鄭州德斯特自動化設備有限公司
ZW-FNK 型內(nèi)窺式高溫工業(yè)電視設備是運用于高溫環(huán)境的特種閉路電視設備。尤其適用于鋼鐵廠加熱爐、退火爐、熱處理爐,電解鋁回轉(zhuǎn)窯窯頭看火、電廠沸騰爐.石化反應爐等工業(yè)高溫爐上(爐壁厚度在500mm 左右)。可使操作者在控制室內(nèi)的監(jiān)視屏幕上看到爐膛內(nèi)火焰的真實圖像。
本裝置體積小,重量輕運行可靠,安裝維護方便, 能確保鍋爐在點火及正常運行突然出現(xiàn)異常情況時給操作者提供真實可靠的圖象,是鍋爐安全、經(jīng)濟運行不可缺少的監(jiān)視儀器。本儀器適用于燃煤、燃油、燃氣鍋爐及各種直接燃燒燃料的其它窯爐的火焰監(jiān)視,或物料監(jiān)測。
對燃油,燃煤,燃氣爐該設備只用壓縮空氣,不用水,可將攝像鏡頭直接伸至窯爐內(nèi)(2000℃以下)連續(xù)實時地監(jiān)視爐內(nèi)物料加熱、退火、垃圾焚燒燃燒狀況及煤渣的燃燒火焰形狀。
針對氣流分布的科學設計,在鏡頭前形成旋轉(zhuǎn)風幕,增加了風幕的強度和吹掃面積,有效的制止了爐內(nèi)灰塵與鏡頭物鏡的接觸,達到了較好的抗灰防塵效果。使系統(tǒng)設備可以在基本免維護的情況下長期連續(xù)穩(wěn)定的運行。系統(tǒng)使用了中環(huán)隔離及鏡頭采用非球面接觸技術(shù)使的系統(tǒng)安裝方便日常維護簡單。
一、技術(shù)特點
a) 完善的質(zhì)量保證體系,培訓服務、備件服務、跟蹤回訪服務流程化、網(wǎng)絡化管理。
b) 純風冷冷卻技術(shù),螺旋風幕設計,中環(huán)隔離設計國內(nèi)
c) 三重保護技術(shù),智能化,可靠運行
d) 耐高溫全不銹鋼材料,模具化制造,結(jié)構(gòu)巧妙設計,體現(xiàn)科技水平
e) 圖象視角可根據(jù)現(xiàn)場多種選擇,獲取佳的視頻效果。
f) 核心成像部分采用非球面接觸技術(shù)國內(nèi)
g) 超長內(nèi)窺型設計(超長鏡頭設計)數(shù)字圖像存儲輸出模式高清
h) 水、風冷雙重保護型設計設備工作更穩(wěn)定
二、系統(tǒng)的組成和工作原理
系統(tǒng)主要有硬件的冷卻保護裝置、控制系統(tǒng)部分、圖像采集部分、冷卻氣路部分、監(jiān)視部分組成。
1、冷卻保護裝置:
(1)、整體結(jié)構(gòu);設備采用特種耐高溫不銹鋼材料制成,因此具有高強度的耐高溫、耐腐蝕的性能,并在原有技術(shù)基礎(chǔ)上,采用模具化設計,設備外形美觀,小巧輕便,此項還獲知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的外觀設計證書,凝合模具技術(shù)優(yōu)勢,造就了本公司產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。
(2)、攝像機冷卻保護罩:攝像探頭防護罩特殊的螺旋風幕結(jié)構(gòu)設計,流體分量原理,使壓縮空氣在探頭罩內(nèi)加速旋轉(zhuǎn)提高冷卻效果,有效保護高溫下的鏡頭及攝像機。整個結(jié)構(gòu)構(gòu)思巧妙、設計、維護方便,使用壽命長。為了減少爐窯對設備的輻射熱,采用 1mm 針孔鏡頭,大大降低了輻射面積。由兩路氣體對鏡頭進行冷卻。并將冷卻氣從防護罩前端吹出, 在耐高溫、防粉塵等性能方面顯得更為優(yōu)良,整個攝像探頭可耐 2000℃的高溫。攝像機和鏡頭就安裝于探頭罩內(nèi),探頭深入爐膛,利用 CCD 通過針孔鏡頭攝取爐內(nèi)圖像火焰等,并呈物像到攝像機上,然后轉(zhuǎn)為視頻信號,經(jīng)電纜傳輸?shù)娇刂剖业谋O(jiān)視器上,來實現(xiàn)其監(jiān)視的功能。
