Recuerda…!!! No puedes controlar lo que no mides (2da Parte)

Siguiendo con el boletín anterior haremos un Caso a modo de práctica.

Caso Práctico

Se requiere medir el flujo de vapor saturado en la tubería de 8” a la salida de un caldero de 1000 BHP, que trabaja a 150 psig de modulación apaga en 155 psig y arranca en 145 psig, el objetivo de la medición es evaluar cuanto consume de vapor realmente nuestra planta, según historial el caldero usualmente está al 70% de modulación, sabemos también que a la planta producto de la caída de presión en las tuberías troncales la presión es de 140 psig y que las reguladoras de presión de cada máquina baja esta presión a 90 psig.

Siguiendo las recomendaciones antes dadas:

• Definiremos que el tipo de fluido es Vapor de Agua.
• La precisión necesaria, teniendo en cuenta que el dato a medir no es para control solo para información podríamos definir una precisión de 1%.
• Rango de Trabajo; flujo.
  • Sabemos que por cada BHP teóricamente  una caldera genera aprox 15.6 kg/h de vapor, asumiendo que trabaje al 100%, 1000 BHP podrían significar 15,600 kg/h de vapor.
  • Sabemos también que un caldero normalmente modula hasta el 10% de su potencia nominal, lo que sugiere que el punto mínimo sería 100 BHP que generarían 1,560 kg/h de vapor.
  • Además sabemos también por historial de trabajo que el caldero que usualmente está al 70% de carga lo que significan 700 BHP lo cual significa que el flujo promedio es de 10,920 kg/h de vapor.
• Rango de Trabajo; presión,
  • Con respecto a la presión de trabajo sabemos que la presión mínima sería de 145 psig ya que esta es la presión minima de arranque del caldero,
  • La máxima es de 155 psig, ya que esta es la presión de apagado del caldero.
  • Y su presión de trabajo nominal sería 150 psig, ya que es la presión de trabajo nominal
• Rango de Trabajo; temperatura,
  • Para el caso de la temperatura por ser el fluido vapor saturado, a cada presión le corresponde una temperatura determinada según las tablas de vapor.
  • Temperatura mínima 145 psig => 184.11 C.
  • Temperatura promedio 150 psig => 185.49
  • Temperatura máxima 155 psig => 186.83
• Perdida presión admisible, analizando las condiciones actuales sabemos que las máquinas de nuestro proceso requiere 90 psig, y que la caída de presión en las tuberías es de 10 psig, es decir que nuestro caldero genera 150 psig se pierden 10 psig en el trayecto y las reguladoras se encarga de generar una caída de presión adicional de casi 50 psig, por lo que tranquilamente podríamos asumir una pérdida de presión a condición de flujo máximo de 5 psig.

NOTA: Aunque podríamos no debemos asumir los 50 psig disponibles ya que las pérdidas de presión aumentan cuando baja la presión del punto de mayor presión, y podríamos seleccionar un flujómetro que genere tanta caída de presión que podría afectar nuestro proceso, si tuviésemos un caso en el que la caída de presión disponible esté muy cerca de 5 psig será mejor verificar con cálculo la caída de presión disponible.

• Después de analizar los datos tenemos que las tecnologías que aplican a nuestra necesidad iremos descartando según la necesidad:
  • Escogiendo los flujómetros que aceptan fluido de Vapor Saturado:
    • Coriolis                               +/- 0.1% @ 0.15%
    • Ultrasonico       +/- 0.5% @ 1.00%
    • Vortex                +/- 0.75% @ 1.00%
    • Área Variable   +/- 1.6% @ 1.00%
    • Placa Orificio     +/- 0.5% @ 2.00%
  • Escogiendo los que se fabrican en tamaños de 8”, tomando como referencia que la tubería es de 8” DN200:
    • Vortex                +/- 0.75% @ 1.00%
    • Placa Orificio     +/- 0.5% @ 2.00%
  • Escogiendo por precisión, debido a que buscamos 1% de precisión:
    • Vortex                +/- 0.75% @ 1.00%
• Una vez seleccionada la tecnología de nuestro medidor, pasaremos a calcular con ayuda del software el diámetro idóneo del equipo.
  • El software nos recomendó 2 medidas de 6” y 8”
  • A continuación mostrare los resultados obtenidos para 8” en las condiciones de presión y temperatura determinadas anteriormente.
    • Rango de trabajo:          1,859 @ 15, 600 kg/h
    • Caida de presión:           0.0062 @ 0.4371 psig
    • Precisión:                          1.00 %
  • A continuación mostrare los resultados obtenidos para 8” en las condiciones de presión y temperatura determinadas anteriormente.
    • Rango de trabajo:          990.02 @ 15, 600 kg/h
    • Caída de presión:           0.0045 @ 1.1209 psig
    • Precisión:                          1.00 %
  • Como verán aunque el de 8”genera menor caída de presión este por ser tan grande tiene un rango mínimo de medición mayor al rango mínimo que establecimos, por lo que la selección adecuada para nuestro sistema sería el Flujometro Vortex de 6”