Caudalímetros térmicos y de vórtice utilizados en la gestión de la energía.

Steam juega un papel importante en la vida de las personas. Es importante en la preparación de alimentos, para enfriar y calentar edificios, en la industria de la pulpa y el papel, y como fuente de energía para los barcos. Probablemente su uso más importante es para la producción de electricidad.

Las plantas de energía de vapor obtienen su energía de una variedad de fuentes. Estas plantas necesitan una fuente de combustible para calentar agua y generar vapor. Muchos usan combustibles fósiles como el carbón, el petróleo o el gas natural para obtener energía, mientras que otros usan energía nuclear. Las fuentes renovables de energía para las plantas de energía a vapor incluyen desechos sólidos, eólicos, geotérmicos y biomasa.
Todas estas fuentes de energía producen calor, que calienta el agua para generar vapor. En una planta de energía, el vapor hace girar una turbina que está construida de manera similar a un molino de viento y gira sobre una rueda hecha de palas metálicas apretadas. La turbina está conectada por un eje a un generador, que gira con las palas de la turbina. A medida que el generador gira, utiliza la energía cinética de la turbina para generar electricidad.

Medición de flujo de gas y aire.

Muchas centrales eléctricas utilizan gas natural como combustible que se quema para generar vapor. Este gas natural debe medirse con precisión y administrarse de manera eficiente para garantizar el funcionamiento seguro y confiable de la fuente de calor de la planta de energía. Administrar y controlar la relación óptima de combustible a aire requiere un cálculo de flujo másico, y puede obtener grandes dividendos si se hace correctamente. Este tipo de gestión precisa y eficiente garantiza menores costos generales de combustible. Algunas instalaciones pueden requerir el seguimiento de la distribución de gas y la facturación.
Otro factor importante en este contexto es la medición del aire comprimido . El gas natural debe medirse y gestionarse con precisión, de modo que la gestión eficaz del aire comprimido en una central eléctrica pueda generar grandes dividendos. Al igual que en los edificios de apartamentos donde el flujo de agua está en su punto máximo en la mañana y en la tarde, pero mínimo durante la noche, los requisitos de energía en una instalación de energía pueden variar ampliamente con la hora del día. Esto le da a los medidores de flujo térmico una ventaja en este tipo de aplicaciones porque generalmente tienen una reducción de 100 a 1 y pueden medir caudales bajos de manera tan efectiva como los caudales altos. Tampoco están sujetos a obstrucciones, a diferencia de los medidores de turbinas y tubos de Pitot.

¿Cómo se mide el vapor?

Como parte del proceso de producción de electricidad, se debe medir el vapor para maximizar la eficiencia de la caldera. Los medidores de flujo de presión diferencial (DP) dominan la medición del flujo de vapor. Los medidores de flujo DP dependen de una constricción colocada en la línea de flujo que crea una presión reducida en la línea después de la constricción. Un medidor de flujo DP requiere un medio para detectar la diferencia en la presión aguas arriba versus aguas abajo en la línea de flujo. Si bien esto se puede hacer con un manómetro, los medidores de flujo DP usan transmisores DP que detectan la diferencia de presión, y luego usan este valor para calcular la velocidad de flujo.

Ventajas del medidor de flujo Vortex

A pesar del dominio de los medidores de flujo DP, algunos usuarios finales están recurriendo a medidores de flujo de vórtice multivariables para medir el flujo de vapor. Los medidores de flujo Vortex tienen algunas ventajas sobre otros tipos de medidores de flujo de nueva tecnología cuando se trata de medir el flujo de gas y vapor. La medición del flujo de gas sigue siendo una aplicación relativamente nueva para los medidores Coriolis, y el uso de medidores Coriolis para medir el flujo de vapor apenas está comenzando a ocurrir. Si bien los medidores ultrasónicos se han utilizado durante varios años para medir el flujo de gas y el flujo de agua de alimentación de la caldera, el flujo de vapor es una nueva aplicación para ellos.
Los medidores de flujo magnéticos no pueden usarse para medir el flujo de gas, flujo de vapor o líquidos no conductores como los hidrocarburos. Los medidores de flujo DP multivariables se pueden usar para medir líquidos, gases y vapor. Sin embargo, la mayoría de los medidores de flujo DP multivariables tienen una caída de presión sustancialmente mayor que los medidores de vórtice debido a la presencia de un elemento primario.
Una razón por la cual los medidores de flujo de vórtice funcionan bien con vapor es que pueden manejar las altas temperaturas y presiones asociadas con la medición del flujo de vapor. Para los medidores de vórtice, solo el cuerpo del farol y los sensores que detectan los vórtices están en contacto con el flujo. El transmisor generalmente está montado en algún lugar alejado de la tubería.
Los medidores de flujo Vortex son muy adecuados para medir el flujo de vapor, y son ampliamente utilizados para este propósito. El vapor es el fluido más difícil de medir. Esto se debe a la alta presión y alta temperatura del vapor y a que los parámetros de medición varían según el tipo de vapor. Los principales tipos de vapor incluyen vapor húmedo, vapor saturado y vapor sobrecalentado. El vapor a menudo se mide en plantas de proceso y para generación de energía. Además de su capacidad para tolerar altas temperaturas y presiones de proceso, los medidores de vórtice tienen una amplia capacidad de rango. Esto les permite medir el flujo de vapor a diferentes velocidades. En las plantas de proceso y energía, el vapor a menudo se mide proveniente de una caldera.
Los medidores de flujo de vórtice multivariable miden múltiples variables en un instrumento. En particular, miden flujo volumétrico, presión, temperatura, flujo másico y densidad. La densidad del vapor saturado cambia con la temperatura o la presión, mientras que la densidad del vapor sobrecalentado depende de la temperatura y la presión. Debido a que los medidores de flujo multivariables miden la densidad con precisión, proporcionan una medición precisa del flujo másico. Con una precisión del flujo de vapor del 1,5 por ciento de la lectura, proporcionan los datos necesarios para una gestión confiable y eficiente del flujo de vapor.