Vazão Mássica – Você sabe para que serve?

Em todos os processos industriais contínuos, eles são medidos por três variáveis: pressão, temperatura e nível. Eventualmente, mede-se a densidade, o peso, a vazão (volumétrica ou mássica). Como a medição da Vazão Mássica não figura entre as três variáveis principais, pode ser deixada de lado em muitos processos, acarretando em perdas desuniformes de matéria-prima e até na danificação dos equipamentos.

Neste artigo, você entenderá definitivamente quais são os benefícios objetivos da medição de Vazão Mássica e como você pode tirar proveito dessa técnica de instrumentação industrial na sua organização.

Mas quando se deve realizar medições, como a de Vazão Mássica?

Em qualquer processo que movimente sólidos, fazer a medição de Vazão Mássica é necessário para que se saiba a diferença entre a quantidade de matéria-prima que entrou no início do processo e a de produto que saiu ao final dele. Assim, é possível fazer o balanço da produção.

Todo processo tem perdas. Elas podem ser tanto de matérias-primas quanto de substâncias impuras que estavam no material utilizado.

Esse acompanhamento do que entrou e do que saiu de um processo é importante para medir a eficiência da planta. Isso vale para qualquer parte do processo, como a separação, a filtragem, a concentração ou para avaliar o processo produtivo como um todo. 

Nessas medições, a meta é sempre encontrar estabilidade na cadeia. Com estabilidade, fazer melhorias produtivas se torna mais rápido e mensurável.

Como exemplo, vamos analisar uma lavra de calcário que produz o clínquer:

Todo material retirado de qualquer rocha dessa lavra é pesado, ele passa por um britador, uma moega, um processo de purificação, um forno e, assim por diante, até chegar ao produto final: o clínquer.

Mantidas constantes a pureza e a concentração, se a eficiência do processo aumenta, a quantidade de produto final também aumenta.

O balanço de massa é medido para que a eficiência do seu processo seja mantida. Ou seja, sempre que X toneladas de matéria-prima entrarem no processo, Y toneladas de produto serão produzidas.

Essa relação depende de vários fatores. Voltando ao exemplo da lavra de calcário, a pureza da lavra pode mudar de um local para outro ou um bolsão de minério mais rico pode ser atingido. Principalmente quando temos variações na matéria-prima, um processo produtivo confiável e constante é fundamental.

Quando há transporte, a medição de Vazão Mássica é fundamental também.

Se o minério de ferro que é produzido em Minas Gerais será concentrado e bombeado até o Espírito Santo ou ao Rio de Janeiro.

Se a densidade do produto dentro da tubulação for medida, além da Vazão Volumétrica, só é preciso multiplicar as duas equações dimensionais para descobrir qual o peso seco do minério que será entregue ao fim do processo. Isso traz credibilidade e confiabilidade ao processo.

A última aplicação de medição de densidade para o cálculo de Vazão Mássica é um Densímetro Radiométrico, que é acoplado na tubulação ou mineroduto e, também, dentro de tanques de concentrado antes do bombeamento.

Esse Densímetro é colocado em um determinado ponto de um tanque – normalmente um tanque de polpa concentrada – para que se saiba, em determinados níveis, planos geométricos e pontos desse tanque, qual é a densidade média deste plano.

Se você tem a densidade média no plano e o nível total no tanque, consegue calcular, aproximadamente, quanto de produto você tem naquele instante no tanque.

Como é feita a medição e o cálculo da Vazão Mássica?

É possível calcular a Vazão Mássica multiplicando as equações dimensionais da densidade e da Vazão Volumétrica.

A equação dimensional da densidade é a massa do produto sobre o volume que ele ocupa:

Já a equação dimensional da Vazão Volumétrica é o volume do produto sobre o tempo que ele demora para encher determinado tanque.

Multiplicando as duas equações, temos:

Assim, chegamos à equação da Vazão Mássica, que consiste na massa do produto pelo tempo que ele leva para encher determinado tanque ou silo, por exemplo.

E quanto à Vazão Volumétrica? Quais são as diferenças?

A Vazão Volumétrica pode ser medida em qualquer meio aquoso. Seja de polpa de minério, seja de líquido ou uma mistura homogênea ou heterogênea.

Toda vez que você está medindo algum material aquoso, meça-o volumetricamente.

De uma forma bem simples, podemos tomar por exemplo a fabricação de leite condensado.

Os dois ingredientes básicos desse produto são o condensado de leite e a água desmineralizada. Depois da homogeneização e purificação desses dois ingredientes, mede-se a densidade para saber se o produto está dentro de um determinado padrão estabelecido.

Para garantir que a mistura seja ideal entre o condensado de leite e a água desmineralizada é preciso saber a quantidade das matérias-primas no início e no final do processo.

Se entra muito mais condensado de leite que água desmineralizada, o produto fica muito custoso e o seu lucro vai embora. No sentido contrário, com muita água e pouco condensado, os seus lucros sobem em um curto espaço de tempo, mas a qualidade do produto cai.

Para manter padrões de qualidade, mede-se a eficiência do processo realizando a medição da vazão volumétrica. Ela também é medida usando um densímetro radiométrico, diretamente aplicado na tubulação de saída, após as misturas e o beneficiamento.

Considerações finais

A busca por processos cada vez mais eficientes é uma constante na indústria e você pode contar com a ajuda da Lince Instrumentação e Automação Industrial para melhorar seus resultados. 

Na Lince, nossa expertise é atender as demandas de Instrumentação de empresas de todos os portes, através dos nossos serviços e produtos. Temos mais de 30 anos de experiência e mais de 5.000 clientes satisfeitos. Tecnologia nacional, inovadora e exclusiva, desenvolvida sob os mais rigorosos padrões de engenharia do mundo.

Se esse conteúdo faz sentido para sua organização, entre em contato com a nossa equipe de especialistas e descubra o que podemos fazer pela sua empresa.

Até mais!