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Oct 30, 2023

Enfrentando os desafios de medição de nível em plantas de processamento de cal

Kurt Gieselman, especialista sênior em vendas de campo, produtos de medição Rosemount na Emerson | 20 de maio de 2021 Para produtores de produtos de cal, calcário e argila, a automação é fundamental para a produção contínua.

Kurt Gieselman, especialista sênior em vendas de campo, produtos de medição Rosemount na Emerson | 20 de maio de 2021

Para os produtores de produtos de cal, calcário e argila, a automação é fundamental para a produção contínua. Uma variedade de instrumentos é usada para ajudar a produzir diferentes produtos com segurança e fornecer medições precisas de estoque em cada etapa do processo, desde a entrada dos materiais na instalação até o envio dos produtos finais. Na maioria das fábricas, são utilizadas diversas técnicas de produção, com produtos triturados, moídos em pó e aquecidos em forno para criar cal hidratada. Devido aos processos envolvidos e à natureza dos produtos, as condições na fábrica são adversas. Isso cria um ambiente desafiador para a tecnologia de automação.

Em geral, o maior desafio que os produtores de instrumentos enfrentam é obter medições de nível confiáveis ​​e precisas de materiais sólidos. Isso inclui a medição do calcário triturado e em pó, do carvão em silos que alimentam os fornos e da cal hidratada à medida que é produzida. Todas essas aplicações apresentam condições operacionais desafiadoras devido ao peso do material, poeira e baixa refletividade da superfície.

Em uma grande fábrica de processamento de cal nos EUA, a equipe de produção experimentou diversas tecnologias de medição de nível para medir sólidos com diversos graus de sucesso. Se um dispositivo fosse capaz de fazer uma medição, a próxima questão seria como manter o dispositivo em condições operacionais onde poeira, materiais pesados ​​e vibrações são comuns. A instalação correta foi uma parte fundamental de uma solução de medição bem-sucedida.

A primeira aplicação na fábrica envolveu um silo de cal hidratada, onde o produto acabado passa pelo silo antes de ser transportado para grandes silos de armazenamento. Eles queriam operar um transportador helicoidal para transportar o material para fora do silo de compensação em uma taxa constante. Para fazer isso, era necessária uma altura de nível ideal, mas obter uma leitura estável era um desafio. Dentro da pequena caixa de compensação, o material tendia a se comprimir em algumas áreas e a criar lacunas e pontes em outras áreas. Para evitar isso, são utilizados vibradores pneumáticos para agitar e redistribuir o material. Anteriormente, uma sonda de capacitância era usada para realizar a medição de nível, mas suas medições eram erráticas e lentas para responder às mudanças de nível. Além disso, a alta vibração reduziu a vida útil da unidade capacitiva para apenas alguns meses. Como o reservatório de sobretensão tem apenas mais de um metro de altura, isso tornou o radar de ondas guiadas a escolha ideal (veja a Figura 1).

Um radar de ondas guiadas (GWR) Rosemount 5303 da Emerson foi selecionado para substituir as sondas de capacitância. Adequado para medição de líquidos ou sólidos, foi fácil configurar o dispositivo para aplicação em sólidos utilizando seu software. Por exemplo, como a sonda foi instalada paralelamente à inclinação do silo, a medição do nível horizontal precisava ser corrigida para a inclinação digitando o ângulo da sonda no software. Além disso, o dispositivo está disponível com uma extensão remota do invólucro para montar o cabeçote do transmissor longe da sonda. Isso protegeu os componentes eletrônicos da vibração, ajudando a prolongar a vida útil do dispositivo. Uma vantagem crítica do GWR é sua capacidade de fornecer medições precisas em tanques pequenos com níveis que mudam rapidamente, o que é essencial para esta aplicação e permite manter um nível estável. O dispositivo está provando ser confiável e livre de manutenção. A melhoria na precisão da medição permitiu que o processo se tornasse mais estável.

O carvão usado para aquecer os fornos é armazenado em silos de 112 pés, exigindo uma medição de nível para monitorar o inventário e garantir que os fornos sejam sempre abastecidos com combustível (ver Figura 2). O carvão é retirado dos dois silos simultaneamente e as medições são usadas para determinar quando pedir mais carvão. Sem local para armazenar o combustível excedente, uma boa gestão de estoque é essencial. O silo deve estar pronto para receber toda a quantidade de carvão da barcaça quando ela chegar. Receber apenas uma carga parcial é caro e ineficiente.