Aparatos de Medición en Calderas

García Sommerfeld Rudi Alejandro

200616070

Medición e Instrumentación

 Aparatos de Medición en Calderas

Otoño 2012-11-24

Principio de funcionamiento Un quemador junto con un intercambiador de calor genera calor. Esto significa que los residuos gaseosos calientes que produce la llama del quemador calientan el agua de un circuito, (que circula a través de tuberías como un “transporte de calor” fluido transmisor de calor) hasta los “consumidores” (ej. radiadores) Opacidad La opacidad se determina utilizando un instrumento similar a una mancha de bicicleta. Se envía una cierta cantidad de gases de combustión a un filtro de papel mediante un cierto número de bombeos. El tono gris de la mancha que se produce en el filtro de papel se compara con una escala de tonalidades de grises con diferentes números. La escala de opacidad determinada de esta forma (de acuerdo con Bacharach) está entre 0 y 9. En las calderas que funcionan a gas no se realiza está determinación. Temperatura Ambiente Temperatura ambiente (TA) La temperatura ambiente se mide en la entrada de la caldera. En las calderas que no dependen del aire ambiente, la temperatura se mide en el punto adecuado del conducto de suministro. Medición de la temperatura del aire ambiente (TA) La sonda del gas de combustión se coloca en el punto de entrada de aire al quemador y se pide la temperatura del aire ambiente. Este valor de temperatura se almacena o se mide de forma continua con una sonda de temperatura especial. Esta temperatura resulta necesaria para calcular las pérdidas por chimenea (qA). Temperatura de gases de combustión (TH) La temperatura de los gases de combustión se mide en el lugar más caliente de la corriente de los gases. En este punto coincide la temperatura y la concentración de dióxido de carbono (CO2) tienen su máximo y el contenido de oxígeno (O2) su mínimo. Medición de las pérdidas por chimenea (qA) La sonda del gas de combustión se introduce en el conducto de salida del gas de combustión a través del orificio de medición. Mediante la medición continua de la temperatura se busca el punto caliente del gas de

combustión, es decir, el punto con la temperatura más alta. Para posicionar la sonda del gas de combustión se utilizan dispositivos mecánicos. La temperatura del gas de combustión es medida en la punta de la sonda del gas de combustión. El gas de combustión se aspira a través de la sonda del gas de combustión utilizando una bomba de membrana. La concentración de oxígeno se mide (O2) y a partir de la concentración de oxígeno se calcula la concentración de dióxido de carbono (CO2) . Las pérdidas por chimenea (qA) en el analizador se calcula a partir de estos valores medidos (TA,TH, O2 ó CO2 ). El valor alculado de las pérdidas por chimenea se redondea. Los valores decimales hasta 0,50 se edondean a la baja y valores decimales mayores se redondean al alza. Medición del tiro de chimenea Con objeto de determinar el tiro de chimenea (fuerza ascensional) necesaria para extraer los gases de combustión en los quemadores atmosféricos, la sonda de combustión se inserta de nuevo a través del orificio para realizar la medición en el conducto del gas de combustión. En esta posición se comienza la medición del gas de combustión o de la presión, poniendo a cero en primer lugar el sensor de presión. Se retira la sonda del gas de combustión y se mide la presión del aire alrededor de la caldera. El analizador indica de forma automática la presión diferencial entre el entorno circundante y la chimenea con un signo negativo. El punto cero también se puede fijar en el exterior del tubo del gas de combustión con objeto de ser capaz de reconocer las fluctuaciones de presión. En este tipo de medición no se aspira nada de gas de combustión. Presión del flujo de gas Al chequear los calentadores de gas, se debe medir la presión de flujo de gas en el tubo de alimentación y contrastarse con el valor especificado por el fabricante. Esto se realiza por medio de una medición de la presión diferencial. La medición de la presión diferencial se utiliza para fijar la presión de boquilla en los calentadores de gas por medio de la cual se adapta la potencia de la caldera al calor requerido Presión del flujo de gas Al chequear los calentadores de gas, se debe medir la presión de flujo de gas en el tubo de alimentación y contrastarse con el valor especificado por el fabricante. Esto se realiza por medio de una medición de la presión diferencial. La medición de la presión diferencial se utiliza para fijar la presión de boquilla en los calentadores de gas por medio de la cual se adapta la potencia de la caldera al calor requerido.

Funcionamiento de un sensor semiconductor para medir gases de la combustión El sensor semiconductor se utiliza para medir gases combustibles (reductores) tales como HC, H2 y CO. Se utiliza en la detección de fugas de gas. En la Fig. 29 se muestra la estructura del sensor semiconductor Electrónica La tendencia en desarrollo y producción es conseguir instrumentos de medición cada vez más complejos y pequeños. El diseño asistido por ordenador (CAD) y la producción automática permiten adaptar circuitos electrónicos complejos en espacios lo más pequeños posibles. Los circuitos están diseñados con el principio multicapa y los componentes electrónicos están montados utilizando la última tecnología (diseño montaje de superficies, SMD). Una prueba por ordenador (probador en circuito) comprueba los circuitos montados e identifica cualquier fallo en su etapa inicial. Cuando los circuitos y las células de medición están montadas en la caja de cuidado diseño, los instrumentos se comprueban operativamente en un banco de pruebas asistido por ordenador y se calibran utilizando un gas patrón. La certificación DIN ISO 9000 garantiza una calidad constante, que se complementa con un competente servicio post-venta. El resultado son instrumentos que cumplen las necesidades del análisis de gas.