Vazão Mássica – Você sabe para que serve?

Você certamente já esbarrou em algum tipo de medição na indústria, como, por exemplo, a medição de nível, de pressão… Mas já ouviu falar ou sabe da importância da medição de Vazão Mássica?

Normalmente, em todos os processos industriais contínuos você está medindo sempre três variáveis: Pressão, Temperatura e Nível. SEMPRE! E, eventualmente, mede-se a densidade, peso, vazão (volumétrica e mássica) e assim por diante (o que não torna essas medições menos importantes!).

E quando deve-se realizar a medição de Vazão Mássica?

Qualquer processo em que exista a movimentação de sólidos, é necessário fazer a medição de Vazão Mássica 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 usado.

Esse acompanhamento do que entrou e do que saiu é importante para medir a eficiência da planta, seja de um tanque para outro, de parte do processo (separação, filtragem, concentração, etc.) ou no processo produtivo como um todo. E o processo precisa estar relativamente constante (estável) o tempo todo!

Podemos usar como exemplo uma lavra de calcário em que será produzido o clínquer.

Tudo o que for retirado de rocha dessa lavra, ou de uma mina ou de uma montanha é pesado, passa por um britador, uma moega, um processo de purificação, um forno e assim por diante, até chegar no produto final, o clínquer.

Se a eficiência do seu processo aumenta, a quantidade de produto final aumenta. Se a quantidade de produto final cai, é sinal de que sua eficiência diminuiu, entendendo-se que as outras variáveis, como pureza/concentração das reservas, se mantiveram constantes.

De uma maneira muito simplificada, o balanço de massa é medido para que a eficiência do seu processo seja mantida. Por exemplo: se pelo menos a relação entre X toneladas de produto que entrou e Y toneladas de produto final produzido seja constante.

Lembrando que isso depende de vários fatores. Voltando ao exemplo da lavra de calcário: a pureza da lavra pode mudar de um local para outro, um bolsão de minério mais rico pode ser atingido, assim como às vezes um bolsão mais pobre pode ser atingido… mas integrando durante o tempo, o processo precisa ser relativamente constante!

Um outro processo que precisa de medição de Vazão Mássica é quando a produção é transportada de um ponto a outro.

Por exemplo: o minério de ferro que é produzido em Mariana, Itabirito ou Conceição do Mato Dentro, no estado de Minas Gerais. O minério concentrado será bombeado até Vitória, no Espírito Santo, ou São João da Barra, no 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.

Falaremos mais sobre como calcular a Vazão Mássica daqui a pouco!

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 um determinado nível/plano geométrico e em um determinado ponto desse tanque, qual é a densidade média naquele plano.

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

Como se calcula a 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 a Vazão Volumétrica, que também foi mencionada nesse artigo?

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

Toda vez que você está medindo alguma material aquoso, mede volumetricamente.

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

Os dois ingredientes básicos são o condensado de leite e a água desmineralizada. A homogeneização desses dois ingredientes é feita, de alguma forma você faz um processo de purificação, mede a densidade para saber se o produto está dentro de um determinado gabarito.

Para garantir que a mistura seja ideal entre o condensado de leite e a água desmineralizada, além de outros ingredientes, é preciso saber o quanto entrou de matéria-prima (condensado de leite, água e outros) e o quanto está saindo no final do processo.

Se entra muito mais condensado de leite que a água desmineralizada, o produto fica muito rico 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!

Assim se mede 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 beneficiamento, etc.

E aí? Deu para entender a importância da Vazão Mássica no seu processo?

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