Medición de nivel por radar en silos de almacenamiento de pellets de madera

METRAVON Medición de nivel por radar en silos de almacenamiento de pellets de madera

Un silo de pellets de madera no es simplemente un recipiente de material en estado sólido y polvoriento.

Durante el llenado, los pellets pueden formar montones cónicos o desplazados respecto al centro. Durante el vaciado, la superficie puede presentar depresiones, puentes o vacíos locales. El polvo de madera, la variación del contenido de humedad y las fluctuaciones en la densidad aparente hacen que la medición de inventario sea más compleja que la medición de nivel de un líquido.

El principal valor del radar radica en que proporciona información continua sobre el nivel de material, sin que el elemento de medición necesite permanecer sumergido en el material. Estos datos pueden apoyar el control de llenado, la planificación del descarte, las alarmas y la gestión de inventarios.

1. ¿Por qué el radar sin contacto se utiliza comúnmente en silos de pellets de madera?

La antena del radar se instala normalmente en la parte superior del silo y no permanece sumergida en el material en masa.

Esto ayuda a evitar:

• Abrasión mecánica causada por los pellets;

• Carga de tracción sobre los cables o sondas;

• Atascos o bloqueos mecánicos;

• Algunas actividades de mantenimiento dentro del silo.

2. ¿Qué hace que el medición de silos de pellets de madera sea particularmente difícil?

El polvo es un factor importante, pero solo representa una parte del problema.

Otros factores comunes incluyen:

• Rellenado fuera del centro;

• Superficies del material irregulares;

• Ángulo natural de reposo;

• Formación de puentes de material;

• Colapso repentino del material;

• Material que se acumula en las paredes del silo;

• Acumulación de polvo en la antena.

Elegir un radar únicamente por su largo alcance o por su indicación para entornos con mucho polvo no garantiza que el punto medido refleje el inventario real.

3. ¿Por qué es 80GHz¿Radar común en los silos de pellets de madera?

Una ventaja clave de 80GHz El radar es la capacidad de formar un haz estrecho utilizando una antena compacta.

En silos altos o relativamente estrechos, un haz estrecho ayuda a reducir los reflejos en las paredes, cubriendo así los tubos y las estructuras internas.

Por este motivo, los siguientes factores suelen ser más relevantes que el alcance máximo nominal por sí solo:

• Ángulo del haz;

• Altura del silo;

• Diámetro del silo;

• Ubicación de montaje;

• Ubicación del punto de llenado.

4. ¿Debe instalarse el radar siempre en el centro del silo?

No.

Si el centro también es el punto principal de llenado, instalar el radar directamente sobre el flujo de material entrante podría exponerlo a:

• Polvo pesado;

• Impacto directo del producto;

• Geometría rápidamente cambiante de la pila;

• Inestabilidad de eco a corto plazo.

El punto de montaje debe seleccionarse en su lugar en función del punto de llenado, el punto de descarga, el diámetro del silo, la forma típica de la pila y la huella del haz.

5. ¿Por qué el tonelaje de inventario puede ser inexacto incluso cuando la distancia medida por radar es precisa?

Un solo radar mide un punto representativo dentro de su haz, y no la superficie material completa en tres dimensiones.

Al mismo tiempo, un silo puede presentar:

• un montículo central más elevado;

• una sección elevada provocada por un llenado fuera del centro;

• una depresión profunda sobre la salida.

• El material restante en la pared;

• Un vacío debajo de un puente.

Importante:La precisión de la distancia medida por radar no equivale a la precisión del inventario total del silo.

6. ¿Cuándo podría ser insuficiente un punto de medición de radar?

Si el proyecto requiere una mayor precisión en el inventario, se debe considerar una solución de inventario multipunto o alternativa en los siguientes casos:

• El diámetro del silo es grande;

• El llenado fuera del centro es severo;

• Existen múltiples puntos de llenado o descarga;

• La superficie del material es consistentemente asimétrica;

• Los fenómenos de puenteamiento y los huecos internos son frecuentes;

• El requisito es la masa del inventario, y no simplemente la tendencia del nivel o las alarmas de nivel máximo/minimo.

