh toán thương mại dựa vào trọng lượng, hãy dùng hệ thống cân hoặc đo lường đã được phê duyệt phù hợp.

Gắn trong silo

Kiểm tra bản vẽ mái silo, cửa nạp, bố trí xả, thang, gân tăng cứng và các kết cấu bên trong khác. Chọn điểm đo đại diện cho quá trình, có đường truyền không bị cản trên toàn dải vận hành. Chỉnh hướng ăng-ten điều chỉnh được theo hướng dẫn lắp đặt cho vật liệu rời của nhà sản xuất, không áp dụng một góc nghiêng chung cho mọi trường hợp.

Giữ ăng-ten tránh va đập trực tiếp từ vật liệu nạp. Tấm bảo vệ hoặc phụ kiện thổi khí làm sạch phải thuộc bố trí đã được phê duyệt và không cản chùm tia. Kiểm tra giới hạn mức cao gần ăng-ten, khoảng cách tối đa khi lượng tồn thấp và các phản xạ mạnh từ cửa xả hoặc đáy silo.

Bảo vệ mức cao cũng cần được thiết kế riêng. Màn hình thứ hai lấy tín hiệu từ cùng bộ truyền không tạo ra phép đo bảo vệ độc lập. Khi chọn chức năng cảnh báo riêng, phải đánh giá các nguyên nhân gây hỏng đồng thời như cặn bám, mất điện và vị trí lắp đặt chung.

Xác minh trong quá trình nạp và xả

Vật liệu đóng cầu vừa là vấn đề công nghệ và an toàn, vừa là vấn đề đo lường. Radar có thể nhìn thấy bề mặt phía trên một khoảng rỗng và không thể chứng minh silo an toàn để người vào. Tuân thủ quy trình cô lập thiết bị và an toàn vật liệu rời của cơ sở; không được coi số chỉ mức là sự cho phép xử lý tắc nghẽn.

Để đánh giá lựa chọn thiết bị, cần cung cấp kích thước silo, loại vật liệu, tốc độ nạp, nhiệt độ vận hành, điều kiện bụi, bố trí mái silo và xác định kết quả cần đo là mức, thể tích hay khối lượng.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Radar 80 GHz có thể hoạt động trong silo xi măng bụi bặm không?

Có, các model phù hợp cho vật liệu rời có thể hoạt động trong điều kiện này. Hãy kiểm chứng thiết kế ăng-ten, dải động, khả năng chống bám cặn và hiệu năng trong quá trình nạp bằng khí nén thay vì chỉ chọn theo tần số.

Vì sao lượng tồn kho trong silo không khớp với số đo mức radar?

Radar đo bề mặt tại một vị trí cục bộ. Hình dạng bề mặt, hình học silo, vật liệu tồn đọng và khối lượng riêng đổ đống có thể gây sai số tồn kho ngay cả khi số đo khoảng cách chính xác.

Máy quét ba chiều có đảm bảo độ chính xác khối lượng một phần trăm không?

Không. Lập bản đồ bề mặt giúp xử lý độ không đảm bảo về thể tích, nhưng khối lượng riêng, vùng bị che khuất, hình học và việc thẩm tra hệ thống vẫn ảnh hưởng đến kết quả khối lượng.

Có nên hướng ăng-ten thẳng vào cửa xả không?

Không thể mặc định như vậy. Cửa nạp, cửa xả, biên dạng bề mặt và phản xạ từ kết cấu quyết định vị trí và hướng ngắm phù hợp nhất. Hãy tuân thủ hướng dẫn lắp đặt của thiết bị đã chọn.

Radar có chứng minh được silo không có vật liệu đóng cầu hoặc khoảng rỗng không?

Không. Số đo bề mặt trên không xác định được tình trạng bên dưới lớp vật liệu đóng cầu. Hãy áp dụng phương pháp chẩn đoán công nghệ và quy trình an toàn của nhà máy.

Cần dữ liệu nào để ước tính số tấn từ mức?

Cung cấp dữ liệu hình học silo đã hiệu chuẩn, vị trí đo, mô hình bề mặt đại diện và khối lượng riêng đổ đống trong điều kiện vận hành thực tế. Kiểm chứng kết quả bằng lượng vật liệu được xác định độc lập.

Ứng dụng liên quan

Đo mức trong khai thác và chế biến khoáng sản: Khi vật liệu phá hủy cảm biến | Đo mức ở nhiệt độ cao: Giải pháp nào phù hợp từ 150 °C đến 450 °C

Trao đổi về ứng dụng với METRAVON