Caudalímetros Swirl FS4000 Diseñados para adaptarse a sus ... · en diferentes industrias 1....

Productos de medición | Measurement made easy

Caudalímetros Swirl FS4000Diseñados para adaptarse a sus necesidades específicas Guía de aplicaciones

2 | Caudalímetros Swirl FS4000 – Guía de aplicaciones

Caudalímetros SwirlSolución perfecta para su aplicación

Superar sus expectativas en cuanto a instrumentos de campo modernos es

nuestro objetivo:

− Máxima fiabilidad

− Alta precisión

− Alta dinámica de medición

− Instalación compacta y sencilla

− Menor coste

En las páginas siguientes podrá ver cómo la exclusiva gama de caudalímetros Swirl

de ABB pone estas ventajas al alcance de numerosas aplicaciones industriales.

Y eso no es todo. Si desea obtener más información sobre cómo los caudalímetros

Swirl de ABB pueden servir para su aplicación, póngase en contacto con nosotros

en www.abb.com/flow.

Control de los quemadores durante la producción de vapor en plantas

de proceso y centrales eléctricas ........................................................... página 4

Consumo de gas combustible durante la producción de vapor en

centrales eléctricas ................................................................................ página 6

Calefacción urbana ................................................................................ página 8

Distribución de vapor con gran variedad de caudal ................................. página 10

Gestión del vapor en plantas de proceso ................................................ página 12

Medición de oxígeno .............................................................................. página 14

Aplicaciones de sensor doble ................................................................. página 16

Medición de gas de alta presión ............................................................. página 18

Tratamiento y medición de gas digestor .................................................. página 20

Medición del combustible de aeronaves .................................................. página 22

Producción de fenol y policarbonato ....................................................... página 24

Tecnología ............................................................................................. página 26

Datos técnicos ...................................................................................... página 27

Caudalímetros Swirl FS4000 – Guía de aplicaciones | 3

Aplicaciones típicas de los caudalímetros Swirl en diferentes industrias

1. Energía

Vapor, gas natural, condensado, agua de alimentación de calderas, aire, biogás

2. Química

Vapor, gas de proceso, aire, ácidos, disolventes, aguas residuales

3. Petróleo y gas

Materias primas petroquímicas, gasolina, etileno, vapor

4. Papelera (pasta y papel)

Vapor, agua, gas natural, aire

5. Metal y minería

Aire, oxígeno, gas para quemadores

6. Alimentación y bebidas

Dióxido de carbono, vapor, aire de proceso, gas natural, residuos

3

5

1

4 6

2


Control de quemadores durante la producción de vapor en plantas de proceso y centrales eléctricas

Industrias relevantes

El vapor se utiliza y se produce en muchas industrias, por ejemplo, para

intercambiadores de calor, secadores, evaporadores, esterilización en industrias:

− Química

− Papelera (pasta y papel)

− Alimentación y bebidas

Aplicación / Desafío

− Medición del gas natural para el control de los quemadores

− Requisito de amplio rango de caudal

− Las instalaciones pueden afectar al perfil de caudal del dispositivo

− Aumento de la eficiencia de los quemadores para ahorrar combustible

Caudalímetro Swirl de 2" (DN50) con medición de presión y temperatura: el sensor de presión debe instalarse

después del caudalímetro. En la imagen de la derecha podrá ver cómo debe instalarse correctamente


¿Por qué se recomienda utilizar los caudalímetros Swirl de ABB para esta

aplicación?

