Çimento, Maden ve Katı Atık Endüstrilerinde Yüksek Sıcaklık Ölçümleri ve Yenilikler

👤İlknur Tansuğ, Teknik Pazarlama Müdürü – Endress+Hauser
Çimento, maden ve katı atık gibi yüksek oranda katı maddenin termal olarak işlendiği proses endüstrilerinde yer alan sıcaklık ölçüm noktalarında sağlıklı ölçümler yapabilmek için, ölçüm teknolojisi açısından bazı özel şartların sağlanması gerekmektedir. Bu uygulamalarda sadece yüksek sıcaklık değerleri değil, aynı zamanda oluşabilecek olan aşınmalar da dikkate alınmalıdır. Örneğin, çimento proseslerinde yüksek sıcaklıkların yanı sıra, yanma sonucu oluşan kimyasal olarak korozif olan gaz bileşenlerinin mevcudiyeti de çok aşındırıcı proses şartları oluşturmaktadır. Bu çevre koşullarında yapılan testlerde Endress+Hauser’in TAF serisi yüksek sıcaklık termometreleri yeni ilave edilen malzeme seçenekleri kendini kanıtlamış olup, benzersiz avantajlar sunmaktadır. Yapılan detaylı testlerde bu ölçümlerde ileri teknoloji ürünü malzemelerin kullanımının, kullanıcılara aşağıda belirtilen çok önemli faydaları sağladığı görülmüştür: • Zorlu proses koşulları altındaki ölçümlerde daha uzun süreli çalışma garantisi, • Bakım ihtiyacının azaltılması sayesinde cihaz bakım masraflarının düşürülmesi, • Daha sabit ölçüm şartlarının sağlanması ile üretim kalitesinin yükseltilmesi. TAF11 ve TAF16 model termometreler modüler yapıdadırlar, aşınan kısımları kolayca ve ekonomik bir şekilde değiştirilebilir. Termowell (dış kılıf), ölçüm elemanı (inset), proses bağlantısı, elektronik ünite ve bağlantı terminalleri ayrı ayrı yedek parça olarak temin edilebilmektedir. Yedek parçalar Endress+Hauser yedek parça bulma yazılımı ile kolayca tespit edilebilir. Cihazın seri numarası girilerek birkaç saniye içerisinde sipariş edilebilen yedek parça listesine kolayca ulaşılabilir. Yeni termowell’ler kompozit malzemelerden üretilmekte olup, proses koşullarına göre seçilmektedir. Optimum sıcaklık ve aşınma dayanımı, ileri teknoloji ürünü bu malzemelerin seçilmesi ile garanti edilir. Metal ya da seramik termowell malzemeleri aşağıdaki ürünlerden seçilmektedir: - Inconel 601 - Incoloy 800HT - Kanthal AF - Kanthal Super - Silicon carbide Yapılan testlerde özellikle yukarıda listelenen malzemelerden farklı olan iki malzemenin çok yüksek performans gösterdiği tespit edilmiştir. Bu malzemeler özellikle çimento prosesleri ve yakma prosesleri için en iyi seçim olmaktadırlar. Bu malzemelerden bir tanesi özel SiN olarak kısaltılan “silicon nitrite ceramic”, diğeri ise NiCo olarak kısaltılan ve ana maddeleri nikel ve kobalt olan özel bir alaşımdır. Uygulamanın türüne bağlı olarak bu malzemeler daha önceki uygulamalarda kullanılan AISI310 gibi malzemelere göre 20 kat daha fazla dayanım göstermektedirler. Bu, müşteriler için fabrikanın çalışma performansı, bakım zamanları ve cihazların yaşam çevrimi masrafları açısından dikkate değer bir katma değer oluşturmaktadır. Sensörler birçok çimento fabrikasında aşağıda belirtilen kritik uygulamalarda denenmiştir: • Klinker soğutma ünitesi 1300 °C sıcaklık, • Sekonder/tersiyer hava hattı ve son siklon ön ısıtıcı uygulamalarında, 1300°C’ye varan sıcaklıklar ve kimyasal