Medição de nível por radar em silos de armazenamento de pellets de madeira

METRAVON Medição de nível por radar em silos de armazenamento de pellets de madeira

– Silos para Armazenamento de Pellet de Madeira. Um silo para pellets de madeira vai além de um simples recipiente de material em estado sólido e com poeira.

Durante o enchimento, os pellets podem formar pilhas cónicas ou deslocadas do centro. Durante a descarga, a superfície pode apresentar depressões, pontes ou vazios locais. A poeira de madeira, a variação do teor de humidade e as flutuações na densidade aparente tornam a medição de inventário mais complexa do que a medição de nível de líquidos.

O principal valor do radar reside no fato de fornecer informações contínuas sobre o nível de material, sem exigir que o elemento de medição permaneça enterrado no material. Esses dados podem apoiar o controle de enchimento, o planejamento de descarga, a ativação de alarmes e a gestão de inventário.

1. Por que o radar sem contato é amplamente utilizado em silos de pellets de madeira?

A antena do radar é normalmente instalada na parte superior do silo e não permanece imersa no material em massa.

Isso ajuda a evitar:

• Abrasão mecânica causada por pellets;

• Carga de tração em cabos ou sondas;

• Afastamento mecânico ou travamento;

• Algumas atividades de manutenção dentro do silo.

2. O que, na verdade, torna a medição de silos de pellets de madeira difícil?

A poeira é um fator importante, mas representa apenas uma parte do problema.

Outros fatores comuns incluem:

• Enchimento fora do centro;

• Superfícies de material irregulares;

• Ângulo natural de repouso;

• Formação de pontes de material;

• Colapso súbito do material;

• Material retido nas paredes do silo;

• Acúmulo de poeira na antena.

Escolher um radar apenas por possuir longo alcance ou por ser anunciado para uso em ambientes com alta concentração de poeira não garante que o ponto medido represente o inventário real.

3. Por que é 80GHz Radar Comum em Wood Pellet Silos?

Uma vantagem chave de 80GHz Radar é a capacidade de formar um feixe estreito usando uma antena compacta.

Em silos altos ou relativamente estreitos, um feixe estreito ajuda a reduzir os reflexos nas paredes, preenchendo os tubos e as estruturas internas.

Por esse motivo, os seguintes fatores costumam ser mais relevantes do que o alcance máximo nominal isoladamente:

• Ângulo do feixe;

• Altura do silo;

• Diâmetro do silo;

• Local de montagem;

• Local do ponto de enchimento.

4. O radar deve sempre ser montado no centro do silo?

Não.

Se o centro for também o ponto principal de enchimento, a instalação do radar diretamente acima do fluxo de material em entrada pode expô-lo a:

• Poeira pesada;

• Impacto direto do produto;

• Rapidamente mudando geometria pilha;

• instabilidade eco a curto prazo.

O ponto de montagem deve ser selecionado com base no ponto de enchimento, ponto de descarga, diâmetro do silo, forma típica da pilha e pegada do feixe.

5. Por que o tonelagem do inventário pode ser imprecisa, mesmo quando a distância medida por radar é precisa?

Um único radar mede apenas um ponto representativo dentro de seu feixe, e não toda a superfície tridimensional do material.

Ao mesmo tempo, um silo pode apresentar:

• um montículo central mais elevado;

• uma seção mais elevada, resultante de um preenchimento fora do centro;

• uma depressão acentuada acima da saída;

• Material remanescente na parede;

• Vazio sob uma ponte.

Importante: A precisão da distância medida por radar não é idêntica à precisão total do inventário do silo.A precisão da distância medida pelo radar não equivale à precisão do estoque total do silo.

