虹潤多路溫度巡檢儀在水泥行業中的應用

　　一、摘要
 

　　NHR-XTRM溫度遠傳監測儀采用先進的微處理器進行智能化控制，根據用戶的需要，可將指示儀表、記錄儀表、調節器等與DC24V電源串聯在XTRM儀表的輸出回路，輸出與回路最高溫度成正比的電流，用作溫度的指示、記錄或調節。用戶還可通過安裝在面板上的按鍵逐個查閱相對應回路的溫度。該產品巡回檢測最多可達四路測量信號,并能對溫度信號進行高精度的線性校正，同時該產品的輸出信號可直接輸入到計算機系統模擬輸入接口，可實現中央控制室監控管理 。外殼采用鋁合金材質，整機采用壁掛式結構(寬×高×深=110×160×60mm)，安裝十分簡便。
 

　　二、產品的市場背景
 

　　溫度是工農業生產過程中的的參數之一，溫度的檢測與變送直接與安全生產、產品質量、生產效率、節約能源等重大經濟指標相聯系。在許多場合，諸如食品、化工、環保、能源、石油、制藥、科研等領域，對溫度的檢測與變送已經成為工農業生產過程中的環節。NHR-XTRM系列溫度遠傳監測儀，首先被應用在水泥生產監控系統中。上世紀九十年代初，上海某水泥廠技改工程從丹麥引進主要生產系統的關鍵設備，建成日產二千噸熟料的窯外分解生產線。該廠采用ABB公司ASEA ·MASTER集散 控制系統進行生產管理和控制，要求國產設備的運行信息也集中于系統統一監控，但當時的儀表與該計算機系統難以匹配，為此，必須 開發新產品。行業專家通過共同調研該廠引進的現場儀表、 計算機接口及國產設備的信號，提出了相關要求。經艱辛攻關，有關科研部門完成了XTRM系列多回路溫度遠傳監測儀研制，成功將國產設備的信號與該控制系統相匹配，* 了全廠生產集中控制，取得了很好的實用效果。這個新產品，特別適用于水泥生產過程的監控，因此，該產品在全國大型、中型干法水泥廠的設計和生產中得到了廣泛應用。
 

　　三、產品的技術原理
 

　　NHR-XTRM系列溫度遠傳監測儀是二線制多回路溫度變送器。它可接受多點熱電阻信號，并將各種生產過程中固體、液體、氣體的溫度顯示和 變送遠傳。該儀表安裝在被測對象附近，用屏蔽電纜將各回路的熱電阻的測溫信號連至該 儀表各自獨立的前置放大器，前置放大器將微弱變化信號放大處理，輸送到比較輸入電路(選擇高溫信號)或選點輸入電路，進行信號選擇。被選中的回路信號，再經過電壓/電流轉換單元處理，將前置放大器的輸出電壓轉換成DC 4~20mA電流信號輸出。如選擇測溫范圍0~150℃則對應DC 4~20mA輸出。 具體原理見圖一所示。
 

 

　　四、產品的應用
 

　　1、NHR-XTRM系列溫度遠傳監測儀用于煤磨電收塵器、大型煤粉倉溫度檢測
 

　　水泥廠一些現場儀表設計情況，如煤磨電收塵器，收塵器各底部有煤沉積，如圖二(1)所示。給窯頭、分解爐供 煤粉的大型煤粉倉，如圖二(2)所示。這類設備，為防止煤粉自燃、防爆，確保設備安全，必需設置多個溫度監控。現場有溫度顯示 ，巡回人員可以了解設備內部情況；中央控制室顯示和高溫報警，作為重要參數管理。
 

 

　　煤磨收塵器、大型煤粉倉的監控儀表設計如圖三所示。
 

 

　　方案一：如圖三(1)所示，每個熱電阻傳感器配置一個二線制溫度變送器，分別用二芯屏蔽電纜引至計算機標準模擬接口，在中央控 制室監控。
 

　　方案二：如圖三(2)所示，每個熱電阻傳感器分別用三芯屏蔽電纜引至計算機熱電阻接口，在中央控制室監控。
 

　　方案三：如圖三(3)所示，四個熱電阻傳感器連接到現場XTRM儀表，再用一根二芯屏蔽電纜引至計算機標準模擬接口，在中央控制 室監控。
 

　　根據以上三個設計方案，得出下面結論：
 

　　1、前面二個方案的共同特點是各個測溫點自成一個獨立的回路，在中央控制室屏幕上都有顯示，從而帶來所用電纜多、接口多，而且在現場沒有溫度顯示，不能給崗位工一個提示。
 

　　2、方案一現場變送器產生故障，增加了安裝和日常維護。
 

　　3、方案二省掉了變送器，但由于煤磨電收塵器和煤灰倉往往離車間控制站很遠，熱電阻的信號變化很微弱，遠距離的信息傳遞不見得 很合理。而更主要的是所應用的計算機接口電路，不是一般壓力變送器、溫度變送器電流變送通用的4～20mA Dc標準模擬接口電路， 是專用的熱電阻接口電路，價格昂貴、通用性差，用了它，使得計算機系統的硬件及軟件變得復雜，給系統安裝、調試及維護帶來更多 的工作。
 