不間斷型螺旋供水設計:循環(huán)水通過夾層不間斷螺旋循環(huán)供水給設備降溫,使得設備工作更穩(wěn)定基本達到免維護。
l、伸進退出部分:由初的小輪車推進改為金屬導軌傳動,克服了傳統(tǒng)的絲杠螺母結(jié)構(gòu)容易變形卡死的情況。同時采用帶自鎖電機作為動力,動作靈活自如,使設備伸進退出平穩(wěn)可靠,可使設備在任意安裝角度下使用。
2、控制系統(tǒng)部分:控制部分采用了 PLC 程序化控制,多達 14 個輸入輸出控制點的日本 MITSUBISHI PLC 配以進口原產(chǎn)的 SMC 空氣傳感器以及全部冷卻氣管均采用可耐 450 度高溫的全不繡鋼金屬軟管。與同行相關(guān)產(chǎn)品相比,系統(tǒng)內(nèi)部配置用材檔次和可靠性更高、性能更豐富。用戶可根據(jù)自己的要求自由編程,滿足用戶的需要。系統(tǒng)設備響應速度和保護功能也得到了充分的保證,設備故障原因排查工作也得到簡化,只要根據(jù)指示檢查相關(guān)對應點的故障情況即可,大大減輕了維護保養(yǎng)檢修的工作量和勞動強度。采用可編程 PLC 對現(xiàn)場進行控制。完備的自動保護功能,在超溫(溫度為設定的保護上限)、停氣、停電(需加 UPS 電源)三種狀態(tài)下,自動保護裝置啟動,探頭將自動退離爐膛, 同時防火鋼片回位封死爐膛開孔,防止事故進一步蔓延。
在出現(xiàn)下列三種情況之一時,具有自動退出功能:
l 探頭罩內(nèi)腔溫度超過設定值(≥55℃)時
l 壓縮空氣壓力低于規(guī)定值(≤0.1Mpa)時
l 停電時(需設置 UPS 電源) 多級手動控制:
l 按伸進按鈕,退出按鈕能實現(xiàn)探頭伸進、退出功能
l 可以用手推、拉探頭罩,達到伸進、退出功能
l 遙控功能:采用操作器可以對探頭罩的伸進、退出進行遠距離控制。
l 攝像機旋轉(zhuǎn);采用遠程遙控點動控制電機的旋轉(zhuǎn)帶動攝像機保護筒進行相應的角度旋轉(zhuǎn)控制。使整個爐膛監(jiān)控沒有死角,實現(xiàn)全爐膛的監(jiān)控。
3、圖像采集部分:700X 或 200W 高清數(shù)字智能攝像機網(wǎng)絡型機器提高清晰度,及安裝調(diào)試方便,操作人員只需通過中控室電腦即可對現(xiàn)場攝像機參數(shù)進行修改設置。系統(tǒng)出廠前,我公司已對參數(shù)進行了基本設置,在高溫爐工作在大容量時方可對根據(jù)實際亮度情況和被監(jiān)控物體的成像情況對攝像機的電子快門和自動白平衡進行設置調(diào)整,以達到佳監(jiān)控效果。(攝像機為我公司定制系列)
用戶只需通過遠程進入攝像機系統(tǒng)后點擊圖像配置,找到曝光選項將光圈類型修改為手動,然后修改曝光時間即可獲得滿意圖像。(相比原來模擬攝像機省去了人要現(xiàn)象拆機調(diào)試的繁瑣工序)
傳輸方式可選用配套視頻線傳輸(損失高清畫面)或超五類網(wǎng)線傳輸。使用網(wǎng)線傳輸時距離不易超出 100M,超過 100M 時需加交換機或者中繼。
(2)鏡頭
本設備采用超長耐高溫非球面接觸針孔鏡頭,鏡頭采用進口藍寶石鏡面,粘接材料采用耐高溫材料,為了減少爐窯對設備的輻