− El procesamiento digital de las señales de salida de caudal volumétrico, totalización

e impulsos producen una alta fiabilidad y flexibilidad

− Compensación de la temperatura integrada como opción

− Menor coste de instalación gracias a los tramos rectos mínimos necesarios aguas

arriba/aguas abajo

− Ahorro de energía (y de costes) gracias a la alta precisión en la medición del caudal

− El amplio rango del medidor extiende la capacidad para bajos caudales

Ventajas de utilizar la tecnología Swirl:

− Instalación más sencilla al no tener que reducir las tuberías, puesto que los caudalíme-

tros Swirl se adaptan a velocidades de caudal normales de hasta 40 m/s (120 pies/s)

− Aproveche las ventajas que aporta un diseño de gran estabilidad a largo plazo y

que no requiere mantenimiento

Para esta aplicación concreta también …pero existen numerosos argumentos a favor de los

se pueden utilizar otros caudalímetros… caudalímetros Swirl de ABB

Caudalímetro DP (placa de orificio) – Rango de medición más amplio

– Mayor precisión

– Requiere menos tramos rectos de tuberías

Caudalímetro másico térmico – Requiere menos tramos rectos de tuberías

– Más económico

Caudalímetro Vortex – Rango de medición más amplio



– No es necesario reducir las tuberías

Caudalímetro másico Coriolis – Rango de medición más amplio

– Más económico

3 ... 5 D 2 ... 3 D

T

P

Correcta instalación de los sensores de presión (P) y temperatura (T)


Consumo de gas combustible durante la producción de vapor en centrales eléctricas


− Energía


− Medición del gas natural para el control de los quemadores

− Dado el gran tamaño de las tuberías, es necesario instalar largos tramos rectos

para una correcta medición del caudal

− A menudo, el gas es de baja calidad y contiene sustancias contaminantes

Instalación de caudalímetros Swirl de 16" (DN400) en centrales eléctricas, en un espacio más reducido



aplicación?

− Las condiciones de la instalación apenas influyen en los resultados del caudal

− No se ve afectado por medios contaminados y sucios

− Independencia de la calidad y el contenido del gas

− Amplio rango para la dinámica de caudal alto


− Dado que prácticamente no se requieren tramos rectos de tubería, es posible

realizar una instalación que normalmente sería "imposible"

− No requiere mantenimiento dado que no contiene piezas móviles; presenta una

gran precisión y estabilidad a largo plazo sin necesidad de volver a calibrar el

instrumento

− La alta precisión en condiciones de instalaciones exigentes, conduce a un ahorro

de energía (y de costes)







– Menos sensible a la contaminación

Caudalímetro Vortex – Requiere muchos menos tramos rectos de tuberías

Caudalímetro ultrasónico – Más económico (3 veces más barato)


Caudalímetro de turbina – Menos sensible a la contaminación

– Diseño que no requiere mantenimiento



Calefacción urbana


− Energía


− El aumento de los costes energéticos requiere mayor transparencia en los

cálculos de mediciones de energía

− Los equipos de medición existentes suelen proporcionar resultados insuficientes

para una facturación precisa de la energía

− El espacio necesario para la instalación a menudo supone una limitación para

el empleo de caudalímetros

− Deberían poder detectarse las fugas de vapor/energía

Caudalímetro Swirl de 8" (DN200) en una tubería de vapor, sin aislamiento



aplicación?

− Se puede instalar prácticamente en cualquier lugar ya que necesita pocos tramos

rectos aguas arriba/aguas abajo

− Máxima precisión en mediciones del vapor

− El amplio rango de medición permite detectar el caudal en momentos de bajo consumo

− Varias rutas de señales para las salidas de caudal volumétrico, totalización e impulsos

− Medición directa del caudal másico del vapor saturado


− Mayor eficacia en planta gracias a la transparencia de los flujos de calor.

