PL198215B1 - Sposób rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek materiału sypkiego - Google Patents

Abstract

1. Sposób rozpoznania niebezpiecze nstwa po za- rowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cz astek materia lu sypkiego, dostar- czanego po operacji suszenia i sk ladaj acego si e z wiórów drewnianych, w lókien drewnianych, li sci tytoniu lub podobnego materia lu sypkiego, który przemieszcza si e swobodnie w postaci strumienia wzd lu z drogi spadku i przebywaj ac przewidziany obszar pomiarowy, w którym przy zastosowaniu przynajmniej jednej kamery na podczerwie n, na szeroko sci strumienia materia lu sypkiego dokonuje si e przestrzennie usytuowanego termograficznego pomiaru tego materia lu, a z odczytanych warto sci pomiaru okre sla si e przekroczenie dopuszczalnej temperatury granicznej spowodowane zaglomero- waniem cz astek tego materia lu, znamienny tym, ze dokonuje si e pomiaru w powierzchniowym obszarze pomiarowym (15) drogi (5) spadku materia lu sypkiego wzgl ednie w ci ag lym obszarze pomiarowym (17, 18), prostopad lym do kierunku tego spadku, a nast epnie gasi si e wskazane miejscowe przegrzania aglomeracji. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek materiału sypkiego dostarczanego po operacji suszenia i składającego się z wiórów drewnianych, włókien drewnianych, liści tytoniu lub podobnego materiału sypkiego, który przemieszcza się swobodnie w postaci strumienia wzdłuż drogi spadku i przebywając przewidziany obszar pomiarowy, w którym przy zastosowaniu przynajmniej jednej kamery na podczerwień, na szerokości strumienia materiału sypkiego dokonuje się przestrzennie usytuowanego termograficznego pomiaru tego materiału, a z odczytanych wartości pomiaru określa się przekroczenie dopuszczalnej temperatury granicznej spowodowane zaglomerowaniem cząstek tego materiału.

Podczas przeróbki materiałów sypkich, zwłaszcza podczas ich suszenia, dochodzi często do aglomerowania cząstek, które w swym wnętrzu zachowują czasem przez długi czas bardzo wysoką temperaturę. Jeżeli takie cząstki dostają się do obszaru bogatego w tlen, to może dochodzić do zapłonu. Dlatego pożądane jest wczesne i możliwe jeszcze w czasie suszenia materiału - rozpoznawanie takich przegrzanych zaglomerowanych cząstek, aby móc je zgasić i ingerować w proces suszenia.

Zależnie od rodzaju i zakresu badanego materiału są dotychczas stosowane różne sposoby rozpoznawania niebezpieczeństwa zapalenia się materiału, spowodowanego miejscowym przegrzaniem.

Punktowe układy pomiarowe, przykładowo czujniki termiczne przekazują sygnał gdy zostanie rozpoznana iskra. Ze względu na bezpieczeństwo pracy umieszcza się dużą ilość takich czujników jeden za drugim, celem rozpoznawania możliwie wielu iskier, oraz wypróbowywania skuteczności zastosowanych zespołów gaszących.

Ponadto są czasem stosowane szybkooddziałujące układy dokonujące pomiarów powierzchniowych, wyposażone na przykład w kamery CCD (charge coupled device), dokonujące pomiarów optycznych materiału sypkiego w zakresie światła widzialnego, które jednak rozpoznają iskry tylko w zaciemnionym obszarze pomiarowym.

Ponadto zagrażające pożarem cząstki mogą zostać wykryte za pomocą czujników dymu i gazu, jednak dokładna lokalizacja i wykrycie takich cząstek nie jest wówczas możliwe.

