Sistemas de dosagem que permitem controlar a química do processo
Em muitos processos industriais, não é o caudal de uma bomba que determina a estabilidade do processo, mas sim a adição precisa de aditivos, produtos químicos ou inibidores. É precisamente para isso que são utilizados os sistemas de dosagem. Estas combinam bombas de dosagem, tecnologia de medição e regulação, gestão de fluidos e funções de segurança num sistema integrado.
Por isso, a Harton Anlagentechnik GmbH desenvolve sistemas de dosagem não apenas como estações de bombagem, mas como sistemas de dosagem integrados no processo, nos quais a precisão da dosagem, o comportamento de regulação e a segurança do sistema são considerados em conjunto.
Por isso, a Harton Anlagentechnik GmbH desenvolve sistemas de dosagem não apenas como estações de bombagem, mas como sistemas de dosagem integrados no processo, nos quais a precisão da dosagem, o comportamento de regulação e a segurança do sistema são considerados em conjunto.
Por que escolher os sistemas de dosagem da HARTON Anlagentechnik GmbH?
Os nossos sistemas de dosagem são concebidos individualmente de acordo com os requisitos do seu processo e combinam tecnologia de dosagem precisa, controlo inteligente e componentes de alta qualidade, resultando numa solução global fiável.
Materiais robustos, componentes energeticamente eficientes e um projeto adaptado à aplicação garantem um funcionamento económico e uma longa vida útil, mesmo em condições de processo exigentes.
A conceção que facilita a manutenção e a boa acessibilidade permitem tempos de intervenção reduzidos e minimizam os tempos de inatividade.
Áreas de desempenho técnico dos sistemas de dosagem
Os parâmetros concretos são definidos em função de cada projeto.
Áreas típicas de planeamento:
Áreas típicas de planeamento:
| Capacidade de dosagem por cabeça de bomba | 0,001 - 1027 l/h |
| Pressão de dosagem | 1 - 25 bar (nas bombas de pistão, é possível atingir valores mais elevados) |
| Temperatura do meio | -20 °C a +200 °C |
| Temperatura ambiente | -20 °C a +60 °C |
| Viscosidade | 0,5 - 100 000 mPa·s |
| Precisão de dosagem | ±0,5 - ±3 % |
| Frequência de elevação | 10 - 300 cursos/min |
| Teor de gás no meio de dosagem | 0 - 5 % em volume |
| Teor de sólidos | 0 - 0,05 % em peso |
| Controlo | Local ou totalmente integrado no DCS / PLC |
Os valores acima referidos correspondem a intervalos de referência para sistemas de dosagem de menor dimensão. Para caudais mais elevados ou intervalos de pressão mais altos, é possível conceber soluções específicas para cada projeto.
Em que aplicações são utilizados os sistemas de dosagem?
Os sistemas de dosagem são utilizados em todos os casos em que é necessário adicionar matérias-primas de forma controlada e reproduzível.
Aplicações típicas:
A dosagem pode ser efetuada da seguinte forma:
Aplicações típicas:
- Correção do pH em instalações de água e de águas residuais
- Agentes floculantes e coagulantes em processos de tratamento
- Adição de inibidores de corrosão em instalações energéticas
- Dosagem de biocidas em circuitos de refrigeração
- Adição de aditivos em processos de produção química
- Sistemas de injeção de produtos químicos de processo
A dosagem pode ser efetuada da seguinte forma:
- dosagem contínua
- dosagem por lotes
- proporcional ao caudal
- controlada por circuito de regulação (pH / redox / condutividade)
A escolha do material é determinada pelo fluido, pela pressão e pela temperatura.
Materiais típicos utilizados na cabeça da bomba e na tubagem:
As membranas são frequentemente fabricadas em:
As sedes das válvulas e as juntas podem ser constituídas por:
Os certificados de materiais são fornecidos de acordo com a norma EN 10204 (2.2 ou 3.1), em função do projeto.
Materiais típicos utilizados na cabeça da bomba e na tubagem:
- Aço inoxidável AISI 316
- PVDF
- PP
- PTFE
As membranas são frequentemente fabricadas em:
- membranas de PTFE multicamadas
- membranas especiais quimicamente compatíveis
- Os componentes de pistões e êmbolos são revestidos com materiais resistentes ao desgaste ou endurecidos.
As sedes das válvulas e as juntas podem ser constituídas por:
- PVC
- PVDF
- EPDM
- FKM
- NBR
- PTFE
Os certificados de materiais são fornecidos de acordo com a norma EN 10204 (2.2 ou 3.1), em função do projeto.
