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天津市德力达电子科技有限公司

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>>详细产品介绍

 高炉炉内料面热成像仪系统 >> 高炉炉内料面热成像仪系统
产品编号:
产品名称:
高炉炉内料面热成像仪系统
规  格:
产品备注:
产品类别:
高炉炉内料面热成像仪系统
 
   产 品 说 明

一、技术方案描述

(一)、系统概述

DLD-GL90型高炉炉内红外热成像仪系统 是一种安装在高炉炉顶,用于监控炉内工况的专用设备。通过该系统,操作人员能在控制室内实时监控布料器运转情况、料面分布情况、料面高度变化、炉壁烧损情况、煤线或矿线卡料情况、煤气流分布状况,并及时发现炉料粘接情况;通过配套软件,能测量料面温度并进行数据分析,形成各种温度分布曲线。该系统具有像清晰、性能稳定、在线维护的特点,当系统的冷却气、冷却水或探头内的温度超过45℃时,系统会现场及主控室自动报警,同时配备的活塞气缸将热成像仪及红外镜头自动退出。保障设备现场的使用安全

该系统结构合理、防护技术先进、窗口不结灰。并同时配备自动清灰刮扫装置,这也是该产品稳定工作的首要条件。前端5mm的针孔镜头,能够保证红外窗口长期使用而不结灰,解决了在高温高粉尘工况下,窗口防护的世界级难题。因此,该系统特别适合于高炉等高温高粉尘环境下工况的监控。

同时,本系统还配有保护探头前端自动清灰刮扫装置。当系统探头套前端在炉内出现积灰的情况下,工作人员可以在主控室或现场按动刮扫按钮进行手动清灰(不用休风),也可以设定一个时间自动清灰,保证红外热成像仪监控系统能长期正常工作。

(二)、系统组成

高炉炉内红外热成像仪系统  主要由热成像仪防护装置、红外热成像仪和专用针孔镜头、安装导管、现场PLC控制箱、气体过滤器、氮气自动调节装置、PC工控机、图像温度分析软件、工业显示器、控制机柜、光纤收发器、监视器、报警控制器以及UPS净化电源等组成。系统组成下图所示:

各主要单元功能叙述如下:

热像仪防护装置

热像仪防护装置主要由安装导管、安装套、气动球阀、过度套、提升气缸以及热像仪防护套等组成,设备外形如右图所示。

防护装置的主要作用就是为红外热像仪和针孔红外镜头提供能够使之正常工作的环境,保证镜头不能结灰,以适应高炉高温高粉尘环境下的监控要求。

该装置是整套系统的关键所在。由于高炉是高温高粉尘、高湿度的环境,同时还有很强的上升气流,所以镜头很容易被污染。然而,只有在连续生产的情况下保持镜头清洁,才能保证系统的图象质量,达到炉内工况实时监控的目的。为此,该系统在结构设计时采用了先进的防护技术,这为该产品稳定长期的工作提供了保证。

除了上述防护技术先进,做到镜头不结灰的特点外。本装置还具有在线维护的特点

如下图所示,将热像仪防护套做成“中空活塞杆”的形式,使得活塞杆与高温成像设备防护套成为一体,形成了全密封状态。这样,维护人员在生产时也能进行红外成像设备的维护。

该装置运用双伸出杆活塞缸的结构原理并将活塞做成中空的(活塞杆做成活塞管),同时用活塞作为成像设备的防护外套(将成像设备放在活塞内部),通过控制进入活塞推动器上的进气口1或进气口2的压缩空气来实现活塞(成像设备防护套)的进入与退出动作,活塞推动器(或活塞)与气动球阀、气动直板阀和监控孔同心安装。

热像仪防护装置设有气动球阀,中空活塞杆即热像仪防护套退至球阀以外时,应关闭球阀以防止炉内有害气体外漏,确保维护人员的人身安全,实现成像设备的在线维护。这对高炉的连续生产具有重要意义。

 红外热成像单元

高炉在正常生产时,炉体是个高压、高温的密闭容器,根据红外辐射的相关理论,即自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。所以,在高炉本体内部存在着丰富的红外光资源,借助红外热成像仪可以观测到炉内工作状况。

