Medición precisa de nivel en azucareras

Optimice la producción de azúcar: Medición de nivel puntual con varilla vibrante y medición de nivel con radar

 

Para registrar los niveles de existencias, para controlar las recetas de mezclas por lotes y mezclas continuas, las plantas necesitan datos de medición fiables y exactos para que todo funcione a la perfección en la producción. A todas las industrias, con su variedad de aplicaciones y materiales complejos, les gusta sorprender con tareas complicadas en este punto. En el sector alimentario, por lo general hay que cumplir normas muy estrictas en materia de higiene y fiabilidad de los procesos. En los procesos de aplicación de un fabricante de azúcar en la Guatemala centroamericana, queda claro que las soluciones fiables, duraderas y flexibles para la medición de lotes tienen un efecto positivo en todo el procedimiento de procesamiento.

 

Azúcar en su dulce variedad

Para apoyar la producción de sus diversos productos finales de azúcar, un ingenio azucarero de Guatemala buscaba a principios de 2017 una tecnología de medición adecuada para determinar los niveles puntuales y controlar el contenido en silos y contenedores de proceso. La planta procesa azúcar de caña principalmente en azúcar doméstico, incluyendo azúcar líquido y azúcar granulado o refinado en varios tamaños de grano, así como azúcar blanco y moscovado.

Desde finales de la década de 1980, el crecimiento de la producción mundial de azúcar se atribuye principalmente al azúcar de caña. En cambio, la producción de azúcar de remolacha se ha mantenido prácticamente invariable durante el mismo periodo, en torno a los 33 millones de toneladas. En la campaña de comercialización 2016/17, el azúcar de caña representó alrededor del 78% de la producción total de azúcar y el azúcar de remolacha el 22%. Sudamérica es uno de los principales productores mundiales de azúcar, junto con América y Asia. En 2016/17, Guatemala fue uno de los países con mayores ventas de azúcar, junto con Cuba, Brasil y Australia (según WVZ (Wirtschaftliche Vereinigung Zucker e.V.) / VdZ (Verein der Zuckerindustrie e.V.). La azucarera de Guatemala abastece a toda la región de América Latina y Central y también exporta a la UE. Para los mercados locales, así como en Honduras, El Salvador y México, es el principal proveedor de productos finales de azúcar procesado.

 

Control del contenido de los silos con sensores sin contacto

Además del sistema electromecánico, los sensores de radar se utilizan a menudo para la medición de nivel continuo en silos de almacenamiento. Miden distancias de hasta 100 metros y, gracias a su alta sensibilidad, pueden utilizarse, además de en materiales sólidos de grano grueso, especialmente en materiales a granel muy finos. Para proporcionar a la planta azucarera de Guatemala una solución innovadora para los tanques de almacenamiento del azúcar granulado producido o del azúcar refinado, se instaló el NivoRadar® NR 3000 sin contacto con brida ajustable. El nivel de azúcar cambia a veces rápidamente y debe registrarse de forma fiable tanto en mensaje de nivel de lleno como de vacío.

El dispositivo funciona con una alta frecuencia de 78 GHz. La señal de alta frecuencia se emite con un lóbulo de haz muy estrecho de sólo 4°, se refleja en el cristal de azúcar y vuelve a ser recibida por el sensor. La diferencia de frecuencia, que es directamente proporcional a la distancia, se procesa a continuación y se emite como señal de nivel. UWT ha equipado el sensor de radar con un lóbulo de haz extraestrecho, ya que esto permite utilizar el sensor en silos altos y estrechos y facilita su instalación y colocación. El radar se alineó de forma óptima mediante la brida de ajuste y el lóbulo del haz se fijó en el punto deseado, la descarga del silo.

Gracias a la robusta carcasa de acero inoxidable, el NR 3000 resiste en diversas aplicaciones industriales, incluso en la detección de medios difíciles. El azúcar es a veces un medio bastante difícil, ya que puede adherirse a los sensores de medición, dependiendo de la consistencia de la tipo, y distorsionar así el resultado de la medición. Esto, a su vez, puede repercutir en todo el proceso de transformación posterior si se produce un desbordamiento del silo o una obstrucción de los filtros en la parte superior del techo del silo. Por supuesto, el uso de tecnología sin contacto es ventajoso en este caso. Además, la conexión de purga de aire integrada para la limpieza de la antena de la lente permitió utilizarla aquí sin problemas. Incluso si se forma condensación, la conexión de purga garantiza una medición fiable desde el punto de vista funcional. La unidad utiliza tecnología de dos hilos y se pone en marcha fácilmente mediante una unidad de programación local con pantalla y un asistente de inicio rápido. El sensor de radar de radiación libre tiene una carcasa totalmente estanca al polvo y proporciona resultados de medición fiables a temperaturas de proceso de hasta +200 °C.