Os sistemas de dosagem podem funcionar em diferentes níveis de automatização.
Controlo local
- Painel HMI
- PLC local
- controlo simples da dosagem
Integração em sistemas de controlo
Muitas instalações são integradas diretamente em sistemas de controlo de processos.
Interfaces típicas:
Os circuitos de regulação podem ser controlados através de:
Interfaces típicas:
- 4-20 mA
- Sinais de impulso
- Sistemas de barramento de campo
Os circuitos de regulação podem ser controlados através de:
- Medição de pH
- Medição de redox
- Condutividade
- Caudal
- A dosagem é efetuada através de:
- Ajuste da cursa
- Regulação da velocidade
- Regulação PID
Tipos de construção e variantes de sistemas de instalações de dosagem
Os sistemas de dosagem são concebidos especificamente para cada projeto. Os fatores decisivos são o meio, o nível de pressão e a precisão de dosagem necessária.
Sistemas de bombas dosadoras de membrana
As bombas dosadoras de membrana isolam completamente o fluido dosado do mecanismo de acionamento. Por isso, são particularmente adequadas para:
Vantagens típicas:
- produtos químicos agressivos
- meios tóxicos
- aplicações com elevados requisitos de segurança
Vantagens típicas:
- elevada estanqueidade
- baixo risco de fuga
- rendimento de dosagem estável
Sistemas de bombas dosadoras de pistão
As bombas dosadoras de pistão funcionam com transporte direto por pistão e atingem pressões significativamente mais elevadas.
São utilizadas para:
A diferença de conceção reside no sistema de vedação, que pode exigir mais manutenção do que nas bombas de membrana.
São utilizadas para:
- Dosagem de alta pressão
- Processos de injeção
- Fluidos mais viscosos
A diferença de conceção reside no sistema de vedação, que pode exigir mais manutenção do que nas bombas de membrana.
Sistemas de dosagem multicomponentes
Muitas aplicações industriais exigem a dosagem de vários fluidos.
Sistemas típicos:
Sistemas típicos:
- Unidades de dosagem de múltiplas linhas
- Sistemas de dosagem por lotes
- Sistemas de injeção para vários produtos químicos
- O número de linhas de dosagem pode variar entre 1 e cerca de 20, dependendo do projeto.
Meios e substâncias de processo
Os sistemas de dosagem têm frequentemente de transportar fluidos que são quimicamente exigentes ou críticos para o processo.
Meios quimicamente agressivos
Os ácidos, as bases ou os agentes oxidantes só são utilizados quando:
forem confirmados quimicamente.
Intervalo de pH típico:
- Materiais da cabeça da bomba
- Material da membrana
- Materiais das válvulas
forem confirmados quimicamente.
Intervalo de pH típico:
- pH 0 - 14 (dependendo do material)
Solventes e meios que contêm COV
No caso dos solventes, é necessário avaliar adicionalmente:
- Sistemas de vedação
- Compatibilidade com elastómeros
- Proteção contra explosões
Fluidos de dosagem de alta viscosidade
As viscosidades elevadas influenciam:
Nesses casos, pode ser necessário regular a temperatura ou ajustar a frequência de curso.
- Tempos de abertura das válvulas
- Volume de curso
- Estabilidade do bombeamento
Nesses casos, pode ser necessário regular a temperatura ou ajustar a frequência de curso.
Fluidos que contenham gás ou sólidos
As bolhas de gás ou os sólidos podem afetar a precisão da dosagem.
Por conseguinte, são definidos valores-limite para:
Por conseguinte, são definidos valores-limite para:
- Teor de gás
- Tamanho das partículas
- Concentração de sólidos
Conceitos de segurança e vedação
Uma vez que os sistemas de dosagem funcionam segundo o princípio do deslocamento, a proteção contra sobrepressão é um componente obrigatório.
Componentes de segurança típicos:
As bombas dosadoras de membrana garantem um bombeamento praticamente sem fugas na cabeça da bomba.
Para fluidos críticos, podem ser utilizadas:
As interfaces com a instalação global incluem:
Componentes de segurança típicos:
- Válvulas de segurança
- Válvulas de derivação
- Válvulas de retenção
- Válvulas de injeção
As bombas dosadoras de membrana garantem um bombeamento praticamente sem fugas na cabeça da bomba.
Para fluidos críticos, podem ser utilizadas:
- Membranas duplas
- Monitorização de fugas
- Desligamentos de segurança
As interfaces com a instalação global incluem:
- ligações mecânicas
- alimentação elétrica
- sinais de controlo e de barramento
Integração e periféricos da instalação
Os sistemas de dosagem são frequentemente fornecidos como conjuntos completos de processo.
