Çimento endüstrisinde seviye ölçümleri

KROHNE Türkiye Pazarlama ve İletişim Müdürü Can Merter
[email protected]
 

Çimento fabrikalarında seviye ölçüm gereksinimlerinin karşılanması aşamasında, yüksek toz içerikli ortam, ağır toz birikmeleri, düşük yansıtıcı ortamlar ve ölçümün gerçekleştirileceği ortamda asimetrik yada konik iç ekipmanların bulunması gibi pek çok zorluk öngörülerek planlama yapılmalıdır. KROHNE, yüksek sinyal dinamiği ilkesiyle geliştirdiği FMCW radar seviye ölçüm teknolojisi ile çimento endüstrisinde yüksek hassasiyetli ve güvenilir bir ölçüm olanağı sunmaktadır.

KROHNE OPTIWAVE 6300 ve OPTIWAVE 6400 model temassız radar seviye ölçerler; tozlu ortam yada ölçülen malzeme yansımalarının düşük olduğu ölçüm noktalarında doğru ve güvenilir ölçümün anahtarı niteliğinde olan FMCW radar seviye ölçüm teknolojisi ile yüksek sinyal dinamiklerini  kombine ederek 100 metreye kadar olan ölçüm derinliklerinde bile ± 3mm hassasiyet ile ölçüm olanağı sağlar. Ayrıca, özel olarak tasarlanan küçük açılı anten yapısına sahip OPTIWAVE serisi temassız radar seviye ölçerler ile dar yapılı tank ve silolarda ya da düşük yansıtıcı özellikteki ortamlarda seviye ölçümleri sorun olmaktan çıkmıştır.

Silo seviyelerinin sürekli olarak ölçülmesi sayesinde hem çimento üretiminin anlık kontrolü sağlanabilmekte hem de üretimin tüm aşamaları izlenebilmektedir.  Çimento fabrikalarında gerçekleştirilen bu uzaktan izleme uygulaması ile son kullanıcılara, silo envanterinin takip edilmesi ve verimsiz yükleme ile yüksek maliyetli gecikmelerin en aza indirilmesi olanağı sağlanabilmektedir.

DÜŞÜK İŞLETME VE KURULUM MALİYETLERİ
Çimento fabrikalarında OPTIWAVE serisi temassız radar seviye ölçerlerin kullanılması ile diğer yöntemlere oranla işletme ve kurulum giderleri önemli ölçüde düşmektedir. Her şeyden önce, OPTIWAVE radar seviye ölçerlerin 2-telli özellikte olmaları nedeniyle kablolama maliyeti 4-telli cihaz ve yöntemlere göre daha düşüktür. OPTIWAVE serisi cihazlarla birlikte teslim edilen tam sürüm PACTware yazılımındaki kurulum sihirbazı aracılığıyla cihazlar önceden konfigüre edilerek önemli zaman kazanımları da sağlanmaktadır. Diğer yandan seviye ölçerlerin PP yada PTFE malzemeden üretilen antenleri, geometrik şekilleri ve pürüzsüz yüzeyleri sayesinde daha az temizlemeye gereksinim duyarlar. Böylece pahalı temizleme sistemlerine olan gereksinimler bütünüyle ortadan kalkmaktadır. Bu durum özellikle DN80 yada DN150 çaplı anten seçimlerinde önemli maliyet avantajı sağlamaktadır. Ayrıca OPTIWAVE serisi radar seviye ölçerler, özel algoritmalar ile hazırlanan yazılımları sayesinde düz olmayan yüzeylerde yüksek performans gösterirler. Bu nedenle anten hedefleme kitlerine gereksinim duymazlar.

KROHNE OPTIWAVE 6400 serisi temassız radar seviye ölçerler, çimento endüstrisinde hemen hemen her aşamada sorun oluşturan tozlu ortamlardan etkilenmeyen bir teknoloji ile tasarlanmışlardır.