Z brytyjskiego opisu patentowego nr GB 2 057 123 A znane jest urządzenie do sortowania brył zależnie od odbijanego od nich promieniowania podczerwonego (780 nm do 1 mm), wyposażone w dozownik układający bryły w jedną warstwę, w źródło promieniowania podczerwonego, napromieniowujące tę warstwę brył oraz w czujnik promieniowania podczerwonego odbitego od brył, który wysyła odpowiednio przetworzone sygnały decyzyjne do zespołu sortującego wyposażonego w odrzutnik, odrzucający przegrzane bryły do odpowiedniej rynny zsypowej. Rodzaj odrzutnika jest dostosowany do rodzaju sortowanego materiału. Na przykład, gdy jest to materiał magnetyczny, to odrzutnik wytwarza odpowiednie pole magnetyczne. Jeżeli materiałem są torebki z żywnością, to odrzutnik jest zaopatrzony w przyssawki. Jeżeli materiałem są bryłki złota, to odrzutnik ma postać zespołu dysz powietrznych.

Z brytyjskiego opisu patentowego nr GB 2 076 146 znany jest sposób i urządzenie do sortowania, obejmujące napromieniowywanie strumienia obiektów, na przykład brył złota, węgla albo łupku. Jakkolwiek wynalazek dotyczy sortowania minerałów, może być również użyty do sortowania różnych materiałów spożywczych, oraz przedmiotów pochodzenia przemysłowego. Napromieniowania dokonuje się energią mikrofalową (1 mm do 30 cm), a sortowanie napromieniowanych obiektów wykonuje się odpowiednio do ich temperatury albo wykrytych tym sposobem własności fizycznych materiału. W zespole sortowania czujnik wysyła sygnały o temperaturze poszczególnych obiektów, a zespół dysz powietrznych na podstawie tych odpowiednio przetworzonych sygnałów kieruje odpowiednie obiekty do odpowiedniej rynny zsypowej. Między napromieniowanie i sortowaniem mija czas wynoszący 10-60 sekund.

Znane ze stanu techniki sposoby wykrywania przegrzanych cząstek za pomocą różnego rodzaju przyrządów do pomiaru temperatury nie umożliwiają jednak dokładnego rozpoznania aglomeratów przegrzanych cząstek stanowiących zagrożenie pożarowe. Natomiast znane sposoby pomiaru z zastosowaniem kamer CCD (na podczerwień) są zakłócane przez oddziaływanie otoczenia, zwłaszcza przez obce źródła światła. Wskutek tego problematyczne staje się rozpoznawanie tych cząstek lub aglomeratów Cząstek, które na taśmie przenośnika przykryte są innymi cząstkami i trudno rozpoznawalne z zewnątrz przenoszonego przez przenośnik materiału sypkiego.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek materiału sypkiego, zwłaszcza

PL 198 215 B1 dostarczanego po operacji suszenia, który umożliwi lokalne wyznaczenie położenia przegrzanych cząstek lub ich aglomeratów, a tym samym natychmiastowe zgaszenie powstającego zapłonu.

Cel ten zrealizowano w sposobie rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek materiału sypkiego, zwłaszcza dostarczanego po operacji suszenia według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że dokonuje się pomiaru w powierzchniowym obszarze pomiarowym drogi spadku materiału sypkiego względnie w ciągłym obszarze pomiarowym prostopadłym do kierunku tego spadku, a następnie gasi się wskazane miejscowe przegrzania aglomeracji.

Materiał sypki transportuje się korzystnie przenośnikiem, z którego końca materiał ten spada wzdłuż drogi spadku.

W sposobie według wynalazku dokonuje się korzystnie przynajmniej jednego pomiaru kamerą na podczerwień materiału sypkiego z przedniej strony i jednego pomiaru z tylnej strony drogi spadku tego materiału, przy czym pomiarów w powierzchniowych obszarach pomiarowych dokonuje się co pewien czas.

W zależności od pomierzonego kamerą na podczerwień rozkładu temperatury steruje się korzystnie proces suszenia materiału sypkiego.