本系统红外热成像单元主要由红外热像仪、红外针孔镜头、热像仪电源适配器及视频网络传输线缆等组成。根据高炉炉内高粉尘及复杂气体环境情况,为保证热图像的成像质量,结合我公司的使用经验,红外热像仪选用的是8-12微米波段的非致冷型,它具有很高的灵敏度,能确保热图象质量。

由于我公司参与了热像仪的前期研发工作,因此我们拥有相应的二次软件开发平台,这对热图象分析处理软件的开发,升级版本以及日后设备维护都提供了极大的方便。

另外,我公司配置红外镜头是针孔型的,无论对设备防护结构的优化设计,还是避免炉内崩料导致镜头损坏,都具有积极的意义。这为红外热成像仪系统长期稳定的工作提供了极好的条件。

红外成像单元主要功能:红外成像及数据输出

设备主要参数:

红外探测器:     非致冷型微热敏电阻焦平面

工作波长:     8~14μm

视场角:      100°

像素:       384×288

帧扫描时间:    75帧/秒

焦点范围:     1米~∞

测温精度:     满量程的±2%

灰度等级:     4096级(显示256级)

环境温度:      0~80℃ 冷却与气控

由于高炉高温、高粉尘以及高湿度的特殊炉内环境,为保证红外热像仪成像设备稳定可靠的正常工作,并确保控制室终端设备获得清晰的红外图像,根据系统的实际需要,我们设计了气冷却与气控系统,如下图所示:  

由上图可知:热像仪防护套的冷却氮气分为两路。其中一路气体用于防护套的外层吹扫,其作用是利用防护套外夹层的高速气流,将高炉炉内高温炉气隔断,防止热量通过金属套传到探头套内部,造成热像仪和红外镜头过热无法正常工作,甚至损坏设备。该路气体高速流过夹层后,经防护套前端排入炉内,同时也对探头前端起到保护作用,防止探头的过热和积灰。另一路气体则用于防护套的内层吹扫,一方面通过常温的高速气流冷却并保护热像仪,另一方面高速气流从防护套前端的针空喷射状排入炉内,防止红外镜头发生积灰现象,确保成像设备稳定正常的工作。

 安全应急预案

气缸自动进退,确保系统安全运行。

由于红外热像仪和红外针孔镜头都属于精密光学仪器,价格昂贵。如果损坏,不但经济损失严重,而且还会影响生产的正常进行。所以确保冷却气体的正常供给,是保证设备安全运行的首要条件。为此,当现场停气、停水,停电、热成像仪温度高于45度时,我们设计了气缸自动进退功能,系统会自动将热成像仪镜头退出然后前端气动球阀自行关闭。现场维护人员可以在高炉没休风前提下将红外热成像仪及镜头取出。

在冷却气、冷却水、供电正常情况下,红外热成像仪及红外针孔镜头可以长期在防护套内进行工作,可以大大提高红外热像仪监控系统的安全运行,为生产提供可靠的监控系统。

(三)、系统软件(可根据用户需求开发)

  1)、可根据客户需求设置多条“十字” 测温线,多条“环形”测温线

2)、鼠标点选后可实时监测任意点的温度(可同时监测多个点的温度);

3)、鼠标圈定任意区域后可实时监测其最高温度、最低温度、平均温度;

4)、指定温度区间突出显示(用于判断有无煤气管道及其位置);

5)、录像存储视频随意调取;

(四)、系统功能

通过该系统,操作人员应能实时监控布料器运转情况、料面分布情况、料面高度变化及气流分布等情况,因此该系统应具有以下功能:

1.实时显示炉内布料器运转情况、气流分布情况、料面分布情况、料面高度变化和炉壁烧损等情况。

2.利用视频分析处理软件能进行视频数据分析,在显示器上能显示温度分布和温度值等。

3.能进行料面温度和炉壁温度的测量。

4.当冷却介质供应异常时,系统能自动报警并同时退出炉内。

5.视频及其分析数据可自动存储,并能进行回放。

6、系统自带手动及自动定时清灰刮扫功能。(时间由现场控制PLC柜设置)

 

