Medidor de caudal DIVA. para vapor saturado

Transcripción

1 Medidor de caudal DIVA para vapor saturado

2 DIVA El medidor de caudal para vapor saturado... A menudo, se le trata a la energía como un gasto pero puede representar una parte considerable del coste de producción de productos y servicios. En respuesta al Protocolo de Kioto, muchos gobiernos dirigen sus esfuerzos para buscar maneras de reducir el consumo de energía y por consiguiente las emisiones; por ejemplo, las últimas modificaciones del Consejo Nacional del Clima introducidas en España. Medidas como estas, junto con costes energéticos más elevados, convencen a los usuarios industriales a dirigirse hacia técnicas de monitorización de energía mejoradas. El vapor saturado es un importante portador de energía, por tanto, se usa por toda la industria. Las empresas se dan cuenta ahora de la necesidad de medir el caudal de vapor. Estudios realizados por UK Energy Efficiency Office muestran que se pueden lograr ahorros entre 5% y 25% cuando se instalan medidores de caudal de vapor para monitorizar el consumo. El medidor de caudal de Spirax Sarco DIVA (Direct In-line Variable Area) ha sido diseñado como el sistema ideal de cualquier plan de gestión de energía o aplicación de medición de caudal de vapor, desde la monitorización e iniciativas de selección de objetivos hasta aplicaciones de control. Su avanzada tecnología y su principio operativo único significan que está totalmente adecuado para los procesos industriales más exigentes con un coste muy bajo. El DIVA es un desarrollo innovador de la bien establecida gama de medidores de caudal Spirax Sarco Gilflo y el compacto ILVA, que llevan en funcionamiento en aplicaciones industriales de medición de caudal durante más de 25 años. Sensor de temperatura El sistema de medición de caudal: Comprueba el coste energético de cualquier parte de la planta. Calcula el coste de la energía como materia prima. Identifica las zonas prioritarias para ahorro de energía. Permite calcular la eficiencia de procesos o generación de potencia. Sistema tradicional Sistema DIVA Transmisor de presión diferencial Válvulas de aislamiento Procesador de caudal Salida 4-20 ma El sistema DIVA también proporciona: Control de procesos para ciertas aplicaciones. Monitoreo de tendencias de la planta e identificación de deterioros y fugas de vapor. Beneficios para el usuario Unidad integrada de bajo coste - No requiere equipos adicionales o transmisores de presión diferencial. Sin líneas de impulsos - Reduciendo el coste del mantenimiento e instalación y problemas potenciales. Rangos altos con alta precisión y repetibilidad - proporcionan lecturas precisas a través de amplios rangos de caudales. Incorpora compensación de densidad y eliminación de errores - Caudales másicos precisos. Diseño compacto para instalar entre bridas - Bajo coste de instalación. Estándar industrial - lazo 4-20 ma. Puesta en marcha sencilla usando el display integral. 2

3 Como funciona el medidor de caudal DIVA El DIVA funciona con el reconocido principio de área variable con resorte cargado (SLVA) en la que el área de un orificio anular varía continuamente mediante un cono móvil. Este cono se desplaza axialmente contra la resistencia de un resorte de compresión preciso. Aunque, a diferencia de otros medidores de caudal SLVA, el DIVA no depende de la medición de presión diferencial a través de la unidad de medición para calcular el caudal, mide la fuerza ejercida por la deflexión del cono a través de una serie de medidores de presión de muy alta calidad. Cuanto mayor sea el caudal de vapor, mayor será la fuerza ejercida. De esta manera se evita la necesidad de transmisores de presión diferencial, reduciendo el coste de instalación y de problemas potenciales. El DIVA tiene una sonda de temperatura interna que proporciona una compensación de densidad completa para aplicaciones de vapor saturado, eliminando la necesidad de comprar sensores adicionales. Todas las partes en contacto con el proceso en acero inoxidable o Inconel. Cono y orificio de precisión minimizan los efectos del perfil de velocidad aguas arriba. Tope para evitar daños por oscilaciones o caudales excesivos. Sensor de temperatura Pt100 interno Incorpora dispositivo de lazo 4-20 ma - no requiere equipos externos adicionales. Medidor de presión de alta calidad para medir tensión, por tanto, proporcional al caudal. La electrónica interna convierte la tensión medida y la temperatura en caudal de vapor másico. Como estándar el DIVA se suministra con un display digital para la puesta en marcha de fácil manejo. Toda la programación se hace usando las 5 teclas usando una programa secuencial de puesta en marcha. El display también informará de los errores detectados durante el programa de autocomprobación. Caudal, temperatura, presión y energía se visualizan en unidades métricas o imperiales....caudal másico sin necesidad de equipos adicionales! 3

