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ESTUDIO DE CASO

Planta de energía moderniza el sistema de agua de refrigeración con FPI Mag® de McCrometer

Medidor Mag de próxima generación

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Por Jennifer KerckhoffGerente de Mercadeo Vertical

McCrometer, Inc.

Planta de energía moderniza el sistema de agua de refrigeraciónCon FPI Mag® de McCrometer

Medidor Mag de próxima generación

Una gran planta de generación de energía en una bahía costera en Estados Unidos necesitaba convertir su sistema de agua de la torre de refrigeración en un diseño de bucle cerrado. El sistema de bucle cerrado recién modernizado es más eficiente y reduce el impacto térmico en la bahía.

El problema

El propietario de la planta invirtió varios cientos de millones de dólares en equipos de reacondicionamiento para minimizar la cantidad de agua de refrigeración tomada de la bahía. Los ingenieros de procesos y consultoría de la planta diseñaron un sistema de bucle cerrado que moderniza la tubería ya instalada.

En el nuevo diseño, el equipo de ingeniería identificó la necesidad de la colocación de un caudalímetro para el líquido en múltiples sitios para medir el caudal de agua que pasaba por el sistema. Una medición exacta del caudal de líquido es necesaria no solo para fines operativos para respaldar las torres de refrigeración sino también para determinar la influencia del sistema en la vida marina de la bahía.

El equipo de diseño necesitaba encontrar una tecnología de medición de flujo que proporcionara una medición exacta y confiable en tamaños de líneas medianas y grandes, que también pudiera instalarse fácilmente dentro del tendido de tuberías existente. Asimismo, el caudalímetro debía construirse con materiales sólidos resistentes al agua de mar, que es altamente corrosiva con el tiempo.

La solución

Después de examinar varias tecnologías de medición de flujo, el equipo de diseño contactó al representante local de ventas de McCrometer, que colaboró con el Grupo de Aplicaciones de McCrometer en Hemet, California. La compañía se especializa en medición de flujo y recomendó el caudalímetro Mag™ FPI (inserción de perfil completo) por su rendimiento confiable, capacidad de admitir tamaños de líneas grandes y facilidad de instalación en líneas en uso.

Figura 1: Caudalímetro FPI Mag de McCrometer

El FPI Mag es adecuado para el servicio en aplicaciones de medición de líquidos de pequeñas a grandes, tales como sistemas de agua de torre de refrigeración en plantas de generación de energía eléctrica. Es el caudalímetro más económico de la industria con su diseño de intercambio en líneas en uso, reduciendo los costos una vez instalado en un 45 % o más.

ESTUDIO DE CASO

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Si bien el costo total una vez instalados de los medidores convencionales de diámetro completo aumenta con el diámetro de la tubería debido a los mayores costos de materiales y una instalación más compleja, el FPI Mag elimina la necesidad de equipos pesados o abundante mano de obra. La instalación puede producirse sin interrumpir el servicio, eliminar el agua de las líneas, cortar tubos o soldar bridas.

Figura 2: Planta de generación de energía eléctrica Torre de refrigeración de agua

Siendo el único medidor de la industria con inserción de perfil completo e intercambio en líneas en uso, el FPI Mag combina la facilidad de la instalación en líneas en uso con una medición exacta en todo el perfil del flujo. El caudalímetro FPI Mag ofrece una exactitud inigualada por otros medidores mag por inserción, alcanzando el rendimiento de un medidor mag de diámetro completo a un precio económico. El caudalímetro FPI Mag de alto rendimiento de McCrometer proporciona excelente exactitud de ±0,5 % de 1 pie/s a 32 pies/s (0,3 m/s a 10  m/s), y hasta ±1 % de 0,3 pies/s a 1 pie/s (0,1 m/s a 0.3 m/s) de lectura, y se instala en tamaños de líneas de 4 a 138 pulgadas (10,2 cm a 350,5 cm).