ÇİMENTO SEKTÖRÜ UYGULAMALARI
Temassız radar seviye ölçüm yöntemleri, çimento endüstrisinde farklı noktalarda kullanılmaktadır:

ÇİMENTO SİLOLARINDA SEVİYE ÖLÇÜMÜ
Çimento fabrikalarındaki üretim kontroleri için çimento silolarında gerçekleştirilen sürekli seviye ölçümleri büyük önem taşımaktadır. Çimento silolarında, çimentonun silodan çekilmesi silo altından gerçekleştirildiği için çimento seviyesi düzgün bir şekilde düşmez. Çimentonun silo altından çekilmesi sırasında silo üst seviye yüzeyinde derin çukurlar oluşurken, üstten gerçekleşen çimento yüklemeleri sırasında da tam tersi şekilde  tepe oluşumları gerçekleşir. Ayrıca, büyük çimento kütlelerinin silo iç yüzeyine büyük parçalar halinde yapışması da söz konusudur.  Bununla birlikte silo üst bölümü iç atmosferinde de yüksek tozlu ortam oluşacağı da göz ardı edilmemelidir. Bu zorlayıcı ortamlar, üstten seviye ölçüm yöntemlerinden olan ultrasonik seviye ölçerler için son derece zorlayıcı ortamlardır. Ölçüm yüzeyinde yükleme ve boşaltma sırasında oluşan yüzey geometrileri bu gibi yöntemlerin verdiği sonuçların da gerçek seviye değerlerinden uzak, yanıltıcı değerler olmasına yol açacaktır.  Bu noktalarda KROHNE OPTIWAVE serisi radar seviye ölçerler PP (Polipropilen) malzemeden üretilen özel tasarım “damla anten” yapılarıyla son derece başarılı ölçüm olanağı sağlamaktadır. Damla anten yapısının elipsoidal ve kapalı yapısı tozun anten üzerindeki fiziksel etkilerini en aza indirecek ve sık sık temizlik işleri gerektirmeyecek özelliktedir. OPTIWAVE 6400 serisi radar seviye ölçerlerin önceden konfigüre edilebilir elektronik üniteleri sayesinde, silo derinliği, konik şekli, blok mesafesi gibi parametreler, kurulum öncesinde cihaza yüklenebilir. 

ÇİMENTO TOZ SEVİYELERİNİN ÖLÇÜMÜ
Çimento üretiminde genel olarak, klinker öğütümü için bilyalı değirmenler kullanılmaktadır.  Bu işlem, toplanan, depolanan ve daha sonra üretim döngüsüne geri beslenen büyük miktarlarda çimento tozu üreten bir işlemdir. Toz; hava enjektörleriyle donatılmış 9-10 m’lik toz depolama silolarında toplanmaktadır.  Hava enjektörleri sayesinde, yüksek miktardaki toz akışkanlaştırılır ve silo cidarlarındaki, yapışmalar ve kütle birikimleri engellenir. Böylece toz akışı kolaylıkla sağlanmış olacaktır. Ancak bu esnada ortamın dielektrik sabiti de 1,4 değerine kadar düşebilmektedir. Bu durumdaki toz yüklü havada güvenilir bir seviye ölçümü yapmak oldukça zordur. Yapılan testler ve yaşanan saha deneyimleri, bu gibi ortamlarda ultrasonik, TDR ve puls radar seviye ölçüm teknolojilerinin, çimento endüstrisinin gereksinimlerini karşılayamayacağını açıkça göstermiştir. Bu tarz koşullarda ölçüm ancak silo çatısında kurulacak FMCW temassız radar ölçüm yöntemi ile gerçekleştirilebilecektir.  Bu durumun en güzel kanıtı, KROHNE OPTIWAVE serisi temassız radar seviye ölçerlerin sahada göstermiş oldukları yüksek performanstır.

UÇUCU KÜL SEVİYESİ ÖLÇÜMÜ
Genel olarak konik silolarda toplanan ince kül tozlarının, tozlu ve düşük yansıtıcılıktaki ortamlar nedeniyle ölçümü zordur. Böyle bir ölçüm noktasında PP damla antene sahip 24 GHz frekansta çalışan temassız seviye ölçerler, üreticinin tozlu uçucu kül silosundaki ürün seviyesini doğru ve güvenilir bir şekilde ölçmesini sağlayan bir dalga sinyali üreterek ölçüm gereksinimini tam anlamıyla karşılayabilmektedir.

Uçuşu kül seviyelerinde gerçekleştirilen seviye ölçümü sayesinde hatalı seviye ölçümlerinden kaynaklanan verimsiz yükleme ve maliyetli gecikmeler sorun olmaktan çıkmaktadır. Yine bu duruma ek olarak, sensör temizliği gibi gerekçelerle silo üstünde yapılan çalışmalar da en aza indirileceğinden, temassız radar seviye ölçerlerin iş gücü maliyeti ve iş güvenliği açısından sağladığı önemli yararlar da unutulmamalıdır.