4 Aplicacion Eficiencia en la planta Se puede usar el DIVA para calcular la eficiencia general de la planta, determinar cuando hay maquinaria parada, cuando la planta está a plena capacidad o cuando las prácticas de trabajo son satisfactorias. También mostrará el deterioro en el tiempo de la planta, prediciendo el momento óptimo de limpieza de la planta o sustitución. También establecerá los momentos de consumo máximo de vapor o identificará las secciones o partes de la planta que son los que más vapor usan. Esto puede producir un cambio en los métodos de producción buscando un consumo más económico del vapor y aliviar los problemas por picos de carga en la planta de vapor. Eficiencia energética Se puede usar el DIVA para monitorizar los resultados de los planes de ahorro de energía, como monitoreo o selección de objetivos, y comparar la eficiencia de una parte de la planta con otra. 4

5 es típicas Control de procesos Se puede usar el DIVA como parte de un sistema de control para suministrar la cantidad correcta de vapor al proceso. También, para controlar la velocidad durante la puesta en marcha, se puede usar como un dispositivo efectivo de calentamiento gradual. Cálculo de costes El sistema de alta precisión y rango de medición DIVA hace que sea ideal para la medición de caudal de vapor y de este modo conocer el coste del vapor, o bien centralizado o bien en las principales líneas de consumo de vapor. Se puede calcular el coste del vapor como materia prima en diversas etapas del proceso de producción, permitiendo calcular el coste verdadero de líneas de producto individuales. 5

6 Dimensionado del medidor DIVA para vapor saturado - capacidades kg/h Presión vapor bar r DN50 DN80 DN100 Caudal horizontal máximo Caudal horizontal mínimo Caudal horizontal máximo Caudal horizontal mínimo Caudal horizontal máximo Caudal horizontal mínimo Nota: El caudal mínimo medible es el 2% del caudal máximo en horizontal. Para caudales en vertical contactar con Spirax Sarco. Es difícil encontrar sistemas de vapor en los que la presión se mantenga constante. Si estas variaciones no se tienen en cuenta, se corre el riesgo de obtener resultados erróneos. La compensación automática de densidad proporcionada por el DIVA elimina estos errores y permite obtener medidas precisas para cualquier presión de trabajo. En este ejemplo se muestra un sistema de medición de caudal con un medidor sin compensación de densidad y ajustado a 7 bar r. Al final del día los errores acumulados pueden ser elevados Error acumulado kg Horas funcionamiento Errores asociados a medidores sin compensación de densidad. Incertidumbre del sistema El medidor de caudal de vapor DIVA tiene una incertidumbre del sistema de acuerdo con IS , de: ± 2% del valor medido con una confianza del 95% (2 desviaciones estándar) entre el 10% y el 100% del máximo caudal. ± 0,2% FSD (valor final de escala) o con una confianza del 95% (2 desviaciones estándar) entre el 2% y el 10% del máximo caudal. Como el DIVA es una unidad que contiene todo lo necesario la 'incertidumbre' es para el sistema completo. Muchos medidores de caudal afirman una 'incertidumbre' para la unidad de tubería y una 'incertidumbre' real del sistema, los valores individuales de 'incertidumbre' de muchos equipos auxiliares, como transmisores de presión diferencial, deberían añadirse al valor de la unidad de tubería. La importancia del rango de medición El rango de medición es el rango de caudales por los que el medidor de caudal trabajará dentro de las tolerancias dadas de precisión y de repetibilidad. El medidor de caudal DIVA tiene un rango de medición alto de 50:1, es decir un rango de hasta el 98% del caudal máximo. En sistemas de vapor, las variaciones de carga pueden producir grandes variaciones de caudal, desde caudales mínimos de los fines de semana hasta la máxima demanda del proceso. Es imprescindible que el medidor de caudal sea capaz de satisfacer su especificación. El gráfico compara los caudales mínimos que puede medir un medidor de caudal típico con un caudal máximo de kg /h. Caudales inferiores a la lectura mínima se perderán o no serán precisos. El medidor DIVA puede obtener unos rangos de medición de 50:1, asegurando que la información de caudal recopilada es precisa sean cuales sean las condiciones del proceso. Compensación de densidad Caudal instantáneo kg/h Caudal instantáneo kg/h Horas funcionamiento Leyenda Caudal kg/h Presión Caudal kg /h Medidor placa orificio Medidor Vortex Medidor DIVA Caudales mínimos medibles, basado en una velocidad de vapor de 35 ms Presión del sistema bar r 2 6

