Control de purga de caldera industrial - METTLER TOLEDO

Nota de aplicación
Control de purga de caldera
industrial
Nota de aplicación AN-0119
THORNTON
Leading Pure Water Analytics
Utilizando la conductividad
Durante el funcionamiento de una caldera, la evaporación de
vapor deja atrás una creciente concentración de minerales en el
agua que producen corrosión y/o incrustaciones. La corrosión
ocasiona averías en los tubos de la caldera, tiempo de
inactividad y reparaciones muy costosas. La formación de
incrustaciones en superficies de transferencia de calor
disminuye la eficacia térmica y provoca corrosión bajo depósito.
Por lo tanto, es posible que sea necesario paralizar el sistema
para realizar la limpieza y el mantenimiento de los tubos de la caldera. Todas estas consecuencias
resultan costosas de corregir y difíciles de gestionar.
La purga vacía una parte del agua de la caldera que contiene minerales concentrados y permite
introducir agua blanda o desmineralizada más diluida. De este modo, la concentración de
minerales puede controlarse dentro de un rango aceptable. Junto con el tratamiento químico
adecuado para pH, oxígeno disuelto e inhibidor de incrustaciones, una purga bien controlada
puede prolongar en gran medida la vida útil y la eficacia de la caldera. Asimismo, pueden evitarse
las significativas pérdidas energéticas y residuos químicos que generaría una purga excesiva.
Medición de conductividad en la caldera
La conductividad, a veces expresada como TDS ppm (total de sólidos disueltos en partes por
millón), es el método utilizado para controlar la concentración de minerales. Muchas calderas
industriales utilizan mediciones de conductividad periódicas con muestras tomadas al azar y ajuste
manual de la velocidad de purga. Esto produce grandes diferencias en el contenido de minerales
entre mediciones tomadas con muestras al azar debido a cambios en la carga de la caldera,
calidad del agua de relleno, etc., que pueden suponer periodos de incrustación, corrosión o purga
excesiva.
Una estrategia muy mejorada utiliza una medición de conductividad continua en línea y control
automático de purga para mantener una concentración de minerales constante y minimizar la
corrosión y la incrustación bajo cualquier condición*.El sensor de conductividad THORNTON de la
caldera permite realizar, gracias a su alta temperatura/presión nominal, una medición continua
directamente en la tubería de purga sin el gasto de un enfriador de muestras o caudal de agua de
enfriamiento para muestras de hasta 17 bares (250 psig) a 200 ºC (392 °F).

Nota de aplicación
El sensor de la caldera combinado con un transmisor THORNTON M300 o 770MAX con selección
de opciones de control interno, ofrece una medición de conductividad continua y precisa con
lectura en µS/cm, mS/cm o TDS ppm. El transmisor puede situarse a una distancia de hasta 61 m
(200 pies) del sensor y retransmitir señales de alarma, control y/o analógicas incluso más lejos. El
control automático de purga con un sistema THORNTON permite gestionar de cerca la calidad del
agua de la caldera y reducir la purga total, lo que ahorra una significativa cantidad de energía.
En calderas de baja presión, el sensor de conductividad puede situarse directamente en la tubería
de purga o en una tubería de derivación que parta de ella. En calderas de alta presión, primero
debe enfriarse la muestra. Para que la medición sea válida, debe disminuirse la presión en una
ubicación que garantice que el sensor de conductividad siempre esté sumergido en la fase acuosa
sin presencia de vapor. Aunque puede que la muestra esté muy caliente, la compensación de
temperatura del sensor de conductividad y del transmisor proporciona una medición a 25 °C (77
°F) de acuerdo con las directrices de tratamiento de agua.
Abajo se muestra una instalación típica del equipo de conductividad
para controlar continuamente una muestra de purga de la caldera.
Si la presión/temperatura es superior a 17 bares/200 °C (250
psig/392 °F) se necesita un enfriador de muestras antes del sensor
de conductividad. El flujo de muestras proporciona una pequeña
purga continua. La conductividad puede utilizarse para controlar la
purga principal con varios grados de sofisticación:
1. El control más sencillo se realiza manualmente ajustando la válvula de estrangulación manual
en función de la lectura de conductividad. Esto sería sin válvula de control.
2. El control de encendido-apagado automático utiliza un punto de referencia y un relé en el
transmisor de conductividad para abrir y cerrar una válvula de control de solenoide. La válvula de
estrangulación podría utilizarse para limitar el caudal cuando la válvula de solenoide está abierta.
3. El control automático proporcional utiliza un punto de referencia y control PID (proporcional,
integral, derivado) en el transmisor de conductividad para modular una válvula de control
proporcional. En este caso, no es necesaria la válvula de estrangulación. Como alternativa, el
control PID podría realizar el ciclo de una válvula de solenoide con temporización proporcional.

* Debe advertirse que medición de conductividad directa no es lo mismo que “conductividad neutralizada”. La
conductividad neutralizada se mide tomando una muestra al azar a la que se ha añadido ácido débil para
eliminar los efectos de alcalinidad. Normalmente proporciona resultados más bajos que la conductividad
directa, ya sea mediante muestreo al azar o medición continua. Los proveedores de productos químicos de
tratamiento pueden proporcionar información sobre esta relación.
Equipo de conductividad de Mettler-Toledo Thornton para control de purga
de caldera
Transmisor de conductividad M300, disponible con uno o dos canales de sensor (incluye control
de encendido-apagado y control PID)
58 031 264 Sensor de conductividad de agua de la caldera
58 084 016 Carcasa de flujo de sensor de conductividad
58 080 20X Cable VP
alternativa:
Transmisor multiparámetro 770MAX con 4 canales (incluye control de
encendido-apagado)
58 031 038 Sensor de conductividad de agua de la caldera
58 084 016 Carcasa de flujo del sensor de conductividad
1XXXX-79 Cable de conexión
Cualquiera de estas opciones de medición también puede proporcionar mediciones continuas de
pH y oxígeno disuelto de una muestra enfriada añadiendo los sensores apropiados de Mettler-
Toledo Thornton.

Mettler-Toledo Thornton, Inc.
36 Middlesex Turnpike,
Bedford, MA 01730, EE. UU.
Tel. +1-781-301-8600,
Fax +1-781-301-8701
Gratuito +1-800-510-PURE (solo EE. UU. y Canadá)
thornton.info@mt.com
Sujeto a modificaciones técnicas
© Mettler-Toledo Thornton, Inc.
AN0119 Rev A 1/09
www.mt.com/thornton
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