Componentes típicos:
Os reservatórios de fluidos são concebidos de acordo com:
Outros periféricos podem incluir:
A configuração exata é sempre adaptada ao local de instalação e ao traçado da instalação.
Componentes típicos:
- Estrutura de base ou skid
- Bacimento de recolha
- Bombas de dosagem
- Recipientes para fluidos
- Válvulas
- Tubagens
Os reservatórios de fluidos são concebidos de acordo com:
- Volume
- Material
- Desgaseamento
- Monitorização do nível de enchimento
Outros periféricos podem incluir:
- Amortecedores de pulsações
- Válvulas de segurança
- Válvulas de retenção
- Lanças de injeção
- Kits de instalação
A configuração exata é sempre adaptada ao local de instalação e ao traçado da instalação.
Monitorização e segurança operacional
Para garantir um funcionamento estável, é possível integrar vários sistemas de monitorização.
Funções típicas de monitorização:
As lógicas de alarme e desligamento são definidas especificamente para cada projeto e adaptadas às normas de operação.
Funções típicas de monitorização:
- Monitorização da pressão
- Medição do caudal
- Monitorização do nível de enchimento
- Monitorização de rutura da membrana
- Contagem de cursos
As lógicas de alarme e desligamento são definidas especificamente para cada projeto e adaptadas às normas de operação.
Qualidade, controlo e documentação
Os sistemas de dosagem são testados antes da entrega.
Testes típicos:
A documentação pode incluir:
A documentação é normalmente redigida em alemão e inglês.
Testes típicos:
- Teste de funcionamento
- Teste de precisão de dosagem
- Teste de estanqueidade
- Teste do circuito de regulação (por exemplo, regulação do pH)
A documentação pode incluir:
- Fichas técnicas
- Diagramas de fluxo R&I
- Plantas de skids
- Esquemas elétricos
- Listas de E/S
- Manuais de utilização
- Certificados de conformidade
A documentação é normalmente redigida em alemão e inglês.
Setores e aplicações típicas
Os sistemas de dosagem são utilizados em muitos setores industriais.
Setores típicos:
Aplicações típicas:
Setores típicos:
- Tecnologia da água e das águas residuais
- Indústria química
- Instalações energéticas
- Indústria do petróleo e do gás
- Indústria alimentar
- Construção de máquinas OEM
Aplicações típicas:
- Neutralização do pH
- Dosagem de floculantes
- Adição de inibidores
- Dosagem de biocidas
- Adição de aditivos de processo
- Sistemas de injeção
Tipos e variantes dos nossos sistemas de dosagem
Visão geral do sistema técnico para aplicações industriais
Os sistemas de dosagem são sistemas integrados nos processos, destinados à adição precisa, reproduzível e regulável de líquidos em processos industriais. Ao contrário das bombas de dosagem isoladas, incluem um sistema completo e coordenado composto por tecnologia de bombagem, reservatórios, válvulas, sensores e controlo.
São utilizadas na indústria química, na tecnologia da água e das águas residuais, no setor energético, na engenharia de processos, bem como na construção de máquinas e instalações, sempre que são exigidas precisão na dosagem, estabilidade do processo e gestão operacional documentável. Para os engenheiros e responsáveis pelas compras técnicas, é fundamental que o desempenho do sistema não dependa apenas da bomba, mas da interação de todos os componentes.
Por isso, a Harton Anlagentechnik GmbH desenvolve sistemas de dosagem com base no processo real e não a partir de componentes individuais.
São utilizadas na indústria química, na tecnologia da água e das águas residuais, no setor energético, na engenharia de processos, bem como na construção de máquinas e instalações, sempre que são exigidas precisão na dosagem, estabilidade do processo e gestão operacional documentável. Para os engenheiros e responsáveis pelas compras técnicas, é fundamental que o desempenho do sistema não dependa apenas da bomba, mas da interação de todos os componentes.
Por isso, a Harton Anlagentechnik GmbH desenvolve sistemas de dosagem com base no processo real e não a partir de componentes individuais.
