Una gran empresa química requería mediciones precisas de su red de vapor para optimizar la gestión energética y controlar los costos de producción. La red de vapor abarca varios talleres, con temperaturas en la tubería principal que alcanzan hasta 220 °C. Algunas tuberías se ubican en espacios elevados o reducidos, donde los medidores de caudal integrados tradicionales presentaban dificultades debido a su instalación incómoda y la insuficiente resistencia térmica de los componentes electrónicos, lo que generaba discrepancias significativas en los datos y dificultades de mantenimiento. La empresa necesitaba urgentemente una solución de medición de caudal de vapor de alta precisión, resistente a altas temperaturas y con una instalación flexible.

Problemas y desafíos

• Mala estabilidad en entornos de alta temperatura: Los componentes electrónicos de los medidores de flujo integrados son propensos al envejecimiento y a fallar cuando se exponen a vapor a alta temperatura durante períodos prolongados.

• Condiciones de instalación limitadas: Las tuberías elevadas y los espacios confinados dificultan el cumplimiento de los requisitos de espacio operativo y de segmentos de tuberías rectas de los medidores de flujo tradicionales.

• Grandes fluctuaciones de datos: las variaciones en la humedad y la presión del vapor provocan errores de medición que afectan la precisión de la contabilidad de costos.

• Altos costos de mantenimiento: El desmontaje y mantenimiento frecuente de los instrumentos integrados afecta la continuidad de la producción.

Solución: Medidor de flujo de vórtice de tipo dividido

Para abordar los problemas mencionados anteriormente, el equipo técnico seleccionó un medidor de flujo de vórtice de tipo remoto, cuyas principales ventajas incluyen:

• Diseño dividido: el sensor y el convertidor de señal están separados, con el sensor instalado directamente en la tubería de alta temperatura y el convertidor colocado en el suelo o en la sala de control, lo que evita daños a los componentes electrónicos por las altas temperaturas.

• Resistencia a altas temperaturas: El sensor está hecho de acero inoxidable 316L, con un rango de tolerancia de temperatura de -40 °C a 350 °C.

• Interferencia antivibración: la tecnología de filtrado digital incorporada elimina eficazmente el impacto de la vibración de la tubería en las señales de vórtice.

• Instalación flexible: Admite instalaciones horizontales, verticales e inclinadas en varias direcciones, adaptándose a condiciones complejas.

• Transmisión remota de datos: Equipado con salida 4-20mA/HART, integrado al sistema DCS de la planta para monitoreo en tiempo real y análisis de datos históricos.

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Proceso de implementación

• Estudio del sitio: Se realizaron cálculos termodinámicos en la red de vapor para determinar el rango de flujo y seleccionó un medidor de flujo de diámetro DN200.

• Soporte de instalación personalizado: Se diseñó un soporte ajustable para tuberías elevadas para garantizar una instalación estable del sensor, con el convertidor conectado al gabinete de control a través de un cable dedicado de 10 metros.

• Calibración de compensación de humedad: se ajustaron los parámetros del medidor de flujo en función de la sequedad del vapor (85 % ~ 90 %) para reducir los errores de medición causados ​​por el flujo de dos fases.

• Integración del sistema: Se conectaron datos de flujo a la plataforma de gestión de energía de la empresa para lograr funciones estadísticas de consumo de vapor por taller y función de alerta de umbral.

Efectos de la aplicación

• Precisión mejorada: el error de medición se redujo de ±3% a ±1,5%, con una reducción anual en la pérdida de vapor de aproximadamente 800 toneladas, ahorrando costos de más de 500.000 yuanes.

• Mantenimiento conveniente: El ajuste remoto y el diagnóstico de fallas del convertidor redujeron la frecuencia de mantenimiento en un 70%, evitando pérdidas por tiempo de inactividad.

• Transparencia de datos: Monitoreo en tiempo real del uso máximo de vapor en cada taller, optimizando la distribución de la carga de la caldera y aumentando la utilización de vapor en un 12%.

• Estabilidad a largo plazo: funcionó durante 18 meses sin fallas y los comentarios de los clientes indicaron: "Resolvió por completo el problema de la medición en entornos de alta temperatura".

El medidor de flujo de vórtice de tipo remoto, mediante su "diseño de separación de alta temperatura + procesamiento inteligente de señales", ha superado los problemas persistentes en la medición de vapor químico, proporcionando una solución rentable para la medición de fluidos de altos parámetros, ayudando a las empresas a lograr:

• Auditoría energética precisa

• Reducción de costes y mejora de la eficiencia

• Actualización inteligente