Badania sposobu rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek według wynalazku w przemyśle wytwarzania płyt wiórowych wykazały, że we wszystkich przypadkach powstania w czasie suszenia żarzących się względnie przegrzanych aglomeracji cząstek wiórów drewnianych możliwa była jej dokładna lokalizacja i ugaszenie jednym ze znanych sposobów. Ponadto okazało się celowe sprzężenie sposobu rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego przez przegrzane aglomeracje cząstek wiórów z operacją suszenia wiórów. Sygnał umiejscowienia lokalnego przegrzania służył w tym przypadku do odpowiedniego przyspieszenia ruchu przenośnika przez komorę suszarniczą obniżając niebezpieczeństwo przegrzania aglomeracji cząstek suszonych wiórów.

Sposób rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowym przegrzaniem aglomeracji cząstek materiału sypkiego, zwłaszcza dostarczanego po operacji suszenia jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat sposobu rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek materiału sypkiego, składającego się z wiórów i włókien drewnianych, po operacji suszenia, w widoku perspektywicznym, a fig. 2 - odmianę tego sposobu.

W sposobie przedstawionym na fig. 1 materiał sypki stanowiący włókna i wióry drewniany jest transportowany przenośnikiem 1, przemieszczającym się między dwoma rolkami zwrotnymi 3 i 4. Materiał sypki 2 składa się z cząstek 20 (włókien i wiórów drewnianych), które ze względu na ich wilgotność są częściowo aglomerowane i jest ograniczony z obydwu boków przez nie uwidocznione na rysunku prowadnice.

Na końcu przenośnika, czyli na rolce zwrotnej 4 materiał sypki 2 spada wzdłuż drogi 5 spadku w dół i tworzy strumień 8 spadającego materiału sypkiego przemieszczający się pionowo w dół. W przypadku znacznej prędkości transportowania na przenośniku 1, strumień 8 materiału sypkiego w górnej części swej drogi 5 zachowuje jeszcze poziomą składową prędkości, lecz w dolnej części drogi 5 przemieszcza się już pionowo w dół.

Droga 5 strumienia jest od dołu ograniczona przez pojemnik, powierzchnię składową lub umieszczony w tym miejscu przenośnik odbiorczy 6, przemieszczający się między rolkami zwrotnymi 7 i dalej transportujący materiał sypki 2.

Naprzeciw strumienia 8 materiału sypkiego 2, na jego drodze 5 spadku, jest umieszczona przynajmniej jedna kamera powierzchniowa 10 na podczerwień, skierowana na obszar pomiarowy i obejmująca powierzchnię pomiarową 15 tego strumienia 8. Kamera ta może korzystnie objąć cały strumień 8 materiału sypkiego spadającego z pierwszego przenośnika 1, jeżeli pracuje z odpowiednio dużą częstotliwością odtwarzania obrazu. Częstotliwość odtwarzania obrazu zależy od wysokości powierzchni pomiarowej 15 oraz od kąta odtwarzania obrazu przez kamerę powierzchniową 10 i odległości tej kamery 10 od drogi 5 spadku. Częstotliwość odtwarzania obrazu zależy również od prędkości spadania strumienia 8 materiału sypkiego na jego drodze 5 spadku.

W odmianie sposobu według wynalazku dodatkowo albo alternatywnie może być zastosowana kamera wierszowa 11, (fig. 2) która obejmuje powierzchnię pomiarową 17 strumienia 8 materiału sypkiego na jego drodze 5 spadku. Wierszowy zakres pomiarowy jest korzystnie usytuowany poziomo,

PL 198 215 B1 czyli prostopadle do kierunku spadania materiału sypkiego. Dzięki dostatecznie dużej częstotliwości zdjęć zapewniony jest ciągły albo pseudociągły pomiar strumienia 8 materiału sypkiego.

Wartości m pomiaru z kamer 10, 11 są przekazywane do jednostki przetwarzającej 12, która każdemu punktowi pomiarowemu przyporządkowuje wartość temperatury. Wartości temperatury w poszczególnych punktach pomiarowych mogą być uzupełniająco porównywane z założoną temperaturą graniczną celem stwierdzenia lokalnego przekroczenia temperatury dopuszczalnej. W takim przypadku proces produkcyjny może zostać zatrzymany. Części materiału, w których stwierdzono przekroczenie dopuszczalnej temperatury mogą zostać usunięte z przenośnika odbiorczego 6, na przykład, odrzucone, ochłodzone albo zgaszone, przez podawanie odpowiednich sygnałów do urządzeń zapewniających to usunięcie albo zgaszenie.

