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Precisión frente al desgaste: diseño adecuado de los sistemas de medición de caudal para materiales a granel abrasivos

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Este artículo muestra cómo se pueden medir de forma fiable y a largo plazo los materiales a granel abrasivos, ya que el problema de estas mediciones radica en los cambios graduales que se producen a lo largo del funcionamiento.

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Fundamentos de la medición precisa del caudal

En este contexto, la medición del caudal en línea se refiere a la medición de los flujos de material en los procesos, por ejemplo, con fines de dosificación o supervisión. Se puede establecer una distinción básica entre los sistemas que miden de forma discontinua y los que miden de forma continua. Las mediciones discontinuas utilizan, por ejemplo, una tolva intermedia para el pesaje. En cuanto esta tolva se llena, se detiene la alimentación y se pesa la tolva.

El sistema de medición C-Lever de REMBE® Kersting GmbH, por su parte, mide de forma continua a través de una tolva de medición. Para el C-Lever, no importa si el material se descarga de una cinta transportadora, se transporta mediante un transportador de tornillo sinfín o se descarga directamente de un silo.

Sin embargo, en general, los usuarios profesionales esperan no solo un valor de medición explícito, sino también ventajas operativas adicionales, tales como
• Mayor disponibilidad de la planta: menos paradas no planificadas
• Calidad más constante: un caudal másico constante mejora la dosificación, la precisión de las recetas y el control del proceso
• Menores costes a lo largo de la vida útil: no solo se tiene en cuenta el precio de compra, sino también el mantenimiento, la sustitución de piezas, los tiempos de inactividad y los desechos

En aplicaciones con materiales a granel abrasivos, el ganador no es el sistema con los mejores resultados de laboratorio, sino aquel que sigue siendo fiable bajo el desgaste real. Esto se conoce como estabilidad a largo plazo.

Los medios abrasivos actúan como un abrasivo continuo en el proceso de transporte. Esto da lugar a problemas típicos en la medición del caudal:
• Desgaste de los componentes en contacto con los medios, como las placas de entrada o las tolvas de medición
• Desviación de la medición o pérdida de precisión tan pronto como cambian la geometría de la superficie y las condiciones de fricción debido a la abrasión.
• Costes de mantenimiento y tiempos de inactividad: suelen ser el principal factor de coste a lo largo de la vida útil
• Riesgo de contaminación si los abrasivos penetran en el producto, lo cual es especialmente relevante en aplicaciones sensibles, como productos químicos, materiales de construcción y productos especializados
• Alto coste total de propiedad: las soluciones de medición económicas conllevan costes a largo plazo significativamente más elevados debido a la necesidad de piezas de recambio y a los tiempos de inactividad en la producción

Por este motivo, es esencial tener en cuenta los parámetros del material y diseñar el caudalímetro en consecuencia.
• Forma y dureza de las partículas
• Distribución granulométrica
• Humedad/aglomeración
• Temperatura

Concepto de desgaste para la medición de caudal mediante la palanca en C
La combinación de la palanca en C con materiales extremadamente duraderos hace que este sistema de medición sea ideal para la medición precisa y duradera de materiales abrasivos.

Revestimientos de los materiales
• Revestimiento Hardox: Estos aceros altamente resistentes al desgaste se utilizan para materiales extremadamente abrasivos con el fin de aumentar la vida útil de los dispositivos de medición.
• Revestimiento cerámico: Las cerámicas de alta dureza y resistencia a la abrasión se utilizan principalmente cuando existen cargas de desgaste muy elevadas o cuando debe evitarse la abrasión metálica en el producto.

Influencia de la posición de instalación

Además del principio de medición, la posición de instalación influye significativamente en la precisión y la reproducibilidad que se pueden alcanzar.
• Suavización del flujo: Para obtener valores de medición fiables, se requiere una entrada definida con la menor turbulencia posible.
• Polvo e integración neumática: En aplicaciones con polvo o parcialmente neumáticas, el sensor suele estar alojado en una carcasa. El C-Lever está certificado para su uso en zonas con riesgo de explosión por polvo, así como para rangos de presión específicos. La limpieza y la ventilación de la cámara del sensor proporcionan una protección adicional.
C-Lever para 50 m³ en un entorno ATEX

Conclusión

Quien trabaje con materiales a granel abrasivos no puede permitirse hacer concesiones en la medición del caudal. Se trata de un factor clave para la disponibilidad, la calidad y los costes, siempre que la solución esté diseñada de forma coherente para soportar las condiciones reales de desgaste. Al armonizar el principio de medición, el concepto de protección contra el desgaste y las condiciones de instalación, se pueden lograr procesos estables y a largo plazo, en lugar de reajustes constantes.

Los expertos de REMBE® Kersting ofrecen asistencia en el diseño, la adaptación optimizada contra el desgaste y la calibración in situ.