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정밀 온도 계측 기술이 활용되는 다양한 산업 및 공정 영역을 소개합니다.

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회전로 생산 효율에 미치는 돌파 사고의 영향

회전로는 건설 자재 산업에서 핵심적인 설비로, 주로 시멘트, 석회, 마그네사이트 등 다양한 건설 자재를 생산하는 데 사용됩니다. 이와 같은 연속 고온 공정에서는 자재가 고온으로 가열된 회전로 내부를 통과하게 됩니다. 회전로 내부에서는 여러 요인으로 인해 자재가 쌓이거나 회전로 내벽에 부착되어 국부적인 과열 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 온도 핫스팟은 회전로 외벽에 심각한 손상을 일으킬 수 있으며, 최악의 경우 로체가 뚫리는 돌파 사고로 이어질 수 있습니다. 돌파 사고는 설비에 치명적인 영향을 미치며, 회전로의 파손과 함께 설비 가동 중단을 초래합니다. 그 결과 전체 생산 라인이 더 이상 운영될 수 없게 되어 생산이 완전히 중단될 수 있습니다. 플랜트 운영자 입장에서는 이러한 사고가 장기간의 가동 중단과 막대한 수리 비용, 그리고 판매할 수 없는 제품으로 인한 큰 손실로 이어지는 경우가 많습니다.

문제의 핵심은 회전로 내부의 극심한 고온, 연기, 화염, 분진으로 인해 내부에서 직접 온도를 측정하기가 매우 어렵다는 점이며, 이로 인해 과열 구간을 조기에 감지하는 데 큰 어려움이 있습니다. 따라서 현실적인 해결책은 열화상 기술을 활용한 외부 온도 측정입니다. 주변 온도보다 약 100°C 이상 높은 큰 온도 편차는 치명적인 핫스팟이 발생했음을 나타낼 수 있습니다. 정확하고 연속적인 모니터링은 조기 대응을 가능하게 하여, 막대한 생산 중단 비용을 사전에 방지하는 데 필수적입니다.

또한 회전로는 주변 온도 변화, 계절별 기후 변화, 습도 변동 등 다양한 환경 조건 속에서 운전됩니다. 이러한 외부 요인들은 온도 측정값에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 이에 유연하게 대응할 수 있는 적응형 모니터링 방식이 요구됩니다.

회전로 생산 효율에 미치는 돌파 사고의 영향
Optris 적외선 카메라, 고가의 라인 스캐너를 대체

이른바 라인 스캐너는 파이로미터로 한 줄(line)을 스캔하여 온도 정보를 수집하고, 이를 라인 스캐너 이미지로 출력하는 장비로, 회전로 응용 분야에서 흔히 사용됩니다. 그러나 이러한 라인 스캐너는 일반적으로 비용이 매우 높으며, 적외선 카메라 기반 솔루션에 비해 유연성과 실용성이 크게 떨어집니다.
Optris는 효과적인 온도 제어를 위해 PI 640i 및 Xi 640과 같은 고성능 적외선 카메라를 사용합니다. 이 두 모델은 모두 고해상도 열화상 모니터링을 제공하여 회전로 외벽에서 발생하는 치명적인 핫스팟을 초기 단계에서 감지할 수 있습니다.

Optris PI 640i는 640 × 480 픽셀의 VGA 해상도와 40 mK의 뛰어난 열 감도를 갖추고 있어, 아주 미세한 온도 차이까지도 정밀하게 감지할 수 있는 것이 특징입니다. -20°C에서 1500°C에 이르는 넓은 온도 측정 범위를 제공하여 고온 공정에 최적화되어 있습니다. 또한 15°에서 90°까지 다양한 시야각을 지원하는 렌즈 옵션을 통해 회전로 크기에 맞춰 유연하게 적용할 수 있습니다. 더불어 기본 32 Hz의 높은 프레임 속도와 서브프레임 모드에서 최대 125 Hz까지 확장 가능한 측정 속도를 통해 회전로 외벽을 끊김 없이 열 스캔할 수 있습니다.