 

En los procesos de almacén, el NivoRadar® puede conectarse fácilmente al sistema de visualización NivoTec® y ofrece una buena opción de combinación como elemento para la determinación del nivel.La visualización de datos proporciona los niveles detectados en altura, porcentaje, peso o volumen. Se almacenan tendencias, se pueden activar mensajes de correo electrónico sobre niveles de llenado o mensajes de silo lleno. La recuperación remota de los datos adquiridos también puede realizarse a través de un módem GSM. Los valores medidos actuales pueden consultarse a través del software de visualización NivoTec® en cualquier PC Ethernet con un navegador de Internet. El acceso a los datos es especialmente rápido, ya que los controladores de visualización están integrados directamente en la Ethernet de la empresa. La instalación del sistema no presenta complicaciones y puede realizarla el propio personal de servicio. El hecho de que todos los niveles detectados estén disponibles en cualquier momento garantiza un cierto grado de seguridad de planificación para el operador de la planta.

 

Ya sea grueso o fino, la varilla vibratoria detecta niveles puntual de forma inteligente gracias a su sensibilidad ajustable en 4 etapas

En los últimos años, la demanda de interruptores de nivel más compactos se ha hecho cada vez más fuerte. Estos interruptores tienen un alto nivel de compatibilidad en todo el mundo y, gracias a sus características técnicas comunes, pueden utilizarse en muchas aplicaciones sin un gran esfuerzo de configuración. Un diseño que se ha impuesto en los mercados internacionales tiene roscas de conexión muy pequeñas y funciona según el principio de vibración.

En consecuencia, UWT GmbH amplió la familia de productos con la varilla vibrante Mononivo® MN 4000 , que es una sonda de una sola varilla con un diseño muy compacto. Ésta vibra excitada piezoeléctricamente a una frecuencia de resonancia mecánica. Si la sonda queda cubierta por el material sólido, la amortiguación resultante se registra electrónicamente y se activa una salida de conmutación correspondiente.

Para algunos recipientes de proceso dentro del ingenio azucarero, el detector de varilla Mononivo® es excelentemente adecuado como detector de nivel de lleno, intermedio y vacío, ya que dispone de una rosca de conexión a partir de 1" y proporciona así resultados de medición fiables incluso en condiciones de espacio limitadas. Aquí se almacena temporalmente azúcar blanco de diferentes granulometrías (granizo, sémola, azúcar glas) con un valor DK entre 1,6 - 2,0 o una densidad aparente de aprox. 490 g/l.

La versión compacta del MN 4020, con una longitud de extensión de sólo 160 mm, se utilizó como indicador de nivel vacío en el cuarto inferior de los silos de proceso. La varilla vibratoria se instaló con una carcasa absolutamente hermética al polvo, así como con un robusto sistema de sensores que, al mismo tiempo, reaccionaba con suficiente sensibilidad en la extensión para detectar con fiabilidad la "presencia" y la "ausencia" de material.

La versión del MN 4030 con una extensión de tubo de 400 mm en la extensión se instaló desde el techo del silo para una detección de nivel lleno. Aquí, el punto de conmutación podía ajustarse de forma flexible mediante un ajuste mecánico de la altura.

La alta calidad superficial de las extensiones de la sonda hizo posible una amplia gama de aplicaciones en los distintos tipos de azúcar granulado, incluso con materiales con mucho polvo que tienden a adherirse. Especialmente con los productos de grano muy fino, se produjo sin duda un ambiente muy polvoriento. Gracias a la sensibilidad ajustable en 4 etapas, se detectaron de forma fiable tipos muy ligeros y pulverulentos a partir de 20 g/l. Al mismo tiempo, el robusto apuntalamiento también permitió realizar mediciones en granulados de azúcar de grano muy grueso.

En el interior de los tanques de acero, la presión de proceso era de hasta 0,8 bares (11,6 psi), lo que era fácilmente manejable para la varilla única (las versiones resistentes a la presión llegan hasta 16 bares). El material de la unidad que entra en contacto con el proceso es completamente de acero inoxidable y cumple la normativa alimentaria. Las homologaciones internacionales facilitan su uso, sobre todo en zonas con riesgo de explosión de polvo. Lo que atrajo especialmente al operador de la planta de la azucarera fue que la sonda vibrante Mononivo® es una solución sencilla para la detección de nivel, ya que incluso la versión estándar es muy compatible con las aplicaciones más comunes en todo el mundo. Es robusta, fácil de poner en funcionamiento sin calibración y puede configurarse exactamente para la aplicación ya durante la selección del sensor a través de las diferentes series de dispositivos. Por ejemplo, la sonda de varilla está disponible con diferentes bridas, así como con longitudes de extensiones variables con extensiones de tubo. Las soluciones KIT con diseño de producto específico para cada aplicación son fáciles de implementar, lo que se traduce en diseños de dispositivos rápidamente adaptables de forma individual y más flexibilidad para los operarios de la planta.