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Precisione in condizioni di usura: progettazione adeguata dei sistemi di misurazione della portata per materiali sfusi abrasivi

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Questo articolo illustra come sia possibile misurare in modo affidabile e a lungo termine i materiali sfusi abrasivi, poiché il problema di tali misurazioni risiede nelle variazioni graduali che si verificano nel corso del funzionamento.

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Nozioni fondamentali sulla misurazione accurata della portata

In questo contesto, per misurazione della portata in linea si intende la misurazione dei flussi di materiale nei processi, ad esempio a fini di dosaggio o monitoraggio. È possibile operare una distinzione di base tra i sistemi che effettuano misurazioni discontinue e quelli che effettuano misurazioni continue. Le misurazioni discontinue utilizzano, ad esempio, una tramoggia intermedia per la pesatura. Non appena questa tramoggia è piena, l’alimentazione viene interrotta e la tramoggia viene pesata.

Il sistema di misurazione C-Lever di REMBE® Kersting GmbH, invece, effettua misurazioni in continuo tramite uno scivolo di misurazione. Per il C-Lever non fa alcuna differenza se il materiale viene scaricato da un nastro trasportatore, convogliato da un trasportatore a coclea o scaricato direttamente da un silo.

In generale, tuttavia, gli utenti professionali si aspettano non solo un valore di misura esplicito, ma anche ulteriori vantaggi operativi, quali
• Maggiore disponibilità dell’impianto: minori tempi di fermo non programmati
• Qualità più costante: una portata massica costante migliora il dosaggio, la precisione delle ricette e il controllo di processo
• Costi inferiori nel corso della vita utile: non si tiene conto solo del prezzo di acquisto, ma anche della manutenzione, della sostituzione dei componenti, dei tempi di fermo e degli scarti

Nelle applicazioni che coinvolgono materiali sfusi abrasivi, il vincitore non è il sistema con i migliori dati di laboratorio, ma quello che rimane affidabile nelle condizioni reali di usura. Questo fenomeno viene definito stabilità a lungo termine.

I materiali abrasivi agiscono come un abrasivo continuo nel processo di trasporto. Ciò comporta problemi tipici nella misurazione della portata:
• Usura dei componenti a contatto con il materiale, come le piastre di ingresso o gli scivoli di misurazione
• Deriva di misura/perdita di precisione non appena la geometria della superficie e le condizioni di attrito cambiano a causa dell’abrasione.
• Costi di manutenzione e tempi di fermo macchina — solitamente il principale fattore di costo nel corso della vita utile
• Rischio di contaminazione se gli abrasivi penetrano nel prodotto — particolarmente rilevante in applicazioni sensibili, quali prodotti chimici, materiali da costruzione e prodotti speciali
• Elevato costo totale di proprietà: soluzioni di misura economiche comportano costi a lungo termine significativamente più elevati a causa della necessità di parti di ricambio e dei tempi di fermo della produzione

Per questo motivo, è essenziale tenere traccia dei parametri del materiale e progettare il misuratore di portata di conseguenza.
• Forma e durezza delle particelle
• Distribuzione granulometrica delle particelle
• Umidità/agglomerazione
• Temperatura

Concetto di usura per la misurazione della portata con il C-Lever
La combinazione del C-Lever con materiali estremamente resistenti rende questo sistema di misurazione ideale per la misurazione accurata e di lunga durata di materiali abrasivi.

Rivestimenti dei materiali
• Rivestimento Hardox: questi acciai altamente resistenti all’usura vengono utilizzati per materiali estremamente abrasivi al fine di aumentare la durata dei dispositivi di misura.
• Rivestimento ceramico: le ceramiche con elevata durezza e resistenza all’abrasione vengono utilizzate principalmente in presenza di carichi di usura molto elevati o laddove sia necessario evitare l’abrasione metallica nel prodotto.

Influenza della posizione di installazione

Oltre al principio di misurazione, la posizione di installazione influenza in modo significativo la precisione e la riproducibilità ottenibili.
• Smussamento del flusso: per ottenere valori di misurazione affidabili è necessario un ingresso definito con il minor numero possibile di turbolenze.
• Polvere e integrazione pneumatica: in applicazioni polverose o parzialmente pneumatiche, il sensore è tipicamente racchiuso in un alloggiamento. Il C-Lever è certificato per l’uso in aree a rischio di esplosione da polveri, nonché per specifici intervalli di pressione. Una protezione aggiuntiva è garantita dalla pulizia e dalla ventilazione della camera del sensore.
C-Lever per 50 m³ in un ambiente ATEX

Conclusione

Chiunque gestisca materiali sfusi abrasivi non può permettersi di scendere a compromessi sulla misurazione della portata. Si tratta di un fattore chiave in termini di disponibilità, qualità e costi, a condizione che la soluzione sia progettata in modo coerente per resistere alle realtà dell’usura. Allineando il principio di misura, il concetto di protezione dall’usura e le condizioni di installazione, è possibile ottenere processi stabili e duraturi, evitando continue regolazioni.

Gli esperti di REMBE® Kersting forniscono assistenza nella progettazione, nell’adattamento ottimizzato per l’usura e nella calibrazione in loco.