Integration von Infrarotkameras für brandsichere Papierherstellungsprozesse

Echtzeit-Wärmebildüberwachung verhindert Brände durch Frühwarnfunktionen in der Papierverarbeitung

Die zentrale Herausforderung in dieser Anwendung liegt in der geschlossenen Bauweise der Maschinen, in denen steigende Temperaturen oft unbemerkt bleiben, bis es zu spät ist. Eine Infrarotkamera zur Echtzeit-Temperaturüberwachung bietet eine wesentlich frühere Warnung, da sie Hotspots erkennt, lange bevor Rauch entsteht. Die Optris Xi400 scannt kontinuierlich nach anormalen Temperaturanstiegen, sodass Bediener rechtzeitig eingreifen und den Prozess stoppen können, bevor eine Verbrennung eintritt – und so Brände effektiv verhindern. Im Gegensatz dazu schlägt ein Rauchmelder erst Alarm, wenn das Feuer bereits ausgebrochen ist. Damit ist die Infrarot-Temperaturmessung die bevorzugte Lösung für eine frühzeitige Branddetektion in papierverarbeitenden Anlagen.

Die Optris Xi400 Infrarotkamera wurde aufgrund ihrer kompakten Bauweise und hochauflösenden Wärmebildtechnologie gewählt, die sie ideal für enge Räume innerhalb von Papierverarbeitungsmaschinen macht. Unter dem Förderband installiert – wo sich Papierreste ansammeln – überwacht die Kamera kontinuierlich die Temperatur und ermöglicht es den Bedienern, Hotspots zu erkennen, bevor sie sich zu einem Brand entwickeln. Die Verbindung der Kamera mit einem PC, auf dem die Optris PIX Connect Software läuft, erlaubt eine Echtzeitüberwachung des Prozesses. Vordefinierte Alarmschwellen werden ausgelöst, sobald die Temperatur über einen sicheren Grenzwert steigt.

Der für diese Anwendung bei WestRock gewählte Spektralbereich zur Branddetektion liegt zwischen 8 und 14 Mikrometern – typisch für langwellige Infrarotkameras (LWIR) wie die Optris Xi400. Dieser Bereich eignet sich ideal für Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Temperaturen, etwa zur Überwachung von Papier und Karton. Der LWIR-Bereich ist besonders geeignet für nicht reflektierende Materialien wie Papier, das Wärme effizient abstrahlt und keine Fremdreflexionen durch Umgebungseinflüsse wie Lampen oder Maschinen verursacht. Papier lässt sich mit Infrarottechnik sehr gut messen, da es eine geringe Reflexion und eine hohe Emissivität von 0,9 bis 0,95 aufweist. Hohe Emissivität bedeutet, dass Papier den größten Teil der absorbierten Infrarotstrahlung wieder abstrahlt, sodass Infrarotkameras genaue Temperaturwerte erfassen können – ohne Beeinflussung durch Reflexionen.

Das laminar gereinigte Luftspülsystem der Wärmebildkamera verhindert, dass Staub – ein typisches Problem in der Papierverarbeitung – die Linse verdeckt, und stellt so präzise Temperaturmessungen sicher. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die eine sichtbare Rauchentwicklung erfordern, ermöglicht dieses System die Echtzeit-Erkennung von Temperaturanstiegen lange bevor es zu einer Entzündung kommt. Die Installation ist unkompliziert und erfordert lediglich eine einzelne Infrarotkamera, die per USB mit dem Überwachungs-PC verbunden wird – ohne zusätzliche Kühlung oder komplexe Montage.