olarak aşındırıcı ortamlarda. TAF11 ve TAF16 model sensörler sadece çimento sektöründeki uygulamalarda değil, aynı zamanda katı atık yakma proseslerinde ya da biyogaz reaktörleri gibi yüksek sıcaklıkların, aşındırıcı gazların bulunduğu ortamlarda da yeni özel malzeme seçenekleri ile bir çözüm olarak sunulmakta ve proses performansını artırmaktadır. Endress+Hauser firmasının sıcaklık ölçümü ile ilgili çözümleri sadece yüksek sıcaklık termometreleri ile sınırlı olmayıp, her türlü Pt100 (RTD), termoeleman ve sıcaklık transmiterini sunmanın yanı sıra kimya, enerji ve petrol sektörleri için özel üretim sıcaklık sensörlerini de temin etmekte ve mühendislik hizmetleri vermektedir. Endress+Hauser yaklaşık dört yıl önce IEC60751 standartlarına göre ilk thin-film sensör üretimine başlamış ve zamanla yüksek kararlılık ve hassasiyet gösteren bu sensörler tel sargılı seramik sensörlerin yerine geçmiştir. Daha önceleri 3g titreşime dayanan thin-film sensörler günümüzde gelişen teknolojiyle ve yarı otomatik RTD üretimi ile beraber 50g titreşime kadar dayanabilmektedir. Endress+Hauser dünyada ilk defa başlattığı yarı otomatik RTD üretimi ile hem yüksek vibrasyona dayanıklılık hem de %100 izlenebilirlik sağlamıştır. t90 10 s gibi hızlı bir cevap süresine sahip bu sensörler aynı zamanda sıcaklık değişimlerine de çok hızlı reaksiyon vermekte ve yüksek kararlılık göstermektedir. Bu üç özelliği kendi bünyesinde bulunduran tek sensör olması sebebiyle de kendi pazarında emsalsizdir. Ölçüm aralıkları -50°C …400°C gibi geniş bir aralıkta olup, prob uzunlukları da 965mm’ye kadar çıkabilmektedir. Daha önce yüksek titreşim sebebiyle ölçüm yapılamayan proseslerde bu yeni teknolojiyle beraber artık sıcaklık değerleri izlenebilmekte ve kontrol edilebilmektedir. Çeşitli özellikteki sıcaklık transmiterleri de sensörleri desteklemektedir. Ekonomik fiyatı ile ön plana çıkan programlanabilir kafa tipi transmiteri TMT80, 4…20 mA çıkış veren 2 telli bir transmiter olup, 2, 3, 4 telli rezistans sıcaklık detektörleri (RTD) veya termo elemanlar (TC) ile kullanılabilmektedir. Sensör kırıldığında veya kısa devre olduğunda kullanıcıyı uyarmak için alarm verir. Galvanik izolasyon sayesinde transmiter içerisinde kısa devre oluşumu engellenir ve elektronik kartlar aşırı voltajdan korunur. TMT82 kafa transmiteri iki kanallı ve üniversal girişli olup, 4…20 mA HART çıkışlıdır. TMT142 ise saha tipi bir transmiter olup, dönebilen, ışıklandırılmış göstergeye sahip, yüksek hassasiyetli ve HART protokollü bir cihazdır. Her iki cihaza da bilgisayarla veya HART el terminali ile bağlanılarak parametre ayarı yapmak mümkündür. TMT85 kafa transmiteri iki kanallı ve Foundation Fieldbus çıkışlı, TMT 84 ise Profibus PA çıkışlıdır. TMT82, TMT142 ve TMT 84 ve TMT 85 tipi transmiterler farklı montaj seçenekleri ve sensör bağlama kombinasyonları ile geniş bir uygulama alanına sahiptir. Sensör ve transmiter arasındaki uyum sayesinde yüksek hassasiyet sağlanır. Sinyal güvenilirliği ve kritik prosesler için gelişmiş diagnostik özellikler ile proses güvenliği garanti altındadır ve riskler ortadan kalkar. Patlamalı ortamlar için gerekli her türlü Ex sertifika mevcuttur.