浅谈纯风冷工业窑炉电视监控系统

浅谈纯风冷工业窑炉电视监控系统
常州科宇电子有限公司 俞国光（高级工程师）
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浅谈纯风冷保护技术的实现
工业窑炉运转时，窑头内温度可达1600℃左右，为保证工业电视摄相系统在高温环境下能正常工作，SG-FL350型内窥式高温工业电视系统设备采用由空压站来的洁净压缩空气进行冷却保护，主要从以下两方面进行设计考虑并实施的。
(1)、摄相机镜头的特殊设计，是实现纯风冷保护的前提
采用耐高温镜头，镜头采用进口蓝宝石镜面，粘接材料采用耐高温材料，使得针孔镜能耐400℃的高温，远远高于摄像机耐温程度。
加长摄像机镜头，传统的水泠摄像机探头罩全部伸入窑内，由于受到摄像机工作温度的限制，所以必须采用水冷。而SG-FL350型工业电视系统加长了摄像机镜头。当工业电视系统工作时，只是装有耐高温镜头部分探头罩伸入窑内，而装有摄像机的探头罩留在窑外，使和摄像机不会直接受到窑内高温的热辐射。
(2)、三路供风系统，确保摄像机系统在高温下仍能可靠工作
考虑到窑内温度1600℃，高温针孔镜头可以耐400℃高温，通过换热和通风量设计计算（计算过程略）结果表明，一般的强迫风冷即可满足要求。但为进一步确保摄像机系统在高温下工作的可靠性，该系统考虑了三路供风设计。
第一路风，是由空压机站来的洁净压缩空气经截止阀直接进入炉门装置中，该路压缩空气保持常通，能够压住窑头火焰和灰尘，有效地减少对探头的热辐射，即使探头退出炉门装置后仍是如此。避免炉火直接烧烤炉门机构，探头及退出装置，而损坏设备。
第二路风，如图中所示的⑴⑵⑶也是由空压站来的压缩空气经滤清箱除尘后，经过精密过滤器后进入探头罩及探头外腔，由探头前部喷入窑内并在探头前部形成风幕，这一路风是主要的冷却用风。
第三路风，如图所示中的⑴⑵⑷⑸是由第二路经过精密过滤器后分出的一路风压减阀，自动除油器进入涡旋制冷管。涡旋制冷管可以使压缩空气温度进一步将低低，通过涡旋制冷管进一步冷却的压缩空气经过探头罩和探头的内腔喷入窑内，进一步对摄像机和镜头进行冷却，确保摄像机系统的安全。
为保证摄像机系统的冷却效果，对压缩空气的要求如下：
进气温度≤35℃；　　
进气压力：0.35-0.7kg/cm2；
流量≥0.3m3/min
一般水泥厂空压站的压缩空气均能满足引要求。

现场应用
根据在现场的运行情况来看， SG-FL350型内窥式高温工业电视系统完全适合多行业工业窑炉高温环境下工况的监视。由于不采用水冷却循环装置，无需这方面的设备投资和维护，因此该系统设备的日常维护工作变得相当简单，维护工作量极少。而且由于其电气控制系统采用PLC可编程序控制器，伸进退出装置传动部分采用链条带动的金属导轨推动，都体现了其技术及应用上的可靠性和先进性；另外，该系统外形构造（尤其是伸进退出装置和控制箱）小巧精致，造型紧凑美观，操作灵便；特别是在工业窑炉煅烧情况的监测上的观察范围较大，图像清晰，应用效果显著，深受用户欢迎。