Detecção confiável do nível continuo e pontual
em condições reais de processo
O pó de PVC é um dos produtos sólidos mais exigentes da indústria química. Fino, altamente pulverulento, com carga eletrostática e um baixo valor DK de 1,6 a 2,0, ele impõe altos requisitos à tecnologia de medição.
Na aplicação a seguir, um operador de planta da Europa Oriental procurava uma solução confiável para medição de nível continuo e pontual para uma planta existente, que atendesse aos requisitos ATEX e às influências ambientais locais de forma duradoura.
Especialmente no inverno, há regularmente geadas fortes, gelo e neve. Os sensores devem funcionar com precisão, ser mecanicamente robustos e resistentes à temperatura nessas condições. As operações de manutenção, especialmente na ponte sobre os silos, devem ser reduzidas ao mínimo por motivos de segurança.
Por isso, são necessárias soluções de medição que exijam pouca manutenção e funcionem de forma confiável mesmo em condições ambientais e de processo adversas. Em estreita colaboração com o operador, foi realizada uma fase de testes em várias etapas.
Desafios típicos com o pó de PVC
Antes de abordarmos as tarefas de medição individuais, vale a pena dar uma olhada nas condições básicas desta aplicação:
- material sólido muito fino, ocasionalmente fluidizado, com baixo valor DK
- forte formação de poeira em silos altos e estreitos
- Adesões e carga eletrostática
- Zonas ATEX 20 e 21
- Operação durante todo o ano com montagem no teto do silo, com variações de temperatura, geada e neve
Duas tarefas de medição concretas da mesma aplicação mostram como esses desafios podem ser resolvidos na prática.
Tarefa de medição 1
Medição contínua do nível de abastecimento em pó de PVC
Situação inicial: Em silos metálicos de 22 metros de altura, sensores radares de outro fabricante foram previamente utilizados. No entanto, na prática, os radares entregam resultados de medições que oscilavam e não confiáveis. A causa provável era a constante dielétrica muito baixa (valor DK) do pó de PVC, que, combinado com a atmosfera pulverulenta, resultava em reflexões insuficientes do radar.
Por isso, procurava-se um sensor livre de manutenção que fornecesse resultados de medição constantes mesmo nessas condições.
Detector de pás giratórias personalizado e o sensor eletromecânico de sonda garantem medição confiável do nível de preenchimento e monitoramento contra transbordamento
O sensor eletromecânico é utilizado para a medição contínua do nível de abastecimento em silos de armazenamento de diversos tipos de materiais sólidos. O princípio de medição simples e robusto torna-o, na prática, um multitalento comprovado, especialmente para sólidos com baixo valor DK.
Um peso sensor é baixado por uma correia até a superfície do material e, em seguida, retornado à posição final superior. O comprimento da fita determinado corresponde ao nível de preenchimento e é emitido como um sinal analógico. Além disso, estão disponíveis interfaces Modbus e Profibus.
O limpador de fita integrado é decisivo para esta aplicação. Ele remove de forma confiável o pó de PVC da fita de medição após cada medição. Isso impede a entrada de pó na câmara mecânica e evita a contaminação na medida do possível.
Embora as câmaras mecânica e eletrônica do NivoBob® estejam hermeticamente separadas uma da outra, a unidade de fita que leva à câmara mecânica não é hermeticamente fechada devido ao seu design. Devido ao material altamente fluidizante e à sobrepressão que ocorre durante o enchimento sob determinadas condições de processo, foi utilizada uma conexão de ar comprimido existente. A purga ocasional de ar da câmara mecânica proporciona proteção adicional e garante um funcionamento duradouro e confiável.
O aquecimento integrado oferece segurança adicional, protegendo as câmaras da caixa contra a umidade causada pela formação de condensação e pelo congelamento associado.
Resultado: valores de nível estáveis e reproduzíveis sem necessidade de manutenção, mesmo em ambientes empoeirados, com materiais aderentes e produtos sólidos com baixo valor DK.
