ООО «Принцип» – поставка измерительных приборов по всей России с 2004 года!

Избранные товары Сравнение товаров
ПРИНЦИП

Наши реквизиты

Пн-Пт: с 9:00 до 17:30

printsip@printsip.ru

Схема проезда

г.Москва, 2-ой Донской проезд д.4
Ваша корзина пуста

Неконтактные измерения температуры при производстве стеклянной тары

Измерение температуры в технологических процессах производства стеклотары — один из основных методов контроля и обеспечения качества. Традиционно на стекольных заводах для измерений использовались контактные и погружные датчики температур, хотя их возможности в значительной степени ограничены, так как не позволяют организовать оперативный и эффективный контроль тепловых режимов производства стекла и изделий из него.

В последнее время неконтактные термометры, иначе называемые пирометрами, стали использоваться в стекольной промышленности. Рациональный выбор оборудования для неконтактного измерения температур позволяет решать ряд как технологических, так и задач технического обслуживания и энергосбережения.

Переносные пирометры позволяют быстро и безопасно обследовать работающее тепло — и электроэнергетическое оборудование, состояние токоведущих и контактных элементов коммутирующей аппаратуры, токоведущих шин, редукторов, двигателей, генераторов, трансформаторов, подшипников, лент транспортеров и т.п. Они с успехом используются для обследования температурных полей свода, стен и пода печей с целью выявления мест выгорания футеровки, областей перегрева пода, для локализации опасных участков и предотвращения их разрушения. Переносные пирометры используются для контроля распределения температур по зеркалу стекломассы в печи, для измерения температур заготовок (капель), полуфабрикатов и готовых изделий из стекла на различных этапах их производства.

пирометрия на производстве

Применение ручных пирометров оправдано для оперативных измерений при разработке технологии выпуска изделий, при выборе критических зон температурного контроля и управления (при подготовке к реконструкции имеющегося оборудования), для анализа температурных режимов при выявлении причин брака.

Стационарные пирометры, сконструированные специально для работы в промышленных условиях, включаются в системы контроля и управления процессами, они имеют функции обработки измерительной информации, унифицированы по способам выдачи сигнала для дальнейшей регистрации. С их появлением у производителей стеклоизделий появляется реальная возможность обеспечить сквозной контроль практически каждого выпускаемого изделия, начиная от процесса варки стекла до окончательной сушки изделия перед упаковкой.

Оборудование для стеклянных производств

Обновление парка оборудования стекольных производств идет как по пути приобретения нового оборудования, так и по пути модернизации имеющегося. При поставке оборудования в состав комплексов всегда включается система измерения температур. Анализ показывает, что в отечественных разработках используются, в основном, температурные датчики контактного или погружного типа, что позволяет контролировать температуру сводов, пода печей, температуру горячих газов, а в зарубежных обязательно вводится еще многоточечный контроль температуры производимого продукта-стекломассы и стеклоизделий неконтактными пирометрами.

 При модернизации имеющегося оборудования всегда возникает необходимость вводить дополнительные зоны температурного контроля, поскольку рост производительности оборудования, необходимость повышения качества заставляет вводить динамичное управление технологическим процессом. Использование более высокоскоростного оборудования, выпуск более легковесной и тонкостенной стеклотары заставляют производителя жестко и оперативно контролировать температурные режимы производства, ведь от них зависит выпуск качественной продукции. В этом контроле важную роль играет бесконтактная пирометрия. Сегодня проектировщикам доступны десятки различных моделей пирометров, позволяющих измерять температуры в диапазоне от –50 до
3000°С в самых жестких условиях эксплуатации.

Применение пирометров на производстве

Рассмотрим на примере технологической цепочки от варки стекломассы до производства стеклотары, возможности использования пирометров для измерения температур.
После того, как произведена загрузка в печь шихты, в распоряжении технолога доступным остается управление нагревом в разных зонах печи за счет регулирования горелок, подачи газа и воздуха, давления в пламенном пространстве печи, уровня стекломассы. Для управления процессом стекловарения необходимо получать большой объем информации по распределению температурного поля по пространству печи.