(五)、系统技术特点

1.画面清晰,能实时监控炉内工况:如布料器运转情况、料面分布情况、料面高度、炉壁烧损情况、煤线或矿线卡料情况、煤气流分布状况,并及时发现炉料粘接情况。

2.采用红外技术,测温准确,测温精度达 ±2%。

3.通过专用视频分析软件,能对视频进行分析和处理,实现视频监控智

   能化。

4. 采用专业防护技术、窗口不结灰,并可实现在线维护。              

5. 在停气、停水、停电、超温等异常情况下,系统具有自动报警功能。

(六)、系统主要参数

   项     目
参                     数
耐热温度
炉内温度
1800℃
炉外温度
80℃
氮气要求
入口压力
0.50~0.8 MPa
入口温度
≦40℃
氮气流量
1.2M³/min
视 场 角
最大视场角
100°
红外热像仪
工作波段
8-14μm
输出制式
PAL
温度分辨率
0.2℃
像   素
384x288
供电要求
电   源
AC220V 50Hz
功  率
<1000 W

 

 

 

 

 

 

 

 
 
(七)、DLD-GL90型红外热成像仪系统设备清单

序号
名       称
规格型号
单位
数量
备  注
1
热像仪防护装置
DLD-GL90-01
1
天津德力达
2
红外热成像仪
DLD-GL90-02
1
天津德力达
3
红外热成像仪针孔镜头
DLD-GL90-03
1
天津德力达
4
安装底座及导管
DLD-GL90-04
1
天津德力达
5
现场PLC控制箱
DLD-GL90-05
1
天津德力达
6
空气过滤器
KGL0.8/1.0
1
天津德力达
7
自动刮扫及清灰装置
DLD-GL90-06
1
天津德力达
8
PC工控机
i3-8100 8G
H110M 120G+4TB
1
 国产
9
图像分析温度工控处理软件
DLD-GL90-4.0R
1
天津德力达
10
工业液晶显示器
22寸
1
AOC
11
控制机柜
DLD-GL10-07
1
天津德力达
12
光纤收发器
单模 ND-TR02(含耦合器、跳线和光端盒)
1
天津德力达
13
单模光纤
GYTA-4D
200
国产
14
主控室报警装置
DLD-GL90-08
1
天津德力达
15
彩色液晶监视器
V221J-AN
1
德天
16
交换机
 8口
1
海康威视
17
UPS电源
TG1000
1
山特
18
安装附件
AF-90-09S
1
天津德力达

(八)、系统核心设备性能指标及技术参数

1、热像仪防护装置  型号:DLD-GL90-01

此装置共分成四部分:热像仪内腔、高温风冷保护外腔、密封气动球阀、自动进退气缸保护机构

1)、热像仪内腔:主要固订热像仪和红外镜头;内孔有高温连接电缆和内部测温探头;

2)、高温风冷保护外腔:通过冷却氮气的作用,将热像仪内腔内的热像仪和红外镜头安全的送入炉内进行工作,并确保摄像仪内腔的温度在50摄氏度以下。

3)、保护气动球阀:由于炉内压力及外供气压都比较大,为确保系统正常工作及保障检修人员的安全,设置安全球阀。可随时关闭摄像仪保护外腔。

4)、气缸自动进退保护机构:当系统出现故障报警时,如停气、停水、停电、超温等情况,自动保护构可有效保护热像仪和红外镜头。

主要参数表

指标

参数

氮气入口压力

0.70~0.8 MPa

氮气入口温度

≦40℃

氮气流量

1.2M³/min

最高耐温

900℃以下

 

 

 

2、红外热成像仪    型号:DLD-GL90-02

1)红外探测器:    非致冷型微热敏电阻焦平面

2)工作波长:      8~14μm

3)视场角:      100°

4)像素:       384×288

5)帧扫描时间:    75帧/秒

6)焦点范围:     1米~∞

7)测温精度:     满量程的±2%

8) 测温范围:          0℃~1000℃

8)灰度等级:     4096级(显示256级)

9)环境温度:      0~80℃

3、现场PLC控制箱   型号:DLD-GL90-05

1)、气缸进退停止前后限位指示灯亮

2)、气水温报警灯亮并退出

3)、气动球阀开关自动到位指示

4)、报警信号气缸自动退出到位,球阀自动关闭。

5)、定时刮扫(自行设置时间)

6)、现场与控制室两地控制、(现场优先,有空档便于维修)

7)、控制室控制进退停、手动刮扫。

8)、控制室前后限位显示、球阀开关显示、报警显示、蜂鸣器显示、球阀自动时气缸退出球阀关闭

9)、温度报警输出12V,气、水报警输入12V(发光二极管)