W jednostce przetwarzającej 12 dokonuje się porównania wartości temperatury w poszczególnych punktach pomiarowych, celem określenia nierównomierności rozkładu temperatury w materiale sypkim. W takim przypadku również części materiału, w których stwierdzono przekroczenie dopuszczalnej temperatury i możliwości zapłonu przegrzanych aglomeracji cząstek mogą zostać usunięte albo zgaszone. Może również dokonane wymieszanie materiału celem wyrównania jego temperatury.

Rozkład temperatury strumienia 8 materiału sypkiego jest uwidoczniany przykładowo na monitorach 13 i 14. Poszczególne wartości temperatury mogą być uwidocznione w różnych barwach.

Figura 1 przedstawia jedną kamerę powierzchniową 10 i jedną kamerę wierszową 11. Według wynalazku te kamery mogą być zastosowane alternatywnie albo w kombinacji. W sposobie przedstawionym na fig. 2 dwie kamery wierszowe 11 są umieszczone z przeciwnych stron strumienia 8 materiału sypkiego na jego drodze 5 spadku i obejmujące swym zasięgiem obszary pomiarowe 17, 18, co umożliwia lepszą kontrolę przeciwpożarową strumienia 8 materiału sypkiego. Zapewniona jest wówczas większa pewność i dokładność pomiaru. Ponadto może być powiększona wydajność przenośnika 1, gdyż mogą być mierzone grubsze strumienie 8 materiału sypkiego.

Podczas dokonywania pomiarów strumienia 8 materiału sypkiego z obydwu jego stron możliwe jest również stosowanie dwóch kamer powierzchniowych 10, jak również jednej kamery powierzchniowej 10 i jednej kamery wierszowej 11. Wartości m pomiaru z kamer zostają przekazane do jednostki przetwarzającej 12, która przesyła informacje do monitorów 13 i 18 oraz ewentualne sygnały sterujące procesem suszenia oraz ewentualnie uruchamiające w przypadku zapłonu urządzenie gaszące.

Claims (5)

1. Sposób rozpoznania niebezpieczeństwa pożarowego powodowanego miejscowo przegrzanymi aglomeracjami cząstek materiału sypkiego, dostarczanego po operacji suszenia i składającego się z wiórów drewnianych, włókien drewnianych, liści tytoniu lub podobnego materiału sypkiego, który przemieszcza się swobodnie w postaci strumienia wzdłuż drogi spadku i przebywając przewidziany obszar pomiarowy, w którym przy zastosowaniu przynajmniej jednej kamery na podczerwień, na szerokości strumienia materiału sypkiego dokonuje się przestrzennie usytuowanego termograficznego pomiaru tego materiału, a z odczytanych wartości pomiaru określa się przekroczenie dopuszczalnej temperatury granicznej spowodowane zaglomerowaniem cząstek tego materiału, znamienny tym, że dokonuje się pomiaru w powierzchniowym obszarze pomiarowym (15) drogi (5) spadku materiału sypkiego względnie w ciągłym obszarze pomiarowym (17, 18), prostopadłym do kierunku tego spadku, a następnie gasi się wskazane miejscowe przegrzania aglomeracji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sypki transportuje eiośnikiem (1), z którego końca materiał ten spada wzdłuż drogi (5) spadku.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dokonuue się przynajmniej jednego pomiaru kamerą na podczerwień materiału sypkiego (2) z przedniej strony i jednego pomiaru z tylnej strony drogi (5) spadku tego materiału.

4. Sposób według zasSrz. 1 albo 3, znamienny tym, że pomiarów w powierzchniowych rach pomiarowych (15) dokonuje się co pewien czas.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w należności od pomierzonego kameną na podczerwień rozkładu temperatury steruje się proces suszenia materiału sypkiego (2).