Los técnicos de operaciones de la planta de energía eléctrica instalaron varios caudalímetros FPI Mag durante 2012 en su sistema de bucle cerrado recién modernizado. El FPI Mag es igualmente rentable para aplicaciones nuevas o de reacondicionamiento debido a su diseño de inserción compacto que se ajusta fácilmente a espacios confinados con acceso limitado. También puede retirarse de tuberías a presión para una inspección, limpieza o verificación de calibración sencillas sin una costosa secuencia de apagado y reinicio, ayudando a reducir los costos de propiedad de la planta.

Los medidores mag, incluido el FPI Mag, funcionan bajo el principio de la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday para medir la velocidad del agua. El principio de funcionamiento establece que un conductor, como el agua, que se mueve por un campo magnético produce un voltaje que es directamente proporcional a la velocidad del agua que fluye por él.

El exclusivo sensor del caudalímetro FPI Mag posee múltiples electrodos en todo el diámetro de la tubería. Las bobinas electromagnéticas instaladas dentro del sensor producen campos magnéticos. Los pares de electrodos de acero inoxidable instalados en el exterior del sensor recopilan el voltaje inducido causado por el agua que fluye. El total de cada señal de voltaje es transmitido a los componentes electrónicos del conversor, donde se convierte a una velocidad de flujo promedio. El conversor luego multiplica la velocidad de flujo promedio por el área transversal del tubo para crear un caudal volumétrico.

La detección con múltiples electrodos proporciona una medición exacta sin tendidos largos de tubos rectos aguas abajo y arriba. El FPI Mag proporciona una amplio rango y el diseño del sensor con electrodos múltiples compensa los perfiles de flujo variable, incluidas las condiciones de remolino, turbulencia y bajo flujo. La exclusiva configuración del sensor del FPI Mag mide continuamente e informa el caudal promedio en el diámetro completo del tubo para una mayor exactitud y repetibilidad.

El FPI Mag fácil de usar usa un conversor Serie M preprogramado por McCrometer y listo para usar. El Conversor Serie M, estándar con todos los medidores

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mag de McCrometer, posee salidas integradas dobles de 4-20 mA para ofrecer flexibilidad en la comunicación, salidas programables adicionales compatibles con sistemas SCADA y una estructura de menú simplificado para facilidad de uso.

Figura 3: Conversor Serie M con el caudalímetro FPI Mag

El FPI Mag se aloja en un cuerpo de sensor de acero inoxidable 316 de alta resistencia para lograr una máxima integridad estructural y para esta aplicación con los electrodos opcionales Hastelloy® compatibles con el entorno corrosivo del agua de mar. El sensor está recubierto con un revestimiento de epoxi de 3M unido por fusión y con certificación NSF para ofrecer una mayor vida de operación. Sin partes móviles y un diseño de pieza única, el caudalímetro FPI Mag no contiene partes que se puedan desgastar o romper; en general, es inmune a las obstrucciones de hollín u otra suciedad. El sensor de flujo viene precalibrado en el Laboratorio de Calibración volumétrica de McCrometer trazable con NIST, por lo que no requiere calibración en el campo.

No es poco común que las plantas de generación de energía eléctrica tengan complejas configuraciones de tuberías que pueden requerir una medición bidireccional del flujo. El FPI Mag está disponible con medición bidireccional de flujo. Los caudalímetros bidireccionales muestran el flujo total positivo y negativo o la opción de mostrar una medición del total neto del flujo.

Conclusión

Seleccionar el caudalímetro más adecuado para una aplicación resultará en una mayor exactitud, repetibilidad, menores costos de mantenimiento y promoverá una vida prolongada para el caudalímetro. Su valor superior en términos de costo de instalación y costo de propiedad hacen del caudalímetro FPI Mag una excelente opción para la medición del flujo para esta planta de generación de energía eléctrica. Después de instalar los medidores en el sistema modernizado de agua de refrigeración de bucle cerrado, los resultados han sido positivos.

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