　　4、比較三個方案，方案三較簡單。用一個NHR-XTRM-4-20儀表，四個熱電阻傳感器的溫度不僅都可以在現場顯示，而且傳遞到在中央 控制室監控的僅是四個信號中的較高溫度點，這是NHR-XTRM儀表之處。因為操作員并不需要知道煤磨電收塵器或煤灰倉內溫度分布情 況，而必須要知道該設備內的較高溫度是多少？是否超越臨界溫度？如煤粉倉，不管哪一點溫度大于60℃，都要高溫報警，溫度大于 70℃時，不但報警還要聯鎖，保證安全，報警后派人到現場處理，也可查詢各點的溫度，判斷事故情況。所以，同一設備，在中央控制 室設置一個高溫報警信號就可以了。很明顯，該方案是較省儀表、省電纜、省計算機接口的設計。這樣的設計方案，在國內外大、中型 水泥廠的設計已廣泛采用。
 

　　綜合上述比較，可以得出這樣的結論：如果同一設備需要設置多點溫度監控(如2~4點)，且采用相同的測溫元件(如鉑電阻)，相同 的測量范圍(如0~150℃)，則采用XTRM儀表的設計是較合理的方案，是較省投資的方案。
 

　　2、虹潤儀表配置
 

　　1)NHR-XTRM-4-20用于測量各種軸承溫度
 

　　a)輥壓機軸承溫度測量。如水泥粉磨輥壓機，每小時通過160噸物料，軸承配置有4個鉑電阻傳感器，應選用NHR-XTRM-4-20型儀表，當軸承 溫度T>46℃時在中央控制室報警，當T>50℃時報警并聯鎖，確保設備安全。
 

　　b)回轉窯托輪軸承溫度測量。Φ3.75×57M回轉窯，有三組托輪，每組托輪配置有4個鉑電阻傳感器，應選用NHR-XTRM-4-20型儀表監控。
 

　　2)NHR-XTRM-2-15用于測量各種軸承溫度
 

　　a)一個水泥廠往往有許多大型的電機，如原料磨電機、水泥磨電機等，還有許多大型風機，如原料磨循環風機、窯 尾排風機、窯篦冷卻風機等。工人較關心其軸承溫度，希望在機旁有顯示，中央控制室能監控。象這類設備一般選用NHR-XTRM-2-15型儀表。
 

　　b)大型磨機的軸承溫度測量。如原料磨、水泥磨、煤磨等，磨機的進料口、出料口的軸承一般各配置有二個熱電阻傳感器測溫，一般 選用NHR-XTRM-2-15型儀表。
 

　　3)NHR-XTRM-2-15用于測量高壓電機的繞組溫度
 

　　水泥廠有許多大型高壓繞線型電動機(磨機、風機等)，在電機制造時已配置有定子測溫元件(每相二個)，電機運行時必須 監控，當繞組溫度大于120℃時報警。
 

　　3、NHR-XTRM系列溫度遠傳監測儀的特點
 

　　1)NHR-XTRM儀表具有多路輸入一路高選輸出的特點，它能同時對多個測溫點進行測量，并自動將多個被測點中溫度較高的一個點的量值 顯示并以4～20mA的標準電流信號輸出。同時它具備選擇按鍵，用戶在需要時可通過回路按鍵查看對應測溫點的溫度。
 

　　2)NHR-XTRM儀表的關鍵元器件從國外進口，整機設計合理，具有較高的穩定性和可靠性；(經某廠技改工程十多年的長期使 用，至今沒有損壞)儀表密封性能好，適合高溫多粉的水泥廠環境中使用。
 

　　3)工作電壓范圍寬。由于XTRM儀表內部專門設置了一個電源部件，在外電源13~36伏范圍波動中能自我調整，以保證儀表在工況惡 劣供電條件下能正常工作。
 

　　4)具有良好的抗射頻干擾性能。在XTRM儀表設計中采用了多項抗射頻干擾技術，經上海儀器儀表自控系統檢驗測試所依據GB18268- 2000《測量、控制和實驗室用的電設備電磁兼容性要求》試驗，在10V/m(80MHz~1000 MHz)的場強下它的變化范圍小于0.3%。 因而它能有效抑制來自現場的諸如對講機之類的射頻干擾。
 

　　4、NHR-XTRM系列溫度遠傳監測儀圖片
 

 

　　五、結論
 

　　NHR-XTRM系列溫度遠傳監測儀表是一種新穎多功能的，節能的，值得推廣的儀表。它不僅在水泥廠生產中得到廣泛的應用，而在冶金、化工、電力等 工業領域中也能占有一席之地。