4、图像温度分析及工控处理软件 型号:DLD-GL90-4.0R

 1)、 可根据客户需求设置多条“十字” 测温线,多条“环形”测温线;

2)、鼠标点选后可实时监测任意点的温度(可同时监测多个点的温度);

3)、鼠标圈定任意区域后可实时监测其最高温度、最低温度、平均温度;

4)、指定温度区间突出显示(用于判断有无煤气管道及其位置)。

5)、可将现场PLC相关控制信号接入工控主机,鼠标点击进行前端探头刮扫清灰及气缸自行进退。

5、UPS电源       型号:TG1000

当外部供电出现 故障时,保障热像仪仍能工作一段时间(10分钟)。继续监测炉内情况和温度数据,并提供给操作人员。

6、光纤收发器  型号:DLD-TR02

单纤传输信息容量大采用先进的数字网络技术

多通道视频、单向或双向音频、数据、电话、开关量以及10/100MbpsLAN灵活组合
适用所有摄像机和标准网络数字信号
适用各种数据格式失真小、信噪比高、误码率低

视频带宽:10Hz—8MHz

输入 / 输出电平: 1Vp-p

输入 / 输出阻抗: 75Ω

微分增益(DG):≤1%

微分增益(DP):≤1°

信噪比(SNR): ≥ 60db

(九)、系统设备安装

1.安装条件

   项     目

参                     数

氮气要求

入口压力

0.50~0.8 MPa

入口温度

≦40℃

氮气流量

1.2 M³/min

供电要求

电   源

AC220V 50Hz

功  率

<1000 W

环境要求

周边环境温度

-15℃~+80℃

 

 

 

 

 

2.设备安装

现场安装的设备主要有热像仪防护装置、现场PLC控制箱、气体过滤器、大小贮气罐等。其中热成像仪防护装置是通过安装导管直接安装在高炉炉体上,如图所示:

二、备注

     以上技术方案中若有未描述到的技术问题,均以双方签订的技术协议为准。

三、双方工作职责及验收

(一)甲方分工和责任

1.根据乙方技术人员的要求或共同探讨的开孔位置安排施工队进行现场开孔、焊接。

2.负责设备线缆、气管的铺设以及设备安装就位。

3.为保证乙方在甲方现场工作顺利进行,为乙方人员进出 

  厂区提供办理证件的便利,并指定专人做好现场配合;

4.向乙方进入甲方生产现场作业人员进行安全教育。

(二)乙方分工和责任

1.按合同规定时间,保质保量的向甲方提供设备,并负责   

  设备的安装指导和技术支持。

2.负责向甲方提供设备安装资料:包括设备安装示意图、高炉开孔图、设备系统图、气路原理图、电气接线图、装箱清单、产品合格证以及设备用户手册。

3.配合甲方做好设备的检查和验收工作。

() 设备验收

验收标准:

1、高炉炉内红外热成像仪系统的性能指标和技术指标作为验收的主要依据。并乙方出具验收大纲,由甲方审核完毕同意后,按验收大纲进行验收。

2、设备安装资料应齐全:包括设备安装示意图、高炉开孔图、设备系统图、气路原理图、电气接线图、装箱清单、产品合格证以及设备用户手册。

验收方式:

   由甲方负责组织相关部门负责人、施工单位以及设备供

应商进行现场验收。

 验收内容:

   高炉炉内红外热像仪系统的性能和技术指标;设备的技术资料是否齐全。

四、供货周期

合同签订后30-45天内供货到现场,包括系统设备清单的全部物品。

五、质量保证及售后服务

1.供方按技术协议要求和所签供货合同保质、保量、按期提供系统全套设备。

2.交货地点:甲方指定地点

3.运输方式:汽运

4.供方负责对所供设备指导安装并进行调试。

5.供方保证设备工作稳定。

6.供方负责免费现场培训操作人员。

7.供方负责所供设备的保修,系统调试开通并验收合格后免费保修期为12个月(人为损坏除外),并负责终身有偿维修服务。

8.供方保证长期有偿供应系统设备所需的备件,并不高于投标设备单价。          

9.在设备保质期内,如发生设备问题,在接到用户通知1小时内响应并8~12小时内派员到现场解决,凡属质量问题的部件,予以免费更换。

点击数:296  录入时间:2019/1/12 【打印此页】 【关闭
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