− Ahorro de costes en el combustible de los quemadores gracias a la mayor efi ciencia

en planta

− Posibilidad de detectar fugas con la precisa tecnología Swirl

Eficiencia antes (a la izquierda) y después (a la derecha) de la instalación de los caudalímetros Swirl

Fugas de vapor

Ju

l-0

6

Ag

o-0

6

Sep

t-0

6

Oct-

06

No

v-0

6

Dic

-06

En

e-0

7

Feb

-07

Mar-

07

Ab

r-0

7

May-0

7

Ju

n-0

7

Lib

ras (

mill

on

es)

60

50

40

30

20

10

0

Vapor distribuido

Vapor facturado

Ju

l-0

7

Ag

o-0

7

Sep

t-0

7

Oct-

07

No

v-0

7

Dic

-07

En

e-0

8

Feb

-08

Mar-

08

Ab

r-0

8

May-0

8

Ju

n-0

8

Lib

ras (

mill

on

es)

60

50

40

30

20

10

0

Vapor distribuido

Vapor facturado





– Más fácil de instalar en el espacio existente

Caudalímetros de medición de – Mayor precisión

condensado – Posibilidad de detectar fugas



– Más fácil de instalar en el espacio existente

Fugas de vapor


Distribución de vapor con gran variedad de caudal


− Energía


− El aumento de los costes energéticos requiere mayor transparencia en los flujos

de energía

− Gran diferencia entre el consumo de energía en verano y en invierno

− Los flujos de energía bajos también deben monitorizarse y facturarse

Dos caudalímetros Swirl para las mediciones del vapor en aplicaciones de rango partido, tuberías y

caudalímetros con aislamiento



aplicación?

− Gracias a los amplios rangos de medición con precisión estable en todos los

rangos, se consigue la menor variación entre el verano y el invierno

− Mayor transparencia sobre el consumo gracias a la detección del caudal en los

momentos de menor consumo

− Se puede instalar prácticamente en cualquier lugar debido a los pocos tramos

rectos requeridos aguas arriba/aguas abajo

− Medición directa del caudal másico del vapor saturado

− Varias rutas de señales para las salidas de caudal volumétrico, totalización e

impulsos


− Los rangos de medición más altos ayudan a reducir los costes, ya que

normalmente no suele ser necesario instalar un segundo caudalímetro

− Mayor transparencia en los costes energéticos durante todo el año o periodo

de mediciones








Gestión del vapor en plantas de proceso


− Energía

− Química

− Papelera (pasta y papel)

− Alimentación y bebidas


− Una central eléctrica proporciona vapor a distintos usuarios finales a través de

líneas diferentes

− Las limitaciones de espacio pueden impedir que se mantengan los tramos rectos

necesarios aguas arriba/aguas abajo

Cinco caudalímetros Swirl de 4" (DN100) para la distribución de vapor reducen considerablemente el

espacio de la instalación



aplicación?

− Procesamiento digital de las señales de salida de caudal volumétrico, totalización

e impulsos, para máxima fiabilidad y precisión

− Requisitos de instalación reducidos para tramos rectos aguas arriba/aguas abajo

− Amplio rango para la dinámica de caudal alto


− Medición directa del caudal másico del vapor; no se requiere la instalación de

ningún sensor de temperatura adicional

− Alta precisión en todo el rango de medición, que conduce a una mayor

transparencia de los gastos y ahorros de energía (y de costes)










Caudalímetro másico Coriolis – Rango de medición más amplio

– Más económico

– Menor longitud de la instalación


Medición de oxígeno


− Metal


− La medición de oxígeno con caudales muy variables requiere un rango de

medición muy amplio, de hasta 1:50

− Se necesita un caudal pequeño de oxígeno para mantener la lanza de oxígeno

libre, solo mientras el quemador está en funcionamiento

− Cuando el haz de oxígeno está en funcionamiento, se requiere el rango completo

Dos caudalímetros Swirl de 2" (DN50) instaladas en una tubería de oxígeno



aplicación?

