ПАО Акрон Измерение уровня сыпучих продуктов

          Задача измерения уровня твердых сыпучих продуктов кардинальным образом отличается от измерения уровня жидких сред. Прежде всего, для твердых продуктов характерна неоднородность веществ в объеме, связанная с наличием пространства между твердыми частицами, заполненного газом. Степень неоднородности зависит от размеров частиц и непосредственно влияет на физические свойства материала, что усложняет применение методов измерения уровня, использующих определенные физические свойства среды.                   

          Следующая трудность измерения уровня обусловлена ограниченной подвижностью частиц из-за действия сил трения и сцепления между частицами, результатом чего является отсутствие горизонтальной плоскости раздела газ - материал. Поверхность сыпучего материала расположена к горизонтали под углом естественного откоса, причем этот угол при заполнении или опорожнении емкости может быть различным. Ограниченная подвижность частиц приводит также к неровностям поверхности, влияющему на нормальную работу измерительных устройств.

          Особенностями сыпучих материалов является способность к налипанию и абразивное воздействие. Усложнить работу уровнемеров может запыленность фазового пространства, что влияет на электрические свойства среды, а также предъявляет повышенные требования к обеспечению взрывобезопасности средств измерения.

          Перед специалистами компании ПАО «Акрон» стояла задача измерения объема сыпучих сред: апатита в цилиндрических резервуарах высотой 26 м и диаметром 11 м. Данные среды являются коррозионно-активными. Также необходимо было понимание рельефа поверхности сыпучей среды.

          Для решения данной задачи инженерами Промсенсор был применен акустический уровнемер Contour 3D производства компании Magnetrol (Бельгия).

          Большинство приборов измерения уровня делает замер от места установки до одной точки поверхности. В то время как Contour 3D измеряет множество точек на поверхности. Это достигается за счет использования 3 антенн с углом излучения 70°, каждая из которых посылает акустический сигнал и принимает его отражения, тем самым формируя точное измерение объема над поверхностью среды.

          Неровная поверхность и высокая запыленность не представляют проблемы для бесконтактного трехмерного сканера сыпучих материалов Contour 3D, который использует звуковые волны, способные проникать сквозь пыль, создавая изображение поверхности хранимых материалов и обеспечивая при этом точность измерения уровня сыпучих материалов. Contour 3D измеряет объем, а также минимальный, максимальный и средний уровни хранимых материалов. В итоге заказчик получил точные измерения объема и уровня, на основании которых производит отслеживание выработки продукции, контроля процессов, управления запасами и прогнозирования потребления. Точный контроль за запасами позволил уменьшить страховой запас и сократить стоимость содержания излишков.

          Благодаря трехмерной визуализации в программном обеспечении можно полностью увидеть распределение материла внутри резервуара. Это позволяет решить вопрос безопасности. Ведь из-за неравномерных нагрузок на боковую стенку, вызванных скоплением сыпучего материала, или при заполнении/опустошении резервуар мог бы разрушиться. Использование Contour 3D позволяет повысить безопасность и избежать материальных и человеческих жертв.

          В процессе эксплуатации специалистами Акрон была отмечена еще одна интересная особенность Contour 3D – функция самоочистки. В приборе используется энергия акустической вибрации для удаления отложений с антенны, обеспечивая надежную работу в условиях высокой запыленности. Высокая надежность обеспечивается отсутствием движущихся частей. Прибор при этом практически не требует технического обслуживания, сокращая время простоя и затраты на работу персонала. Нет необходимости в регулярном демонтаже и ручной очистке прибора.

          После пробного оснащения данным объемным уровнемером емкости с апатитом на ПАО Акрон в дальнейшем, на основании положительных результатов работы, были оснащены все емкости по хранению апатита.

       Кроме указанных сред, инженеры компании Промсенсор рекомендуют к применению объемный уровнемер Contour 3D для решения следующих задач:

• Энергетика – уголь, зольная пыль и биомасса;
• Химическая обработка – карбонат кальция, кальцинированная сода и
• производство моющих средств;
• Цемент и инертные материалы – производство клинкера и бетона;
• Переработка пищевых продуктов – переработка какао и производство круп, растительного масла, теста, пива, муки и сахара;
• Добыча полезных ископаемых – производство поташа, талька, извести и соли, а также переработка железной руды и угля.