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27 abril 2020 · Categoría: Servicios

Problemas con la medición de nivel de su caldero

Este problema por lo general ocurre por la falta de un pequeño accesorio mecánico en la instalación, el cual se conoce como Pote de Condensado.

Recordemos que un transmisor diferencial mide las presiones del nivel inferior lado agua y del nivel superior lado vapor, estas se restan y tenemos la presión hidrostática generada por el líquido la cual es directamente proporcional al nivel.

Recordemos también que el vapor se condensa a una temperatura menor a la de evaporación, por ello la toma de alta presión esta siempre con agua en estado líquido, ya que esta además de estar estanca, está expuesta a temperatura ambiente.

El esquema típico de conexión para la medición de nivel en un tanque de vapor es el siguiente:

Donde:

P1 = Presión hidrostática generada por el agua dentro de la caldera.

P2 = Presión hidrostática generada por el agua o condensado dentro de la tubería de alta.

P3 = Presión hidrostática generada por el vapor del caldero.

H = Altura de Nivel, tomando como referencia el punto más alto de la línea de alta hacia el nivel actual de agua.

Como se ve en el diagrama

  • La toma de alta Presión mide P2 + P3 donde P2 debe ser constante ya que siempre esta con agua y P3 podría variar dependiendo de la presión del caldero.
  • La toma de baja presión mide P1 + P3 donde P1 varía dependiendo del nivel del caldero y P3 podría variar dependiendo de la presión del caldero.
  • El Transmisor de presión diferencial toma ambos valores de Alta y Baja y los resta por lo que tenemos el siguiente resultado.
  • Alta – P. Baja => P2 + P3 – (P1 + P3) = P2 – P1 = H, el resultado es la variación de nivel.
  • Debido a que P3 se elimina, es despreciable la variación de presión del vapor para la fórmula.

De lo mencionado anteriormente es una condición que la línea de alta tenga siempre agua y no varíe su altura, ya que si este nivel varía el resultado de la fórmula ya no sería el mismo.

Como se ve en la imagen esta condición daría un error en la medición

Por ello es necesario cuidar este nivel, ocurre que aunque para la fórmula la variación de presión de vapor no es importante, en realidad un cambio brusco de variación de presión genera succión en la línea absorbiendo agua y reduciendo la cantidad de agua en esta línea y por tanto generando error.

Esta condición de variación de presión en el caldero no se puede eliminar ya que es una respuesta al consumo de vapor de nuestros procesos, ¿pero cuánto puede afectar?

A continuación, un ejemplo:

Digamos que la variación generó una succión de 5 ml de agua, asumiendo que la tubería es de ½” con un diámetro interno de 17mm, la altura de perdida de nivel sería de aproximadamente 2.2 cm.

Con un pote de condensado de  15 cm de largo y 3” diámetro, los mismos 5 ml de agua significarán una variación de nivel de solo 0.039 cm, 98% menos variación que no tener pote de condensado.

Por ello se vuelve una necesidad usar potes de condensado en las instalaciones de medición de nivel en sistemas de vapor o agua caliente.

Este es el diagrama considerando Pote de condensado

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