射熱,采用 1mm 針孔鏡頭,大大降低了輻射面積,即使在意外情況下,也不致燒壞鏡。使得針孔鏡頭能耐 2000℃的高溫,遠遠高于攝像機耐溫程度。
加長針孔鏡頭設計避免了內(nèi)窺式產(chǎn)品攝像機 被動前置帶來的安全隱患,攝像探頭防護罩采用特種耐高溫耐腐蝕材料及特殊的結(jié)構(gòu)設計,有效保護
高溫鏡頭及攝像機,維護方便,使用壽命長。鏡頭的長度可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行選用, 強光抑制低照度 DSP 彩色攝像機與我司獨有的高溫鏡頭配合,使現(xiàn)場每個細節(jié)清晰的再現(xiàn)得到雙重保證。攝像機和鏡頭安裝于探頭罩內(nèi), 探頭深入爐膛,利用 CCD 通過針孔鏡頭攝取爐內(nèi)圖像火焰等,并呈物像到攝像機上,然后轉(zhuǎn)為視頻信號,經(jīng)電纜傳輸?shù)娇刂剖业谋O(jiān)視器上, 來實現(xiàn)其監(jiān)視的功能。由于采用了非球面接觸技術(shù)所以從圖象的質(zhì)量和積灰時間都是同行業(yè)無法比擬的。
4、冷卻空氣部分;
本設備采用純風冷技術(shù),強迫風冷方式,使用簡單,維護方便,不受地區(qū)限制??紤]到窯內(nèi)溫度 2000℃,以及鏡頭可以耐 400℃高溫,通過換熱和通風量設計計算結(jié)果表明,一般的強迫風冷即可滿足要求。但為進一步確保攝像機系統(tǒng)在高溫下工作的可靠性,該系統(tǒng)考慮了三路供風設計。
(1)、螺旋風幕設計: 一路有空壓站直接提供的壓縮空氣直接送至鏡頭前端,針對氣流分布的科學設計,在鏡頭前形成螺旋風幕,增加了風幕的強度和吹掃面積,有效的制止了爐內(nèi)灰塵與鏡頭物鏡的接觸,達到了較好的抗灰、防塵效果,以防止鏡頭污染結(jié)焦及冷卻鏡頭。國內(nèi)首創(chuàng)的環(huán)狀風幕設計,氣流直接吹掃鏡頭前端使鏡頭前端長時間不積灰。
(2)、渦旋制冷技術(shù):另一路經(jīng)多級精密
過濾后進入渦旋制冷管,(采用氣體膨脹吸熱及增壓降溫技術(shù))制出冷風(高溫差可達23℃),再輸入探頭防護罩直接沿攝像機、鏡頭向前吹掃。給鏡頭及攝象機降溫使攝像機有 一個適宜的工作環(huán)境,從而實現(xiàn)整體裝置正常 運行。
渦旋管冷卻效果參數(shù)表:
壓力(Kg) |
流量(m3/h) |
進出口溫差(℃) |
1.5 |
8.6 |
13 |
2 |
10.5 |
16 |
3 |
12 |
19 |
4 |
14 |
23 |
出氣口(G1/4")
u、中環(huán)隔離技術(shù):為了使攝像機在各種惡劣工作環(huán)境中得到有效保護,我們在鏡頭和攝像機之間加隔了一隔離圓環(huán)。通過隔離環(huán)隔離來減小冷卻氣流直接對攝像機的吹掃,(因攝像機是在爐窯外工作故溫度不是很高只要稍微加以冷卻即可)避免了空氣中有水、油的成分長期在攝像機上沉積損壞攝像機的危險發(fā)生。
5、濾清系統(tǒng):
本設備采用二級過濾,一級過濾主要對其進行除水、除油、除灰塵等;二級過濾具有自動除水、自動除油和精密過濾、精密除油,維護簡單方便。
6、監(jiān)視部分:
CCD 攝像機將捕捉到的物象轉(zhuǎn)換成標準的視頻信號,由控制箱轉(zhuǎn)接后直接送至中控室的監(jiān)視器,在監(jiān)視器上能滿屏清晰的顯示出爐內(nèi)每個位置燃燒細節(jié)的畫面。
在遠距離(特殊情況)視頻信號傳輸過程中,為了保證信號的抗干擾及減少信號衰減應采用雙絞線傳輸器,雙絞線傳輸器不但有較好的抗干擾能力,而且還可以增加傳輸距離。
