As pastas são uma mistura de sólidos suspensos num líquido. Encontram-se normalmente em muitos processos industriais e a medição exacta do caudal de lamas é crucial para a eficiência, segurança e gestão de custos. No entanto, devido à natureza complexa das pastas, a seleção do medidor de caudal correto pode ser um desafio.
Índice
Estudo de caso:
O que é o chorume?
A lama é uma mistura de partículas sólidas suspensas num líquido. As partículas sólidas podem variar muito em tamanho, desde partículas pequenas e finas até partículas grandes e grossas. O componente líquido do chorume actua como um fluido de suporte que ajuda a transportar as partículas sólidas. As pastas podem ser altamente viscosas, abrasivas e frequentemente causam desgaste no equipamento devido ao conteúdo sólido.
A proporção de sólidos em polpas pode variar muito, dependendo da aplicação, indo de alguns por cento de sólidos a mais de 50% em alguns casos. Estas misturas são frequentemente bombeadas através de condutas para transporte, tornando a medição exacta do caudal crítica para um processamento eficiente e controlo de custos.
Exemplos e indústrias onde as lamas são comuns
As lamas são utilizadas em várias indústrias, cada uma com o seu tipo específico de lama:
- Exploração mineira e processamento de minerais:
- Polpas de minério: Misturas de minério finamente triturado e água utilizadas nos processos de extração de minerais.
- Rejeitos: Lamas residuais que sobram após a extração de minerais do minério, contendo frequentemente areia, argila e outros materiais.
- Indústria alimentar e de bebidas:
- Polpa de fruta e concentrados de sumo: Polpas de sólidos de fruta e sumos utilizados na produção de bebidas e produtos alimentares.
- Polpas de amido: Utilizado no processamento de alimentos para criar produtos como molhos e molhos.
- Construção:
- Betão e lamas de cimento: Mistura de cimento, areia e água utilizada na construção de edifícios.
- Lama de perfuração: Uma lama de água, argila e outros aditivos utilizados nas operações de perfuração para lubrificar e arrefecer a broca e para transportar os cortes de perfuração.
- Tratamento de água e de águas residuais:
- Lamas: Lama semi-sólida composta por água e resíduos sólidos que é tratada para extrair água utilizável ou eliminar os resíduos de forma segura.
- Lama de cal: Utilizado nas estações de tratamento de água para ajustar os níveis de pH.
- Indústria do papel e da pasta de papel:
- Pasta de polpa: Mistura de fibras de madeira e água utilizada no processo de fabrico do papel.
- Pasta de papel reciclado: Mistura de papel reciclado triturado e água para criar novos produtos de papel.
Por que precisamos de medidores de vazão de polpa?
A medição exacta do caudal de lamas é essencial por várias razões:
- Controlo e eficiência do processo
A medição de lamas ajuda a garantir que a quantidade certa de sólidos e líquidos está a ser transportada através do processo. Quer se trate de mistura, separação ou bombagem, o conhecimento do caudal preciso permite um melhor controlo do processo, reduzindo o desperdício e melhorando a eficiência.
- Gestão de custos
A medição exacta do caudal de lamas pode ajudar a gerir os custos, assegurando que os recursos são utilizados de forma eficiente. Por exemplo, na exploração mineira, a medição exacta das polpas de minério pode ajudar a otimizar o processo de extração, reduzindo o consumo de energia e melhorando a produtividade global.
- Proteção do equipamento
As lamas podem ser abrasivas e causar um desgaste significativo no equipamento, especialmente nas bombas e tubagens. A monitorização dos caudais pode ajudar a detetar precocemente problemas como entupimentos ou desgaste excessivo, permitindo a manutenção preventiva e evitando reparações dispendiosas.
- Conformidade ambiental e de segurança
O manuseamento e a medição inadequados de lamas podem conduzir a riscos de segurança e a problemas ambientais. A medição exacta do caudal garante que as pastas são transportadas e tratadas em segurança, minimizando os riscos de derrames, fugas e transbordos.
- Conformidade regulamentar
Em indústrias como a mineira e a de tratamento de águas residuais, as entidades reguladoras exigem frequentemente medições e relatórios precisos do manuseamento de lamas para garantir práticas ambientais seguras e responsáveis. Medidores de caudal precisos ajudam as indústrias a cumprir estes requisitos de conformidade.
Medidores de caudal de polpa recomendados
A medição do caudal de lamas pode ser um desafio devido às suas caraterísticas únicas, como a elevada viscosidade, o teor de sólidos e a abrasividade. Aqui estão alguns dos tipos de medidores de caudal mais recomendados para aplicações de lamas, juntamente com os seus prós e contras:
1. Medidores de caudal electromagnéticos (Mag Meters)
Melhor para: Lamas de alta viscosidade, minas, águas residuais e outras aplicações industriais.
Como funciona: Medidores de caudal electromagnéticos operate using Faraday’s law of electromagnetic induction. They measure the flow rate by generating a magnetic field and detecting the voltage produced as the conductive slurry passes through it. If you’re intereted in mag meters, check how to choose electromagnetic flow meters here.
Prós:
- Altamente preciso para lamas condutoras.
- Sem partes móveiso que reduz a manutenção e minimiza o desgaste.
- Pegas elevado teor de sólidos sem entupir ou afetar a precisão.
- Funciona bem com grandes diâmetros de condutas.
Contras:
- Só funciona com líquidos condutoreso que pode limitar a sua aplicação a lamas não condutoras.