6. Em que situações um ponto de medição por radar pode ser insuficiente?

Se o projeto exigir maior precisão no inventário, deve-se considerar uma solução de inventário multiponto ou alternativa nos seguintes casos:

• O diâmetro do silo é grande;

• O enchimento fora do centro é acentuado;

• Existem múltiplos pontos de enchimento ou descarga;

• A superfície do material apresenta assimetria constante;

• A formação de pontes e os vazios internos são frequentes;

• O requisito é a massa do inventário, e não apenas a tendência do nível ou os alertas de nível máximo/minimo.

Possíveis abordagens incluem:

• Múltiplos pontos de medição por radar, independentes entre si;

• Sistemas de varredura tridimensional do nível;

• Sistemas de pesagem;

• Combinação de dados de nível obtidos por radar com registros de entrada e saída de material.

A opção ideal depende da precisão de inventário exigida e da viabilidade econômica do projeto.

7. Como se converte o nível de pellets de madeira em toneladas de inventário?

Nível → Volume → Massa

No mínimo, o cálculo requer:

• Diâmetro do silo e altura total;

• Geometria de fundo plano ou de fundo cônico;

• Forma da superfície do material;

• Densidade aparente dos pellets de madeira.

O teor de umidade das pellets, o tamanho das partículas e a compactação podem alterar a densidade aparente. Assim, o mesmo valor medido nem sempre corresponde exatamente à mesma massa de estoque.

8. O radar pode ser utilizado para medir um silo de pellets de madeira com 18 m ou mais de altura?

Na maioria dos casos, sim.

Uma distância de medição de 18 m não representa um desafio particular para os radares industriais modernos. A seleção completa deve ainda considerar o diâmetro do silo, a largura da viga, a poeira, o estado da superfície do material, o nível máximo e as estruturas internas.

9. Como deve ser gerido o acúmulo de poeira na antena?

A poeira de madeira pode se acumular gradualmente na antena ou na superfície exposta ao processo.

Consoante o projeto do radar, as medidas adequadas podem incluir:

• Inspeção periódica;

• Limpeza;

• Purga com ar, conforme aprovada pelo fabricante;

• Seleção de uma geometria de antena menos propensa ao acúmulo de partículas;

Não instalar uma cobertura comum de plástico ou metal diante da antena sem confirmar a compatibilidade, pois a própria cobertura pode gerar uma nova reflexão do radar.

10. Por que é necessário considerar a presença de poeira inflamável?

Partículas finas de madeira podem formar uma atmosfera inflamável sob determinadas concentrações e condições de ignição.

O projeto deve, portanto, distinguir entre:

• Classificação de proteção IP para vedação contra entrada de poeira e água;

• Certificação para áreas de risco em relação a poeira inflamável.

Para áreas classificadas, verifique a certificação do modelo específico de radar, a temperatura máxima permitida na superfície, os requisitos para as juntas de cabos e os arranjos de aterramento.

– Medidor de Nível por Radar de 26 GHz de Uso Geral para Sólidos em Massa. 11. Como os dados do radar podem ser utilizados pelo sistema de controle da instalação?

• Indicação contínua de nível;

• Alarme de nível elevado;

• Alarme de nível baixo;

• Interbloqueios de esteira ou de alimentação;

• Planejamento de enchimento;

• Análise de tendência de inventário;

• Monitoramento remoto via SCADA ou nuvem.

No funcionamento de uma instalação, uma tendência confiável de longo prazo costuma ser mais valiosa do que a obtenção de uma leitura isolada em "escala de milímetros" a partir de uma superfície irregular de material em estado sólido.

12. Que informações devem ser fornecidas para a seleção?

– Conclusão.

– O desafio principal na medição por radar de silos de pellets de madeira não reside simplesmente na capacidade do radar de operar em ambientes com poeira. O objetivo real é selecionar um ponto de medição que continue a refletir as variações no inventário à medida que a superfície do material se altera. A largura do feixe do

, a localização de montagem, a limpeza da antena, os requisitos relativos a poeira inflamável e uma compreensão realista das limitações das medições em ponto único são, em geral, mais importantes do que as especificações de precisão nominal.