7、安裝特點:
由于本設備采用特殊的加長鏡頭設計,可以直接伸進窯爐內(nèi)進行觀測,省去了由于視線角度不夠而要開喇叭口的煩瑣工序。加之伸進退出部分采用帶自鎖電機作為動力的金屬導軌傳動,使設備伸進退出平穩(wěn)可靠,可使設備在任意安裝角度下使用??朔藶榘惭b角度而要特意選點的局限。安裝方式:直視安裝、側(cè)視安裝、垂直倒裝。
三、系統(tǒng)的操作維護部分:
由于本設備采用了 PLC 可編程控制使日常的操作及維護相對變的簡單易做。但需注意以下兩點:
A、安裝管路要求:
① 由單獨壓縮空氣管路提供冷卻氣,絕不能在工業(yè)電視系統(tǒng)壓縮空氣氣路上再接上其它用氣設備,以保證冷卻氣壓力穩(wěn)定滿足要求,且冷卻氣中不能含有水和油污等其它雜質(zhì),以免影響工業(yè)電視系統(tǒng)的用氣。安裝時應采取一定的防護措施(如在傳動裝置側(cè)面加裝一隔熱防護板),以防窯頭噴火燒毀管線及設備。
B、日常維護要求:
設備在投入使用中日常維護主要對氣路、和鏡頭部分做以簡單維護即可。
氣路部分;主要做到定期及時(為保證設備安全運行原則每天一次)檢查氣壓壓 力及油污的排放即可,氣壓壓力不得低于設備的正常工作所需壓力。
鏡頭部分;使用過程中當鏡頭表面撫有灰塵時,可將外部鏡片拆下擦拭清洗。擦 拭時應用擦拭紙或醫(yī)用棉球沾少量清水沿一個方向擦拭。內(nèi)組鏡片嚴禁擦拭,若通過 外鏡片擦拭問題仍未能解決可將鏡頭寄我公司進行擦拭清洗。
檢修維護;重點檢查行程開關(guān)、溫度傳感器及溫度數(shù)顯表、壓力控制表的功能及線路連接應完好,探頭罩伸進退出控制功能應完善。停窯檢修期間,應做好對自動退出裝置所有的機械機構(gòu)上活動點的定期檢查及潤滑工作,保證傳動裝置動轉(zhuǎn)靈活可靠。
服務承諾:服務迅速,如設備發(fā)生問題,我們在接到通知后 24 小時內(nèi)趕到現(xiàn)場解決問題或提出解決方案,在設備的質(zhì)保期內(nèi),產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題,由我方免費維修、更換;工程完工設備投入使用后,我們還將定期地對用戶進行回訪跟蹤其使用情況,并對系統(tǒng)設備進行現(xiàn)場維護,提供技術(shù)支持及保駕工作
四、系統(tǒng)的使用環(huán)境參數(shù)及技術(shù)指標
壓縮空氣:
入口壓力: 0.2— 0.7Mpa
· 入口溫度: ≤35℃流量:0.1—0.4M3/min 循環(huán)水:
入口壓力:0.2MPA 入口溫度:≤35℃ 流量: 0.1m3/M/min
工作環(huán)境:
· 粉塵:< 200g/ M3
· 噪音:<150db 環(huán)境溫度:
· 自動退出裝置 :–10℃— 90℃ (不包括探頭罩)
· 控制系統(tǒng): -10℃— 70℃
· 攝像頭: <400℃
· 爐內(nèi)溫度: <2000℃
· 爐壁溫度: <300℃ 攝像機參數(shù):
· 掃描方式:PALIP300 W
· 系統(tǒng)圖象質(zhì)量:5 級(正常情況)
· 亮度鑒別等級: ≥8 級
· 清晰度:300W 像素
· 靈敏度:0.8Lx(F1.4)
· 反應時間:1ms
抗振等級:除地震、意外情況以外都能承受退出行程: 1600mm
無故障時間:2500 小時
工作電壓:AC220V 頻率 50HZ 消耗功率:120W
防護等級:IP65