Porquê recomendar: Medidores electromagnéticos de caudal de lamas são altamente precisos e fiáveis, o que os torna ideais para o manuseamento de lamas nas indústrias mineira, de águas residuais e outras. A sua capacidade de medir lamas com elevado teor de sólidos sem entupimento é uma das suas principais vantagens.
Estudo de caso de medidor de fluxo de polpa
Aqui está uma caixa de medidor de fluxo eletromagnético DN600 com 6 eletrodos. Clique nas fotos abaixo para ver os detalhes.
2. Medidores de caudal Coriolis
Melhor para: Polpas de alta viscosidade e alta densidade e aplicações críticas de controlo de processos.
Como funciona: Os medidores de caudal Coriolis medem o caudal mássico de lamas detectando a mudança de fase causada pelo efeito Coriolis à medida que a lama flui através de tubos vibratórios.
Prós:
- Medidas caudal mássico diretamente, independentemente das alterações de temperatura, pressão ou viscosidade.
- Extremamente preciso e ideal para aplicações de precisão.
- Pode lidar com uma vasta gama de viscosidades e densidades.
Contras:
- Requer condições específicas de instalaçãoincluindo o suporte dos tubos vibratórios.
- CaroA utilização de um sistema de controlo de qualidade, com custos iniciais e requisitos de manutenção elevados.
- Não adequado para grandes diâmetros de tubos ou elevado teor de sólidos lamas, uma vez que os tubos vibratórios podem ficar obstruídos.
Porquê recomendar: Os medidores de caudal de lamas Coriolis são altamente precisos e adequados para o controlo de processos críticos, como nas indústrias química e alimentar. São melhor utilizados para lamas em que a medição de precisão é essencial, apesar dos seus custos mais elevados e requisitos de instalação específicos.
3. Medidores de caudal ultra-sónicos
Melhor para: Medições não invasivas, lamas limpas a moderadamente sujas e aplicações em que é necessária flexibilidade de instalação.
Como funciona: Os medidores de caudal ultra-sónicos utilizam ondas sonoras para medir a velocidade da pasta. Estão disponíveis em dois tipos principais: tempo de trânsito (para polpas limpas ou ligeiramente sujas) e Doppler (para lamas com elevado teor de sólidos).
Prós:
- Não intrusivo (modelos de fixação), o que significa que não é necessário cortar o tubo ou interromper o fluxo.
- Sem partes móveis, o que conduz a uma menor necessidade de manutenção.
- Adequado para grandes dimensões de tubos e aplicações em que a flexibilidade de instalação é importante.
Contras:
- Pode ser mais caro do que alguns caudalímetros mecânicos.
- Menos exato para lamas com elevado teor de sólidos, especialmente com medidores de tempo de trânsito.
- Sensível a mudanças de temperatura e pressãoo que pode afetar o desempenho.
Porquê recomendar: Os medidores de caudal ultra-sónicos são preferidos pela sua instalação não intrusiva, o que os torna ideais para a adaptação de sistemas existentes ou em aplicações onde o tempo de inatividade tem de ser minimizado. A sua flexibilidade e capacidade de lidar com lamas moderadamente sujas fazem deles uma escolha versátil.
4. Medidores de caudal de pressão diferencial (DP)
Melhor para: Polpas com viscosidade moderada, aplicações económicas de uso geral.
Como funciona: Os medidores de caudal DP medem a queda de pressão através de uma restrição (por exemplo, placa de orifício, tubo venturi) para determinar o caudal da lama.
Prós:
- Económica em comparação com outros tipos de medidores de caudal.
- Pode ser utilizado com uma vasta gama de lamas e tamanhos de tubos.
- Design simples e fácil de instalar.
Contras:
- Menos exato em comparação com medidores mais avançados, como os medidores Coriolis ou electromagnéticos.
- cria um queda de pressãoo que pode afetar a eficiência do sistema.
- Requer manutenção regularA restrição pode desgastar-se ou entupir-se.
Porquê recomendar: Os caudalímetros de pressão diferencial são populares pela sua rentabilidade e versatilidade. São adequados para aplicações de uso geral em que a alta precisão não é a principal preocupação, mas a medição consistente do caudal continua a ser necessária.
Escolhendo os medidores de vazão de polpa corretos
A seleção do melhor medidor de caudal para aplicações de lamas depende da compreensão das caraterísticas das lamas, incluindo a viscosidade, o teor de sólidos e a abrasividade, bem como dos requisitos específicos do seu processo. Cada tipo de medidor de caudal oferece vantagens e desvantagens distintas, pelo que é crucial escolher o mais adequado para a sua aplicação.
Eis um breve resumo:
- Para pastas com elevado teor de sólidos: Medidores de caudal electromagnéticos são ideais devido à sua capacidade de lidar com condições abrasivas sem entupimento.
- Para medições de precisão em lamas de alta densidade e alta viscosidade: Medidores de caudal Coriolis oferecem uma precisão inigualável.
- Para uma instalação não invasiva e flexível: Medidores de caudal ultra-sónicos são recomendados, especialmente para a adaptação e aplicações com um tempo de inatividade mínimo.
- Para soluções de uso geral e económicas: Medidores de caudal de pressão diferencial são uma opção versátil, embora possam exigir uma manutenção regular.
Compreender a natureza da sua lama e o ambiente operacional é essencial para tomar uma decisão informada. Ao alinhar as suas necessidades com as capacidades dos diferentes caudalímetros, pode obter medições precisas, um processamento eficiente e poupanças de custos.
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