Os sistemas de dosagem de alta pressão são utilizados quando é necessário introduzir fluidos em processos com elevada contrapressão. A conceção tem em conta a estabilidade da pressão e o sistema de vedação.
| Precisão | ±0,5 - 2 % |
| Meios de comunicação | líquido |
| Temperatura | -20 a +200 °C |
| Junta | Hochdruck-Gleitring |
| Materiais | aços de alta liga |
| Controlo | SPS |
| ATEX | opcional |
| Pressão | até 400 bar |
| Capacidade de dosagem | 0,1 - 1.000 l/h |
Estes sistemas de dosagem foram concebidos para processos estéreis ou com requisitos higiénicos rigorosos. Cumprem os requisitos da FDA e da EHEDG.
| Temperatura | 0 a 150 °C |
| Limpeza | CIP/SIP |
| Materiais | Aço inoxidável 1.4404 |
| Superfície | ＜ 0,8 µm |
| ATEX | opcional |
| Capacidade de dosagem | 0,1 - 2.000 l/h |
| Precisão | ±0,5 - 1 % |
| Pressão | até 16 bar |
| Meios de comunicação | Alimentação, Farmacêutica |
Os sistemas de dosagem contínua funcionam com um fluxo de alimentação permanente e são integrados diretamente nas condutas de processo. A dosagem ocorre em sincronia com o fluxo principal e permite um controlo constante da concentração. No contexto dos projetos da Harton Anlagentechnik GmbH, este tipo de construção é utilizado de forma preferencial quando são necessárias estabilidade do processo e uma introdução uniforme da substância.
| Intervalo de pressão | bis 40 bar |
| Precisão | ±0,5 - 2 % |
| Meios de comunicação | líquido, de baixa a alta viscosidade |
| Viscosidade | 1 - 100.000 mPa·s |
| Temperatura | -20 a +150 °C |
| Regulamentação | kontinuierlich |
| Controlo | SPS / Durchflussregelung |
| Materiais | Aço inoxidável, plástico |
| ATEX | opcional |
| Capacidade de dosagem | 0,1 - 10.000 l/h |
| Schnittstellen | 4-20 mA, Profibus |
Estes equipamentos dosam vários meios simultaneamente em proporções definidas. As aplicações típicas incluem a indústria química, a indústria de plásticos ou os sistemas de colas. Os nossos engenheiros prestam especial atenção à sincronização e à proporção de mistura.
| Precisão | ±0,5 - 2 % |
| Pressão | até 50 bar |
| Meios de comunicação | líquido, viscoso |
| Controlo | SPS |
| Automatisierung | hoch |
| Materiais | Aço inoxidável |
| ATEX | opcional |
| Komponenten | 2 - 6 |
| Capacidade de dosagem | 0,1 - 5.000 l/h |
| Mischverhältnis | variabel |
Estes sistemas vêm pré-montados e podem ser utilizados de forma flexível. São frequentemente utilizados em processos temporários ou em instalações-piloto.
| ATEX | opcional |
| Capacidade de dosagem | 0,1 - 3.000 l/h |
| Pressão | até 25 bar |
| Meios de comunicação | variável |
| Controlo | integriert |
| Mobilidade | hoch |
| Materiais | variável |
Os sistemas de dosagem volumétrica funcionam com base em caudais volumétricos definidos e são menos complexos do que os sistemas gravimétricos. A sua conceção depende do meio a tratar, nomeadamente no que diz respeito à viscosidade e ao comportamento de transporte.
| Precisão | ±1 - 5 % |
| Pressão | até 40 bar |
| Meios de comunicação | líquido |
| Viscosidade | 1 - 200.000 mPa·s |
| Temperatura | -20 a +150 °C |
| Controlo | Durchflussmessung |
| Materiais | Aço inoxidável, plástico |
| ATEX | opcional |
| Capacidade de dosagem | 0,1 - 10.000 l/h |
| Automatisierung | mittel |
Importância para engenheiros e responsáveis pelas compras técnicas
O dimensionamento de um sistema de dosagem é efetuado com base no caudal de dosagem, na pressão de funcionamento, nas características do fluido, na viscosidade, na estratégia de regulação, bem como nos requisitos relativos à precisão da dosagem, à automatização e à resistência dos materiais.
No que diz respeito à aquisição técnica, são determinantes, em particular, a gama de dosagem, a pressão máxima de funcionamento, os materiais, o conceito de controlo e de interfaces, a precisão de dosagem, o âmbito da documentação, bem como o conceito de manutenção e de peças sobressalentes.
Dependendo da aplicação, os sistemas de dosagem são concebidos e documentados de forma específica para cada projeto, tendo em conta as normas e diretrizes relevantes, como, por exemplo, a norma EN 10204 relativa aos certificados de materiais, a ATEX para áreas com risco de explosão, bem como os regulamentos específicos da aplicação em matéria de higiene ou de equipamentos sob pressão.
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