Los enfoques posibles incluyen:

• Varios puntos de medición de nivel mediante radar, independientes entre sí;

• Sistemas de escaneo tridimensional del nivel;

• Sistemas de pesaje;

• Combinación de datos de nivel obtenidos mediante radar con registros de entrada y salida de material.

La opción óptima depende de la precisión requerida para el inventario y de la viabilidad económica del proyecto.

7.¿Cómo se convierte el nivel de pellets de madera en toneladas de inventario?

Nivel → Volumen → Masa

Como mínimo, el cálculo requiere:

• Diámetro del silo y altura total;

• Geometría de fondo plano o cónico;

• Forma de la superficie del material;

• Densidad aparente de los pellets de madera.

El contenido de humedad de los pellets, el tamaño de sus partículas y el grado de compactación pueden alterar la densidad aparente. Por consiguiente, un mismo valor medido no siempre corresponde exactamente a la misma masa de inventario.

8. ¿Puede un radar medir un silo de pellets de madera de 18 m de altura o más?

En la mayoría de los casos, sí.

Una distancia de medición de 18 m no representa un desafío particular para los radares industriales modernos. La selección completa aún debe considerar el diámetro del silo, el ancho de la viga, el polvo, el estado de la superficie del material, el nivel máximo y las estructuras internas.

9. ¿Cómo debe gestionarse la acumulación de polvo en la antena?

El polvo de madera puede acumularse gradualmente en la antena o en la superficie orientada hacia el proceso.

Dependiendo del diseño del radar, las medidas adecuadas pueden incluir:

• Inspección periódica;

• Limpieza;

• Purga de aire aprobada por el fabricante;

• Selección de una geometría de antena menos propensa a la acumulación de partículas;

No se debe colocar una cubierta convencional de plástico o metal frente a la antena sin haber verificado previamente su compatibilidad, ya que dicha cubierta podría generar una nueva reflexión del radar.

10. ¿Por qué es necesario considerar la presencia de polvo inflamable?

El polvo fino de madera puede generar una atmósfera inflamable bajo ciertas concentraciones y condiciones de ignición.

Por consiguiente, el proyecto debe distinguir entre:

• La clasificación de protección IP para la invasión de polvo y agua en el recinto;

• Certificación para zonas de riesgo en el caso de polvo combustible.

Para áreas clasificadas, verifique la certificación del modelo específico de radar, la temperatura máxima permitida en la superficie, los requisitos para los acoplamientos de cables y los sistemas de puesta a tierra.

11. ¿Cómo pueden utilizarse los datos del radar por el sistema de control de la planta?

• Indicación continua del nivel;

• Alarma de nivel alto;

• Alarma de nivel bajo;

• Bloqueo de la cinta transportadora o de la alimentación;

• Planificación del llenado;

• Análisis de la tendencia del inventario;

• Monitoreo remoto mediante SCADA o nube.

En el funcionamiento de una planta, una tendencia fiable a largo plazo suele ser más valiosa que buscar una lectura aislada «a nivel de milímetro» obtenida de una superficie irregular de material en estado sólido.

12. ¿Qué información debe proporcionarse para la selección?

| Conclusión.

| El desafío clave en la medición por radar de silos de pellets de madera no radica simplemente en si el radar puede operar en ambientes con polvo; el objetivo real consiste en seleccionar un punto de medición que siga reflejando los cambios en el inventario a medida que varía la superficie del material. El ancho del haz

, la ubicación de montaje, el estado de limpieza de la antena, los requisitos relativos a el polvo combustible y una comprensión realista de las limitaciones de la medición en un único punto suelen ser más importantes que las especificaciones de precisión de los parámetros principales.