Medição precisa do nível em engenhos de açúcar

Otimizar a produção de açúcar: Medição de nível pontual com haste vibratória e medição de nível com radar

 

Para registrar os níveis de estoque, para controlar as receitas de misturas em lote e mistura contínua, as plantas precisam de dados de medição confiáveis e exatos para que tudo funcione sem problemas na produção. Cada indústria com sua variedade de aplicações e materiais complexos gosta de surpreender com tarefas complicadas neste ponto. No setor de alimentos, os altos padrões geralmente têm que ser cumpridos em termos de higiene e confiabilidade do processo. Nos processos de aplicação de um fabricante de açúcar na Guatemala centro-americana, torna-se claro que soluções confiáveis, duráveis e flexíveis para a medição de lotes têm um efeito positivo em todo o processo de processamento.

 

O açúcar em sua doce diversidade

Para apoiar a produção de seus vários produtos finais de açúcar, um engenho de açúcar na Guatemala estava procurando uma tecnologia de medição adequada para determinar os níveis limite e verificar o conteúdo de silos e recipientes de processo no início de 2017. A usina processa açúcar de cana principalmente em açúcar doméstico, incluindo açúcar líquido e açúcar granulado ou açúcar refinado em vários tamanhos de grãos, assim como açúcar branco e moscovado.

Desde o final dos anos 80, o crescimento da produção mundial de açúcar tem sido atribuído principalmente ao açúcar de cana. Em contraste, a produção de açúcar de beterraba permaneceu praticamente inalterada durante o mesmo período, em torno de 33 milhões de toneladas. Na campanha de 2016/17, o açúcar de cana foi responsável por cerca de 78% da produção total de açúcar e o açúcar de beterraba por 22%. A América do Sul é um dos maiores produtores mundiais de açúcar, juntamente com a América e a Ásia. Em 2016/17, a Guatemala foi um dos países com as maiores vendas de açúcar, juntamente com Cuba, Brasil e Austrália (de acordo com WVZ (Wirtschaftliche Vereinigung Zucker e.V.) / VdZ (Verein der Zuckerindustrie e.V.). A usina de açúcar na Guatemala abastece toda a região da América Latina e Central e também exporta para a UE. Para os mercados locais, assim como em Honduras, El Salvador e México, é o principal fornecedor de produtos finais processados de açúcar.

 

Vigiando o conteúdo do silo com tecnologia de sensores sem contato

Além do sistema eletromecânico, os sensores de radar são freqüentemente usados para a medição contínua de nível em silos de armazenamento. Eles medem distâncias de até 100 metros e, devido à sua alta sensibilidade, podem ser usados não apenas para materiais a granel de granulação grossa, mas também para materiais sólidos muito finos. Para fornecer à fábrica de açúcar na Guatemala uma solução inovadora para os tanques de armazenamento do açúcar granulado ou refinado produzido, foi instalado o NivoRadar® NR 3000 sem contato com flange ajustável.  Com uma altura de 15 metros, os silos de açúcar podem conter 86.000 quilos de material. O nível de açúcar às vezes muda rapidamente e deve ser registrado de forma confiável tanto em uma mensagem cheia como vazia.

O dispositivo funciona com 78 GHz de alta freqüência. O sinal de alta freqüência é emitido com um lóbulo de feixe muito estreito de apenas 4°, refletido pelo açúcar cristal e recebido novamente pelo sensor. A diferença de freqüência, que é diretamente proporcional à distância, é então processada posteriormente e emitida como um sinal de nível. A UWT equipou o sensor de radar com um lóbulo de feixe extra estreito, pois isto permite que o sensor seja usado em silos estreitos e altos e facilita a instalação e colocação. O radar foi perfeitamente alinhado através do flange de ajuste e o lóbulo do feixe foi fixado no ponto desejado, a descarga do silo.

Devido à robusto invólucro de aço inoxidável, o NR 3000 se mantém em várias aplicações industriais, mesmo na detecção de meios difíceis. O açúcar é às vezes um meio bastante difícil, pois pode aderir aos sensores de medição, dependendo da consistência da variedade, e assim falsificar o resultado da medição. Isto, por sua vez, pode ter um efeito em todo o processo de processamento posterior se o silo transbordar ou entupir os filtros na parte superior do teto do silo. Naturalmente, o uso de tecnologia sem contato é vantajoso aqui. Além disso, a conexão integrada de descarga de ar para limpeza da antena da lente significou que ela poderia ser usada aqui sem nenhum problema. Mesmo no caso de condensação, a conexão de descarga assegura uma medição funcionalmente confiável. A unidade usa tecnologia de dois fios e é facilmente comissionada através de uma unidade de programação local com display e um assistente de partida rápida. O sensor de radar de irradiação livre tem uma carcaça completamente à prova de pó e fornece resultados de medição confiáveis a temperaturas de processo de até +200°C.