− La alta y superior dinámica de medición hace posible alcanzar el margen de

regulación requerido, con la incertidumbre de medición adecuada en un mismo

instrumento

− Máxima fiabilidad gracias al procesamiento digital de las señales de salidas de

caudal volumétrico, totalización e impulsos

− Mayor precisión gracias a la compensación de temperatura integrada




− Fiabilidad y estabilidad a largo plazo, ya que el sistema de medición no requiere

mantenimiento

− No es necesario volver a calibrar el instrumento




– Rango de medición más amplio debido a la alta presión





Caudalímetro de turbina – Sin piezas móviles

– No requiere mantenimiento

Caudalímetro másico Coriolis – Más económico

– Mismo rango de medición


Aplicaciones de sensor doble


− Química

− Petróleo y gas


− 3 señales de medición de 2 dispositivos para validación triple, es decir, dispositivo

de sensor doble y dispositivo de sensor simple separado

− Para instalaciones con requisitos muy altos de disponibilidad de planta

Dispositivo de sensor doble aislado con diseño de

sensor convencional

Caudalímetro Swirl de sensor doble con

diseño de sensor de 120°



aplicación?

− Los dos sensores completamente independientes y la electrónica del sistema

ofrecen una máxima flexibilidad

− Requiere la misma longitud de instalación que un solo sensor

− Todas las opciones de transmisor/sensor de un instrumento con sensor simple

están disponibles en los sensores dobles

− Mayor similitud entre las señales de ambos sensores

− Instalaciones más cortas dado que se requieren menos tramos rectos aguas

arriba/aguas abajo para conectar dos instrumentos en línea


− Validación triple con una única instalación: tres sensores y tres transmisores

montados en una sola pieza de conexión permiten una evaluación de 3 señales de

medición de 2 dispositivos sin necesidad de añadir tuberías

− Instalación del sensor flexible, por ejemplo, en codos

− Mayor fiabilidad y disponibilidad de la planta gracias al dispositivo multisensor



Caudalímetro Vortex – Posibilidad de utilizar un dispositivo de triple sensor

– Requiere menos tramos de tuberías rectas, sobre todo cuando

es necesario instalar 2 o 3 sensores en una tubería


Medición de gas de alta presión


− Química

− Petróleo y gas


− Mediciones de gas a alta presión en industrias de petróleo y gas

− Altas exigencias de seguridad para soldaduras, materiales y pruebas

− A menudo se requieren materiales especiales

Caudalímetro Swirl de 6" (DN150) con bridas RTJ, ASME clase 900



aplicación?



− Alta y superior dinámica de medición y menor pérdida de carga en comparación

con el caudalímetro Vortex de menor tamaño

− El diseño del sensor, sencillo, robusto y sin piezas móviles, permite una alta

estabilidad a largo plazo que se traduce en mediciones fiables

− Procesamiento digital de las señales de salidas de caudal volumétrico,

totalización e impulsos

− Disponible en diferentes materiales como Hastelloy C, Duplex, Super-Duplex


− Ahorro de costes en tuberías de alta presión gracias a instalaciones más

compactas

− Máxima fiabilidad incluso en las aplicaciones más exigentes

− Sistema de medición que no requiere mantenimiento

− Soluciones a medida con materiales y conexiones de procesos especiales






Caudalímetro de turbina – Requiere menos tramos rectos de tuberías

– Menos sensible a la contaminación






Caudalímetros másicos Coriolis – Más económicos con el mismo rendimiento


Tratamiento y medición de gas digestor


− Energía


− Medición del gas digestor a baja presión

− Gas contaminado, húmedo y, en algunas ocasiones, agresivo con cambios en el

contenido de metano

Caudalímetro Swirl de 6" (DN150) para aplicaciones de biogás en instalaciones exteriores



aplicación?

