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Oct 30, 2023

石灰処理プラントにおけるレベル測定の課題に対処する

Kurt Gieselman 氏、Emerson | Rosemount 測定製品担当シニア フィールド セールス スペシャリスト 2021 年 5 月 20 日 石灰、石灰石、粘土製品の生産者にとって、自動化は継続的な生産の鍵です。

Kurt Gieselman 氏、Emerson | Rosemount 測定製品担当シニア フィールド セールス スペシャリスト 2021年5月20日

石灰、石灰石、粘土製品の生産者にとって、自動化は継続的な生産の鍵となります。 さまざまな機器を使用して、さまざまな製品を安全に生産し、材料が施設に入るときから最終製品の発送まで、プロセスの各段階で正確な在庫測定を提供します。 ほとんどの工場では、製品を粉砕して粉末にし、窯で加熱して消石灰を製造するなど、さまざまな製造技術が使用されています。 その工程や製品の性質上、工場内の環境は過酷です。 これにより、自動化テクノロジーにとって困難な環境が生まれます。

一般に、機器製造者が直面する最大の課題は、固体材料の信頼性が高く正確なレベル測定を取得することです。 これには、粉砕および粉末化された石灰石、窯に供給されるサイロ内の石炭、および製造時の消石灰の測定が含まれます。 これらのアプリケーションはすべて、材料の重量、ほこり、表面の反射率の低さなどにより、困難な動作条件を伴います。

米国の大規模な石灰処理工場では、生産チームが固体を測定するためにいくつかのレベル測定技術を試しましたが、成功の程度はさまざまでした。 デバイスが測定を行うことができた場合、次の問題は、粉塵、重量物、振動が一般的な動作条件でデバイスをどのように維持するかということになります。 正しい設置は、測定ソリューションを成功させるための重要な部分でした。

この工場での最初の用途には消石灰サージ ビンが含まれており、完成品はこのビンを通過してから大型の貯蔵サイロに運ばれます。 彼らは、スクリューコンベアを稼働させて材料をサージビンから一定の速度で運び出したいと考えていました。 これを行うには、最適なレベルの高さが必要ですが、安定した読み取り値を取得するのは困難でした。 小さなサージ ビン内では、材料の一部の領域が圧縮され、他の領域に隙間やブリッジが生じる傾向がありました。 これを防ぐために、空気圧バイブレーターを使用して材料を振動させ、再分配します。 以前は、静電容量プローブを使用してレベル測定を実行していましたが、その測定は不安定で、レベルの変化に対する応答が遅かったです。 さらに、高い振動により、静電容量ユニットの寿命がわずか数か月に短縮されました。 サージビンの高さはわずか 4 フィートであるため、導波レーダーが理想的な選択肢となりました (図 1 を参照)。

静電容量プローブの代わりに、Emerson の Rosemount 5303 誘導波レーダー (GWR) が選択されました。 液体または固体の測定に適しており、ソフトウェアを使用して固体アプリケーション向けにデバイスを構成するのは簡単でした。 たとえば、プローブはゴミ箱の傾斜に平行に設置されていたため、プローブの角度をソフトウェアに入力して、水平レベルの測定値の傾きを補正する必要がありました。 さらに、このデバイスには、トランスミッターヘッドをプローブから離れた場所に取り付けるためのリモートハウジングエクステンションも用意されています。 これにより電子機器が振動から保護され、デバイスの寿命が延びました。 GWR の重要な利点は、レベルが急速に変化する小型タンクで正確な測定を提供できることです。これはこの用途には不可欠であり、安定したレベルを維持できるようになります。 このデバイスは信頼性が高く、メンテナンスが不要であることが証明されています。 測定精度の向上により、プロセスがより安定するようになりました。

窯の加熱に使用される石炭は 112 フィートのサイロに保管されており、窯に常に燃料が供給されていることを確認するために在庫を監視するためにレベル測定が必要です (図 2 を参照)。 石炭は 2 つのサイロから同時に引き出され、その測定値は石炭をいつ追加注文するかを決定するために使用されます。 余剰燃料を保管する場所がないため、適切な在庫管理が不可欠です。 サイロは、バージが到着したときに全量の石炭を受け入れる準備ができていなければなりません。 部分的な負荷のみを受信するとコストがかかり、非効率的になります。