Измерение температуры контактным способом при производстве стекла крайне нежелательно в первую очередь из-за загрязнения расплава стекла микровключениями металла, что приводит в конечном счете к появлению брака. Кроме того, стекломассачрезвычайно агрессивная жидкость и срок службы контактных термометров при таких измерениях крайне мал. Обычно в пространстве над чашей печи устанавливаются термопары, которые измеряют локально температуру горячего газа или температуру свода печи. Установка пирометров позволяет контролировать температуру поверхности стекломассы или ее приповерхностного слоя (определяется диапазоном спектральной чувствительности пирометра). Поскольку пирометры позволяют контролировать температуру стекломассы, то их установка в зонах, определяемых исходя из масштаба области перемешивания стекломассы, позволяет контролировать перемешивание и оптимизировать процесс ее приготовления. Обычно в варочной части печи
устанавливается от 6-8 до 18 пирометров, в зависимости от размеров и характеристик ванны. Из варочной части печи готовая стекломасса поступает в выработочную камеру.

Это наиболее ответственная зона контроля температур. Здесь для получения лучших результатов необходимо устанавливать пирометры в количестве, позволяющем контролировать равномерность распределения температуры в массе стекла по сечению камеры и от входа в выработочную камеру до питателя. В ряде случаев, целесообразно использовать не один, а 2 различных по спектральным характеристикам типа пирометров для контроля температуры поверхностного и объемного слоя стекла в одной и той же зоне. Такой подход к измерению температур позволяет видеть динамику прогрева стекломассы в зонах интенсивного теплообмена и получать дополнительные параметры для управления процессом. Из выработочной камеры стекломасса попадает в питатель, из которого в виде большой капли ножом она отсекается от питателя, падает на лоток и по нему движется к форме. В момент выхода капли ее температура наиболее близка к температуре стекломассы в питателе. Именно в это время нужно измерять температуру капли, поскольку это последний этап, после которого изменение
температуры стекломассы перестает быть управляемым до момента помещения капли в форму. Учитывая, что расход стекла в питателе значителен, одновременный контроль температуры стекла на выходе из питателя и в выработочной камере позволяет наиболее оперативно регулировать температуру в камере и удерживать ее в необходимых пределах на выходе из питателя. Современная тенденция к увеличению скорости работы питателя и к снижению веса капли (в связи с совершенствованием стеклотары и снижением ее веса) приводит к необходимости повышения температуры стекломассы или использования стекломассы с большей текучестью и требует жесткого контроля температуры на этом этапе.

Капля, пройдя по лотку попадает в форму, в которой подачей сжатого воздуха формируется изделие. Температура формы чрезвычайно важна для производства качественных изделий. Пирометр, измеряющий температуру раскрытой перед заполнением формы, позволяет зарегистрировать ее в десятую долю секунды и передать на табло, для записи или для выработки управляющих воздействий. Переход к производству легковесной тары требует более точного соблюдения тепловых режимов формовки.

Температурой формы можно скомпенсировать отклонение температуры капли от оптимальной.

Следующим технологическим этапом в производстве идет отжиг стеклотары. Практически во всех старых печах отжига контроль температур ведется по показаниям термопар. Однако, не исключая необходимость измерения температур свода, при реконструкции печей целесообразно вводить в каждой зоне контроль температуры изделий пирометрами, что может быть решено за счет введения в конструкцию корпуса печи соответствующего количества каналов, проходящих через футеровку и теплоизоляцию и позволяющих устанавливать пирометры в защитных контейнерах, обеспечивающих нормальные условия их работы. Важность контроля температуры изделий в процессе термообработки на всех ее этапах очевидна. Перегрев изделий может привести к их деформации и изменению размеров, появлению дефектов поверхности, увеличению внутренних напряжений, слишком резкое охлаждение приводит к разрушению изделий. Ошибка в выдержке температурного хода во времени может не обеспечить достаточно качественной термостабилизации стекла.

При проектировании систем измерения температур с использованием пирометров необходимо учитывать особенности спектральных характеристик пирометров, а также особенности измерения температурных характеристик нагреваемых объектов при наличии фоновых засветок от переизлучающих поверхностей. Современные пирометры обладают рядом встроенных функций, позволяющих значительно упростить процесс обработки измерительной информации и обеспечить оперативное управление процессами.

ПОДПИШИТЕСЬ

Please publish modules in offcanvas position.