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Oct 30, 2023

Affrontare le sfide della misurazione del livello negli impianti di lavorazione della calce

Kurt Gieselman, specialista senior delle vendite sul campo, prodotti di misura Rosemount presso Emerson | 20 maggio 2021 Per i produttori di prodotti a base di calce, calcare e argilla, l'automazione è fondamentale per una produzione continua.

Kurt Gieselman, specialista senior delle vendite sul campo, prodotti di misura Rosemount presso Emerson | 20 maggio 2021

Per i produttori di prodotti a base di calce, calcare e argilla, l’automazione è fondamentale per una produzione continua. Viene utilizzata una gamma di strumenti per contribuire a produrre in sicurezza diversi prodotti e fornire misurazioni accurate dell'inventario in ogni fase del processo, dal momento in cui i materiali entrano nella struttura, fino alla spedizione dei prodotti finali. Nella maggior parte degli stabilimenti vengono utilizzate varie tecniche di produzione, con i prodotti frantumati, macinati in polvere e riscaldati in un forno per creare calce idrata. A causa dei processi coinvolti e della natura dei prodotti, le condizioni nello stabilimento sono difficili. Ciò crea un ambiente stimolante per la tecnologia di automazione.

In generale, la sfida più grande che i produttori di strumenti devono affrontare è ottenere misurazioni di livello affidabili e accurate di materiali solidi. Ciò include la misurazione del calcare frantumato e in polvere, del carbone nei silos che alimentano i forni e della calce idrata durante la produzione. Tutte queste applicazioni presentano condizioni operative difficili a causa del peso del materiale, della polvere e della bassa riflettività della superficie.

In un grande impianto di lavorazione della calce negli Stati Uniti, il team di produzione aveva provato diverse tecnologie di misurazione di livello per misurare i solidi con vari gradi di successo. Se un dispositivo fosse in grado di effettuare una misurazione, il problema successivo sarebbe come mantenere il dispositivo in condizioni operative in cui polvere, materiali pesanti e vibrazioni sono comuni. Una corretta installazione era una parte fondamentale di una soluzione di misurazione di successo.

La prima applicazione presso l'impianto prevedeva un deposito di calce idrata, in cui il prodotto finito passa attraverso il contenitore prima di essere convogliato in grandi silos di stoccaggio. Volevano far funzionare un trasportatore a coclea per trasportare il materiale fuori dal contenitore di raccolta a una velocità costante. Per fare ciò, era necessaria un'altezza di livello ottimale, ma ottenere una lettura stabile era impegnativo. All'interno del piccolo contenitore di raccolta, il materiale tendeva a comprimersi in alcune aree e a creare spazi e ponti in altre aree. Per evitare ciò, vengono utilizzati vibratori pneumatici per scuotere e ridistribuire il materiale. In precedenza, per eseguire la misurazione del livello veniva utilizzata una sonda capacitiva, ma le sue misurazioni erano irregolari e lente nel rispondere alle variazioni di livello. Inoltre, le elevate vibrazioni hanno ridotto la durata dell'unità capacitiva a soli pochi mesi. Poiché il contenitore di sovratensione è alto solo un metro e mezzo, il radar a onde guidate è stato la scelta ideale (vedere Figura 1).

Per sostituire le sonde capacitive è stato scelto un radar a onda guidata (GWR) Rosemount 5303 di Emerson. Adatto per misurare liquidi o solidi, è stato facile configurare il dispositivo per l'applicazione su solidi utilizzando il suo software. Ad esempio, poiché la sonda è stata installata parallelamente all'inclinazione del contenitore, la misurazione del livello orizzontale doveva essere corretta per l'inclinazione digitando l'angolo della sonda nel software. Inoltre, il dispositivo è disponibile con un'estensione della custodia remota per montare la testa del trasmettitore lontano dalla sonda. Ciò ha protetto l'elettronica dalle vibrazioni, contribuendo a prolungare la durata del dispositivo. Un vantaggio fondamentale del GWR è la sua capacità di fornire misurazioni accurate in piccoli serbatoi con livelli in rapido cambiamento, che è essenziale per questa applicazione e consente di mantenere un livello costante. Il dispositivo si sta dimostrando affidabile ed esente da manutenzione. Il miglioramento della precisione della misurazione ha consentito al processo di diventare più stabile.

Il carbone utilizzato per riscaldare i forni viene immagazzinato in silos da 112 piedi che richiedono una misurazione del livello per monitorare l'inventario e garantire che i forni siano sempre riforniti di carburante (vedere Figura 2). Il carbone viene estratto simultaneamente dai due silos e le misurazioni vengono utilizzate per determinare quando ordinare altro carbone. Senza spazio per immagazzinare il carburante in eccesso, una buona gestione dell’inventario è essenziale. Il silo deve essere pronto a ricevere l'intera quantità di carbone dalla chiatta quando arriva. Ricevere solo un carico parziale è costoso e inefficiente.