Como escolher o melhor medidor de vazão para sistemas de fertirrigação líquida

Resposta rápida

Para soluções concentradas de fertilizantes líquidos em uma casa de bombas de fertirrigação, um medidor de vazão eletromagnético (magnético) é a escolha padrão. Utilize eletrodos de titânio com revestimento de PTFE para fertilizantes em geral, incluindo UAN-32, KTS, CAN-17, misturas NPK e micronutrientes quelatados. Utilize eletrodos de tântalo com revestimento de PTFE para linhas que transportam ácido fosfórico ou ácido sulfúrico. Ambas as configurações suportam saída de pulso e 4-20 mA para integração com controlador de dosagem ou CLP.

As soluções concentradas de fertilizantes líquidos não são água limpa. Antes da diluição na linha principal de irrigação, as concentrações são altas, o pH pode variar de menos de 2 (ácido fosfórico) a mais de 11 (carbonato de potássio) e o teor de sal é tão agressivo que pode danificar o medidor errado em uma única estação. Acertar a composição dos materiais umedecidos é mais importante do que acertar a faixa de vazão.

Este artigo aborda como selecionar um medidor de vazão de fertilizantes para linhas de solução concentrada, quais materiais especificar para produtos químicos comuns de fertirrigação e quando um único medidor maior faz mais sentido do que várias unidades menores.

Compatibilidade química: o que o medidor realmente vê

O detalhe crucial que a maioria dos engenheiros ignora: o medidor mede a solução concentrada antes da diluição, e não a água diluída na tubulação principal. Um tanque de solução concentrada de UAN-32 fornece uma solução de nitrogênio a 32% diretamente para o medidor. Esse ambiente é muito diferente da solução de nitrogênio a 0,1% que as plantas recebem no final da linha de gotejamento.

Com base em programas típicos de fertirrigação de amendoeiras no sul da Austrália, os produtos químicos que um medidor de bomba provavelmente detectará incluem:

Eletrodos de medidor de vazão magnético

Os eletrodos de titânio abrangem toda a gama de fertilizantes neutros a alcalinos e misturas com pH moderado. Eles são significativamente mais resistentes à corrosão do que o aço inoxidável 316L em soluções com alto teor de sal e amônio, e o custo adicional em relação ao aço inoxidável 316L nesses tamanhos de tubulação é modesto.

Os eletrodos de tântalo são especificados para as linhas de ácido. O tântalo possui ampla resistência tanto ao ácido fosfórico quanto ao ácido sulfúrico em concentrações elevadas, onde o titânio sofreria corrosão. O revestimento e as vedações de PTFE completam a configuração resistente a ácidos. Se o mesmo medidor físico precisar lidar com injeção de ácido em alguns dias e fertilizantes neutros em outros, especifique eletrodos de tântalo e PTFE em toda a sua extensão, em vez de tentar utilizar dois conjuntos separados para o material em contato com o fluido.

Tipo de medidor: por que o eletromagnético em vez de outras tecnologias?

Os medidores de turbina são por vezes utilizados em sistemas de fertirrigação. Funcionam com líquidos limpos e de baixa viscosidade, mas os mancais do rotor ficam expostos à solução fertilizante. Soluções concentradas de nitrato de amônio causam corrosão nos mancais ao longo do tempo, e a cristalização do UAN-32 durante as noites frias pode causar o travamento mecânico do rotor. Observamos esse tipo de falha com frequência em instalações australianas onde as temperaturas noturnas caem abaixo de 5 °C no inverno.

Os medidores de engrenagem oval lidam bem com fluidos de alta viscosidade, mas misturas concentradas de fertilizantes em temperaturas típicas de injeção não são viscosas o suficiente para exigirem dosagem por deslocamento positivo. Além disso, os medidores de engrenagem oval possuem folgas internas menores, que são vulneráveis ​​à presença de partículas na solução.

Qual escolher: 9 metros a 5 m³/h ou 3 metros a 15 m³/h?

Ambas as configurações oferecem a mesma capacidade de processamento total. A escolha depende de quantas linhas de injeção independentes precisam ser monitoradas separadamente.

Nove medidores menores (DN25 a DN40, 5 m³/h cada) fornecem leituras de vazão individuais para cada ponto de injeção. Isso é importante se diferentes blocos ou zonas receberem programas de fertilização distintos em cronogramas separados. Cada medidor pode enviar seu próprio sinal de pulso para um controlador de zona.

Três medidores maiores (DN50 a DN65, 15 m³/h cada) reduzem o custo de instalação, a complexidade do coletor de válvulas e o número de sinais de saída de pulso a serem gerenciados. Isso funciona se vários pontos de injeção puderem ser agrupados em três circuitos que executem sempre o mesmo programa simultaneamente.

Com uma vazão de 5 m³/h, um medidor magnético DN25 registra cerca de 1,8 m/s, o que está no meio da faixa de operação. Com uma vazão de 15 m³/h em um tubo DN50, a velocidade é de aproximadamente 2,1 m/s. Ambas as configurações são adequadas. Não há vantagem em termos de precisão de nenhuma das configurações em relação à medição.

Especificação recomendada para um medidor magnético de bomba de fertirrigação

Uma observação prática sobre o UAN-32 em climas frios: se as temperaturas noturnas caírem abaixo de 5-10°C, o corpo do medidor e a tubulação a montante podem acumular nitrato de amônio cristalizado em períodos de baixo ou nenhum fluxo. Um sistema de aquecimento na seção do medidor, ou no mínimo um ponto de drenagem para lavar a linha após cada injeção, evita esse problema.

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A Silver Automation Instruments fornece medidores de vazão eletromagnéticos para injeção de fertilizantes e fertirrigação. Para solicitar um orçamento, envie as seguintes informações para sales@silverinstruments.com :

• Vazão por linha (m³/h) e número de medidores necessários
• Diâmetro do tubo (DN ou polegada) e padrão de conexão (flange, wafer ou rosca)
• Lista de fertilizantes químicos que o medidor suporta, com faixa de pH.
• Se qualquer injeção de ácido (fosfórico, sulfúrico) passa pelo mesmo medidor.
• Sinal de saída necessário: pulso, 4-20mA ou ambos.
• Ambiente operacional: galpão interno ou externo, faixa de temperatura

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