 

Nos processos de armazenamento, o NivoRadar® pode ser facilmente conectado ao haste vibratória NivoTec® e oferece uma boa opção de combinação como um elemento para a determinação do nível. A visualização dos dados fornece os níveis detectados em altura, porcentagem, peso ou volume. As tendências são armazenadas, e-mails sobre níveis de abastecimento ou mensagens completas do silo podem ser ativados. A recuperação remota dos dados adquiridos também pode ser feita através de um modem GSM. Lá, os valores medidos atuais podem ser chamados através do software de visualização NivoTec® em qualquer PC Ethernet usando um navegador de internet. O acesso aos dados é particularmente oportuno porque os controladores de visualização são integrados diretamente na Ethernet da empresa. A instalação do sistema é simples e pode ser realizada por seu próprio pessoal de serviço. O fato de que todos os níveis detectados estão disponíveis a qualquer momento garante um certo grau de confiabilidade de planejamento para o operador da planta.

 

Seja grosso ou fino - a haste vibratória detecta inteligentemente os níveis pontuales com sua sensibilidade ajustável em 4 etapas

Nos últimos anos, a demanda por interruptores de nível mais compactos tem se tornado cada vez mais alta. Estes interruptores têm um alto nível de compatibilidade mundial e, graças às características técnicas comuns, podem ser usados em muitas aplicações sem um grande esforço de configuração. Um projeto que se estabeleceu nos mercados internacionais tem roscas de conexão muito pequenas e funciona de acordo com o princípio de vibração.

Assim, a UWT GmbH expandiu a família de produtos com a haste vibratória Mononivo® MN 4000 ,que é uma sonda de haste única com um design muito compacto. Esta vibra piezoelétricamente excitada a uma freqüência de ressonância mecânica. Se a sonda for coberta pelo material sólido, o amortecimento resultante é registrado eletronicamente e uma saída de comutação correspondente é ativada.

Para alguns reservatórios de processo dentro do moinho de açúcar, o detector de haste Mononivo® é ideal como um detector de nivel máximo, intermediário e mínimo, pois possui uma rosca de conexão de 1" e, portanto, fornece resultados de medição confiáveis mesmo em condições de espaço limitado. O açúcar branco de diferentes tamanhos de grãos (granizo, sêmola, açúcar em pó) - com um valor DK entre 1,6 - 2,0 ou uma densidade a granel de aproximadamente 490 g/l - é armazenado temporariamente aqui.

A versão compacta do MN 4020 com um comprimento de extensão de apenas 160 mm foi usada como um indicador de vazio no quarto inferior dos silos do processo. A haste vibratória foi instalada com um invólucro absolutamente à prova de pó, bem como um sistema robusto de sensores que, ao mesmo tempo, reagiu com sensibilidade suficiente na extensão para detectar com segurança "presença" e "ausência" de material.  

A versão do MN 4030 com uma extensão de tubo na extensão de 400mm foi instalada a partir do teto do silo para sinalização completa. Aqui, o ponto de comutação podia ser ajustado flexivelmente através de ajuste mecânico de altura.

A alta qualidade da superfície das extensão das sondas tornou possível sua utilização em uma ampla gama de aplicações nos diversos tipos de açúcar granulado, mesmo com materiais que tendem a aderir com muita poeira. Especialmente com os produtos de granulação muito fina, havia definitivamente uma atmosfera muito poeirenta. Graças à sensibilidade ajustável em 4 etapas, os tipos de pó muito leves, a partir de 20 g/l, foram detectados com confiabilidade. Ao mesmo tempo, o robusto escoramento também permitiu a medição em granulados de açúcar muito grossos.

Dentro dos tanques de aço, prevaleceu uma pressão de processo de até 0,8bar (11,6psi), que era facilmente administrável para a haste única (as versões resistentes à pressão vão até 16bar). O material da unidade que entra em contato com o processo é completamente feito de aço inoxidável e está em conformidade com as normas alimentares. As aprovações internacionais facilitam o uso, especialmente em áreas onde há risco de explosão de pó. O que atraiu particularmente o operador da usina de açúcar foi que a sonda vibratória Mononivo® é uma solução sem complicações para a detecção de nível, pois mesmo a versão padrão é altamente compatível com as aplicações mais comuns em todo o mundo. Ela é robusta, fácil de colocar em operação sem calibração e pode ser configurada exatamente para a aplicação já durante a seleção do sensor através das diferentes séries de dispositivos. Por exemplo, a sonda de haste está disponível com diferentes flanges, bem como comprimentos de haste variáveis com extensões de tubos. As soluções KIT com projeto de produto específico para a aplicação são fáceis de implementar, o que significa projetos de dispositivos adaptáveis individualmente e mais flexibilidade para os operadores da planta.