Optris Xi 640 또한 640 × 480 픽셀 해상도의 고정밀 온도 측정을 제공합니다. 모터 구동식 초점 조절 기능을 통해 변화하는 측정 조건에 빠르고 간편하게 대응할 수 있습니다. 80 mK의 열 감도와 -20°C에서 900°C에 이르는 온도 측정 범위를 갖추고 있어, 산업용 고온 모니터링에 특화되어 설계되었습니다. 콤팩트한 디자인과 GigE 이더넷 또는 USB 연결 방식을 통해 기존 모니터링 시스템에 손쉽게 통합할 수 있습니다.

열화상 카메라는 회전로를 따라 전략적으로 최적의 위치에 설치되어, 전 구간에 대한 종합적인 온도 모니터링을 가능하게 합니다. 회전로의 크기와 고객의 요구 사항에 따라 단일 카메라만으로 충분한 경우도 있으며, 여러 대의 장비를 회전로 전반에 분산 배치할 수도 있습니다. 카메라와 회전로 사이의 이상적인 설치 거리는 약 10미터로, 시야각과 해상도 간의 최적의 균형을 보장합니다. 일반적으로 설치는 안전 거리를 유지한 상태에서 고정 마운트를 사용해 이루어집니다.

카메라 신호는 고성능 인터페이스를 통해 PC 또는 중앙 제어 장치로 전송됩니다. Optris 카메라는 GigE 이더넷이나 USB 연결을 지원하여 안정적이고 지연이 거의 없는 신호 전송을 보장합니다. 장거리 전송이 필요한 경우에는 USB 서버를 사용해 신호 전송 거리를 확장할 수 있습니다. 전송된 데이터는 Optris PIX Connect 소프트웨어에서 처리되어, 온도 측정값을 실시간으로 시각화할 수 있습니다. 임계 온도 상승이 감지되면 자동 알람이 작동해 작업자에게 적시에 경고를 제공합니다. 또한 이 소프트웨어는 온도 프로파일을 지속적으로 기록하고 문서화할 수 있어, 이후 분석과 공정 최적화에 활용할 수 있습니다. 적외선 카메라는 기존 시스템 및 소프트웨어 애플리케이션과도 손쉽게 통합할 수 있습니다.

카메라는 기상 조건으로부터 보호하기 위해 보호 하우징을 장착할 수 있어, 가혹한 환경에서도 내구성과 안정적인 성능을 유지합니다. 에어 퍼지 시스템은 렌즈를 깨끗하게 유지하며, 수냉식 냉각 장치는 과도한 열로부터 카메라를 보호합니다.

Optris 적외선 카메라, 고가의 라인 스캐너를 대체
조기 결함 감지를 통한 유지보수 비용 절감

Optris 적외선 카메라를 활용하면 건설 자재 산업의 제조업체들은 회전로에 대한 신뢰성 높고 연속적인 온도 모니터링의 이점을 누릴 수 있습니다. 치명적인 핫스팟을 조기에 감지하고 손상이나 생산 장애가 발생하기 전에 제거할 수 있습니다. 이는 수리 비용을 절감할 뿐만 아니라 생산 공정의 효율성과 안전성을 동시에 향상시킵니다.

기존의 라인 스캐너 시스템과 비교했을 때, Optris 카메라의 가장 큰 장점은 더 높은 열 해상도와 광학 해상도입니다. 라인 스캐너가 단일 지점 기반의 측정만 제공하는 반면, 열화상 카메라는 전체 영역에 대한 온도 분포를 한눈에 파악할 수 있습니다. 향상된 해상도는 잠재적인 위험 구역을 보다 정밀하게 분석할 수 있도록 합니다. 또한 Optris 카메라는 비용 효율성이 높고 설치 및 운용이 간편하여, 운영자 입장에서 도입과 적용이 훨씬 수월합니다.

더 나아가 Optris 소프트웨어는 기록된 온도 데이터에 대해 폭넓은 문서화 및 분석 기능을 제공합니다. 장기간에 걸친 온도 변화 추이를 추적할 수 있어, 공정을 보다 체계적으로 최적화할 수 있습니다. 유연한 시스템 통합, 높은 측정 정확도, 그리고 사용자 친화적인 운영 환경을 갖춘 Optris 적외선 카메라는 회전로 온도 모니터링을 위한 최적의 솔루션입니다. 이를 통해 건설 자재 생산 공정에서 공정 안전성과 비용 효율성을 모두 확보할 수 있습니다.

조기 결함 감지를 통한 유지보수 비용 절감

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