7 Dirección de flujo El DIVA puede instalarse en cualquiera de las siguientes direcciones: Dirección de flujo: vertical ascendente Rango de medición hasta 30:1 Límite de presión 11 bar r Dirección de flujo: horizontal Rango de medición hasta 50:1 Límite de presión 32 bar r Dirección de flujo: vertical descendente Rango de medición hasta 50:1 Límite de presión 11 bar r Equipos asociados El DIVA puede enviar una señal de salida de 4-20 ma a una unidad visualizadora Spirax Sarco M750 para una indicación remota del caudal y totalizado. El M750 proporciona la corriente del lazo para el DIVA y está disponible con retransmisión 4-20 ma o salida de impulsos. Para mayor información, ver documentación separada. Información de calibración Es muy importante que los medidores de caudal están calibrados con precisión. Todos los medidores DIVA han sido calibrados en el banco de pruebas de alta precisión en la fábrica de Spirax Sarco en Cheltenham, Inglaterra. Diseñado y construido por ingenieros de Spirax Sarco con la colaboración de UK National Engineering Laboratories, aseguran que cada medidor de caudal alcanza el estándar más alto de precisión. Las características principales de la instalación son: Capacidad del sistema de calibración de DN50 a DN300 y una capacidad de caudal de hasta litros / min de agua. Se usan métodos de referencia gravimétricos y medidores electromagnéticos estándar. Todos los datos de caudal se archivan electrónicamente para una futura referencia / recalibración. Los medidores están ubicados en fijación adecuada para un centrado correcto en la tubería enteramente en acero inoxidable 316L para asegurar una calibración precisa. La tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo son superiores a los recomendados. Nota: Documentación completa de calibrado acompaña a cada medidor. Equipo de calibración, Spirax Sarco, Cheltenham, UK. 7

8 Principio de trabajo Condiciones límite Fluidos medibles Area variable cargada por resorte con medición de tensión Caudal horizontal Presión máxima de trabajo 32 bar r a 239 C Caudal vertical Presión máxima de trabajo 11 bar r a 188 C Vapor saturado Tamaños disponibles DN50, 80, 100 Diseño wafer, adecuado para la instalación entre las siguientes bridas: BS 4504 PN16, PN25 o PN40 Especificación de bridas BS 10 Tabla H ANSI B 16.5 clase 150 o 300 JIS 20 KS 20 Cuerpo y partes internas Acero inoxidable Materiales de construcción Resorte Inconel X750 (o equivalente) Caja cabezal Aluminio HE30 Instalación Inferior a 11 bar r - Flujo en cualquier dirección Superior a 11 bar r - Solo líneas horizontales Alimentación Lazo de 24 Vcc Rango de medición Hasta 50:1 Señales de salida Incertidumbre del sistema de acuerdo con ISO Especificación 4-20 ma (directamente proporcional al caudal másico) Salida de impulsos (por unidad másica o de energía) ± 2% del valor medido entre el 10% y el 100% del máximo caudal. ± 0,2% FSD entre el 2% y el 10% del máximo caudal. Caída de presión no recuperable Inferior a 750 mbar con caudal máximo para DN50 e inferior a 500 mbar para DN80 y DN100 B A D Dimensiones y peso aproximados en mm y kg Tamaño A B C D E Peso DN ,35 DN ,25 DN ,20 C Como pasar pedido Ejemplo: 1 - medidor de caudal Spirax Sarco DIVA para vapor saturado de DN100 para instalar entre bridas BS4504 PN40. Para trabajar con vapor saturado a 10 bar r, caudal máximo kg/h. Con unidad visualizadora M750. Además de la gama de medidores de caudal DIVA, Spirax Sarco puede suministrar medidores de caudal como el ILVA para otros fluidos que no son vapor o aplicaciones de alta presión. Para más detalles contacte con Spirax Sarco. E Algunos productos pueden no estar disponibles en ciertos mercados DIVA BARCELONA MADRID Sant Feliu de Llobregat Madrid Sant Josep, 130 Polígono El Pla Ronda Caballero de la Mancha, 67 Tel Fax Tel Fax SpiraxSarco@es.SpiraxSarco.com DelegacionMadrid@es.SpiraxSarco.com Internet: Copyright 2003 Spirax Sarco is a registered trademark of Spirax-Sarco Limited Traducción: Salvador Aguirre de Cárcer 8 SB-P MI Issue 2