Misura di livello radar nei sili di stoccaggio dei pellet di legno

METRAVON Misura di livello radar nei sili di stoccaggio dei pellet di legno

Un silo per pellet di legno non è semplicemente un contenitore per materiali solidi in stato bulk, soggetto a accumulo di polvere.

Durante il riempimento, i pellet possono formare cumuli conici o discentrati; durante lo scarico, la superficie può presentare depressioni, ponti o vuoti localizzati. La polvere di legno, la variazione del contenuto di umidità e le fluttuazioni della densità apparente rendono la misurazione delle scorte più complessa rispetto alla misurazione del livello di liquidi.

Il principale vantaggio del radar è che fornisce informazioni continue sul livello del materiale, senza richiedere che l'elemento di misurazione rimanga immerso nel materiale. Questi dati possono supportare il controllo del riempimento, la pianificazione del scarico, gli allarmi e la gestione delle scorte.

1. Perché il radar a contatto non è comunemente utilizzato nei silos per pellet di legno?

L'antenna radar è tipicamente installata nella parte superiore del silo e non rimane immersa nel materiale in massa.

Ciò aiuta a prevenire:

• abrasione meccanica causata dai pellet;

• sollecitazione di trazione sui cavi o sulle sonde;

• bloccaggio meccanico o ostruzione;

• alcune attività di manutenzione all'interno del silo.

2. Cosa rende effettivamente difficile la misurazione dei silos per pellet di legno?

La polvere è un fattore importante, ma rappresenta solo una parte del problema.

Altri fattori comuni includono:

• Riempiamento non centrato;

• Superfici del materiale irregolari;

• Angolo naturale di riposo;

• Formazione di ponti di materiale;

• Collasso improvviso del materiale;

• Materiale residuo sulle pareti del silo;

• Accumulo di polvere sulle antenne.

Scegliere un radar esclusivamente in base alla sua lunga portata o alla sua indicazione per l'uso in ambienti polverosi non garantisce che il punto misurato rappresenti l'inventario effettivo.

3. Perché è 80GHz Radar comune nel silos di pellet di legno?

Un vantaggio chiave di 80GHz Radar è la capacità di formare un fascio stretto utilizzando un'antenna compatta.

Nei silos alti o relativamente stretti, un fascio stretto aiuta a ridurre i riflessi dalle pareti, garantendo una copertura completa dei tubi e delle strutture interne.

Per questo motivo, i seguenti fattori rivestono spesso un'importanza maggiore rispetto alla sola portata massima nominale:

• Angolo del fascio;

• Altezza del silo;

• Diametro del silo;

• Posizione di montaggio;

• Posizione del punto di caricamento.

4. Il radar deve essere sempre installato al centro del silo?

No.

Se il centro è anche il punto principale di caricamento, l'installazione del radar direttamente sopra il flusso di materiale in ingresso potrebbe esporlo a:

• Polvere densa;

• Impatto diretto del prodotto;

• Geometria variabile in rapida successione del pilastro;

• Instabilità dell'eco a breve termine.

Il punto di montaggio dovrebbe invece essere selezionato in base al punto di riempimento, al punto di scarico, al diametro del silo, alla forma tipica del pilastro e alla proiezione del trave.

5. Perché il tonnellaggio inventario può risultare inaccurato anche quando la distanza radar è precisa?

Un singolo radar misura un punto rappresentativo all'interno del suo fascio, non l'intera superficie materiale tridimensionale.

Allo stesso tempo, un silo può presentare:

• Un pilastro centrale più elevato;

• Una sezione rialzata causata da un riempimento fuori centro;

• Una depressione profonda sopra l'uscita;

• Materiale rimanente sul muro;

• Un vuoto sotto un ponte.

Importante:La precisione della distanza misurata dal radar non coincide con la precisione della quantità totale di materiale nel silo.

6. Quando un punto di misurazione radar può essere insufficiente?

Se il progetto richiede una maggiore precisione di inventario, va considerata una soluzione di inventario a più punti o alternativa nei seguenti casi:

• il diametro del silo è elevato;

• il riempimento fuori centro è particolarmente accentuato;

• sono presenti più punti di riempimento o scarico;

• la superficie del materiale è costantemente asimmetrica;

• si verificano frequentemente fenomeni di bridging e vuoti interni.