Por que o NB 3200 é convincente aqui:
- Medição confiável em atmosferas empoeiradas, com aderências e baixo valor DK
- Versão com fita até 40 m
- ATEX II para zona 20/21
- Flange DN100 PN16 – troca rápida sem necessidade de remodelação da instalação
- Peso sensor em PVC com espigão, especialmente adequado para produtos sólidos finos
- Aquecimento integrado da carcaça até −40 °C
- Versão para pressão de processo elevada
NivoBob® NB 3200 em versão fita
Tarefa de medição2
Detecção de nível pontual / Monitoramento de transbordamento
Situação inicial: Até agora, o operador utilizava garfos vibratórios de outro fabricante para a proteção contra transbordamento. No entanto, no funcionamento diário, verificava-se um problema recorrente:
- o pó fino de PVC tende a aderir fortemente
- mau comportamento de fluxo
- intervalos de limpeza mensais, uma vez que os garfos oscilantes bloqueados já não forneciam sinais seguros
- limpeza particularmente trabalhosa, pois o sensor estava posicionado na parte superior da ponte dos silos
- manutenção no inverno ainda mais dificultada pelo frio, neve e gelo
Por isso, procurava-se um sensor de nível pontual que funcionasse de forma confiável mesmo com aderências – e tornasse desnecessárias limpezas regulares.
O detector de pás rotativas RN 3002 com tubo é utilizado principalmente como detector de nível máximo em depósitos e recipientes de processo. O princípio de medição funciona sem ser afetado pela formação de poeira e aderências, sendo, portanto, ideal para utilização em pó de PVC.
Para o alinhamento ideal do detector de pás rotativas, foi utilizada uma manga deslizante na fase de teste para ajuste de altura, a fim de determinar a profundidade de instalação ideal. A extensão do tubo pôde ser adaptada individualmente à geometria do silo, de modo que o ponto de comutação ficasse exatamente na posição desejada.
Graças à sensibilidade ajustável da pá rotativa, o sensor pôde ser ajustado com precisão às propriedades do material do pó de PVC desafiador na área do cone de descarga, contribuindo assim de forma confiável para evitar o transbordamento.
A pá rotativa e o prolongamento do tubo são feitos de aço inoxidável e, portanto, estão permanentemente protegidos contra as propriedades abrasivas do pó de PVC. Mesmo com uso prolongado, o sensor permanece mecanicamente estável e confiável.
Por que o RN 3002 é superior neste caso
Ao contrário dos garfos vibratórios, a pá rotativa continua funcionando mesmo quando há material aderido à pá. Não ocorrem bloqueios, o que elimina a necessidade de limpezas regulares. Ao mesmo tempo, o design robusto em aço inoxidável garante que os efeitos abrasivos do pó de PVC não prejudiquem o funcionamento e a vida útil do sensor.
Rotonivo® RN 3002 com extensão de tubo ajustável individualmente até 4000 mm para definição precisa do ponto de comutação
Características especiais do detector de pás rotativas configurado individualmente:
- Pás rebatíveis duplas para conexões ao processo estreitas e materiais com baixo peso específico aparente
- Extensão vertical do tubo e extensão em aço inoxidável
- Comprimento do braço 2800 mm (aço inoxidável 1.4305) – até 4000 mm possível
- Rolamento adicional na extremidade do tubo para alta estabilidade mecânica
- Certificação ATEX para zona 20/21
- Pressão de processo até 5 bar
- Conexão roscada G 1 ½" em aço inoxidável – para fácil adaptação em instalações existentes
- Aquecimento integrado da carcaça até −40 °C
Características funcionais:
- Sensibilidade ajustável para adaptação às propriedades do material
- Atraso ajustável na saída do sinal
- Lógica de comutação selecionável (Fail Safe High / Fail Safe Low)
- Ajuste de altura para profundidade de instalação variável
- Monitoramento de funcionamento
Resultado: Proteção confiável contra transbordamento, sem limpeza mensal e sem intervenções de manutenção arriscadas no inverno.
“Durante toda a fase de teste – e também depois dela – os sensores realizaram medições extremamente precisas. Os valores medidos foram monitorados de perto durante o abastecimento e o esvaziamento e verificados manualmente várias vezes. Todas as medições estavam exatas. Anomalias, como as que conhecíamos anteriormente, não ocorreram mais. Para esta aplicação, estes são os melhores dispositivos que podemos utilizar”, confirmou o operador da instalação.
Conclusão: o pó de PVC exige uma tecnologia de medição que funcione de forma estável mesmo em condições reais de processo e ambientais. Com o NivoBob® NB 3200 para medição contínua do nível de abastecimento e o Rotonivo® RN 3002para detecção do nível pontual, o usuário conta com soluções robustas e comprovadas na prática, que lidam com poeira, aderências, geadas e requisitos ATEX com maestria.
O resultado: processos estáveis, alta confiança nos valores medidos e uma economia significativa de tempo devido à eliminação de trabalhos de manutenção regulares.
Na UWT, desenvolvemos tecnologia de medição que não só convence em condições ideais, mas também no funcionamento diário.
UWT. LEVEL. UP TO THE MAX.
Ponte de silo com dispositivos de abastecimento e ventilação e sensores instalados para monitoramento do nível de abastecimento
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