• Il requisito è la massa dell'inventario, e non semplicemente l'andamento del livello o gli allarmi di livello massimo/minimo.

Approcci possibili includono:

• Diversi punti di misurazione radar indipendenti;

• Sistemi di scansione tridimensionale del livello;

• Sistemi di pesatura;

• Combinazione dei dati di livello radar con i registri di ingresso/uscita di materiale.

L'opzione migliore dipende dalla precisione di inventario richiesta e dalle considerazioni economiche del progetto.

7. Come si converte il livello di pellet di legno in tonnellate di inventario?

Livello → Volume → Massa

Al minimo, il calcolo richiede:

• Diametro del silo e altezza totale;

• Geometria a fondo piatto o a fondo conico;

• Forma della superficie del materiale;

• Densità apparente dei pellet di legno.

Il contenuto di umidità dei pellet, la granulometria e il grado di compattazione possono influenzare la densità apparente. Di conseguenza, lo stesso valore misurato non corrisponde sempre esattamente alla stessa massa di materiale presente.

8. Il radar può essere utilizzato per misurare un silo per pellet di legno di 18 m o più alto?

Nella maggior parte dei casi, sì.

Una distanza di misurazione di 18 m non rappresenta un ostacolo particolare per i radar industriali moderni. La selezione completa dovrebbe comunque tenere conto del diametro del silo, della larghezza della trave, della polvere, dello stato della superficie del materiale, del livello massimo e delle strutture interne.

9. Come gestire l'accumulo di polvere sull'antenna?

La polvere di legno può accumularsi gradualmente sull'antenna o sulle superfici esposte al processo produttivo.

A seconda della progettazione del radar, le misure appropriate possono includere:

• Ispezione periodica;

• Pulizia;

• Spurgamento dell'aria approvato dal produttore;

• Selezione di una geometria dell'antenna meno soggetta a accumulo di polveri.

Non aggiungere una copertura ordinaria in plastica o metallo davanti all'antenna senza aver verificato la compatibilità, poiché la copertura stessa potrebbe generare una nuova riflessione del radar.

10. Perché è necessario considerare la polvere combustibile?

La polvere di legno fine può generare un'atmosfera combustibile a determinate concentrazioni e in specifiche condizioni di accensione.

Il progetto deve pertanto distinguere tra:

• Un grado di protezione IP per l'infiltrazione di polvere e acqua;

• Certificazione per aree pericolose in caso di polvere combustibile.

Per le aree classificate, verificare la certificazione del modello specifico di radar, la temperatura massima consentita della superficie, i requisiti per le guarnizioni dei cavi e le configurazioni di messa a terra.

11. In che modo i dati radar possono essere utilizzati dal sistema di controllo dell'impianto?

• Indicazione continua del livello;

• Allarme di livello elevato;

• Allarme di livello basso;

• Interlock del convogliatore o dell'alimentazione;

• Pianificazione del riempimento;

• Analisi dell'andamento dell'inventario;

• Monitoraggio remoto tramite SCADA o cloud.

Per il funzionamento di un impianto, un andamento affidabile a lungo termine è spesso più prezioso rispetto alla ricerca di una lettura isolata «a livello di millimetro» proveniente da una superficie irregolare di materiale solido in massa.

12. Quali informazioni devono essere fornite per la selezione?

– Conclusioni.

– La sfida principale nella misurazione radar di silos per pellet di legno non consiste semplicemente nel fatto che il radar possa operare in presenza di polvere. L'obiettivo reale è selezionare un punto di misurazione che continui a riflettere le variazioni dell'inventario man mano che la superficie del materiale cambia. La larghezza del fascio di

, la posizione di montaggio, la pulizia dell'antenna, i requisiti relativi alla polvere combustibile e una comprensione realistica dei limiti delle misurazioni a punto singolo sono generalmente più importanti rispetto alle specifiche di accuratezza principali.