− La exclusiva tecnología Swirl puede manipular de forma excelente el gas sin

procesar, contaminado y húmedo, antes del tratamiento

− Procesamiento digital de las señales para una totalización y medición del caudal

volumétrico altamente fiables

− La compensación de la temperatura integrada permite ahorrar en costes de

instalaciones adicionales

− Perfectamente idóneo para instalaciones exteriores gracias al alojamiento

IP67 / NEMA 4X



rectos requeridos aguas arriba/aguas abajo Diseño robusto que no requiere

mantenimiento

− Inmune a contenido de biogás húmedo y agresivo

− Inmune a la contaminación




– Menos sensible a la humedad, a la contaminación y a los

contenidos de los gases agresivos

– Mayor precisión, ya que los caudalímetros Swirl no

dependen de la mezcla de gases






Medición del combustible de aeronaves


− Petróleo y gas aguas abajo


− Repostaje de aeronaves con Jet A1

− Gran caudal volumétrico de fluidos no conductores

− Requiere una alta precisión

Caudalímetro Swirl de 8" (DN200) en instalaciones aeroportuarias para mediciones del combustible Jet A1



aplicación?

− Máxima precisión para fluidos no conductores al menor coste

− Control del totalizador externo mediante salidas de impulsos, totalización interna y

mediciones del caudal volumétrico altamente fiables

− La compensación de la temperatura integrada puede aumentar la precisión del

caudal másico computado

− Perfectamente idóneo para instalaciones exteriores gracias al alojamiento

IP67 / NEMA 4X




− Permite obtener una gran precisión a un coste muy inferior en comparación

con otros principios de medición aplicables

− Se ajusta perfectamente al tamaño de la tubería existente; menor pérdida de

carga en comparación con otros principios





– Requiere menos tramos de tuberías rectas

Caudalímetros másicos Coriolis – Más económicos, sobre todo en tamaños más grandes


Producción de fenol y policarbonato


− Petróleo y gas aguas abajo

− Petroquímica


− Productos fenólicos, agua caliente y vapor

− Fluidos no conductores en tuberías sistema láser

− Se requiere una alta precisión del 0,5%

− Solo hay disponible un espacio aguas arriba muy limitado

Caudalímetro Swirl de 8" (DN200) con poco espacio disponible



aplicación?

− Máxima precisión para fluidos no conductores al menor coste, en este caso para

caudalímetros de 8" (DN200) y 12" (DN300)



− Control del totalizador externo mediante salidas de impulsos, totalización interna

y mediciones del caudal volumétrico altamente fiables


− No se requieren largos tramos rectos de tuberías, como para otros caudalímetros

− Permite obtener una gran precisión a un coste muy inferior en comparación con

todos los demás principios de medición aplicables

− Suele adaptarse perfectamente al tamaño de tuberías ya existentes sin necesidad

de cambiarlas

− El uso y la puesta en marcha son iguales que para un caudalímetro Vortex estándar



Caudalímetro Vortex – Requiere muchos menos tramos rectos de tuberías


Caudalímetros másicos Coriolis – Más económico, sobre todo en estos tamaños más grandes

Caudalímetro de turbina – Menos sensible a la contaminación y a las burbujas de gas


– Requiere menos tramos de tuberías rectas


Tecnología

Delta P

Másico térmico

Coriolis

Vortex

Turbina

Coste inicial

Coste de la instalación

Swirl

Coste del ciclo de vida*

* Incluyendo los costes de energía de la pérdida de carga y los costes de mantenimiento

Coste de propiedad durante 5 años

Incertidumbre de medición*

Delta P

Másico térmico

Coriolis

Vortex

Turbina

Swirl

* Para aplicaciones de gas y vapor

0.5%

2% del rango de medida

0.9%

0.35%

1.0%

0.5%

Longitud necesaria de tramos rectos de tuberías

3 D / 1 D

Delta P

Másico térmico

Coriolis

Vortex

Turbina

Swirl

Aguas arriba

Aguas abajo

No requiere tramos rectos

15 D / 5 D

10 D / 5 D

15 D / 5 D

10 D / 3 D

D = Diámetro nominal


Datos técnicos

Toda la información más relevante de un vistazo

Precisión para líquidos ± 0,5% del rango

Precisión para gases y vapor ± 0,5% del rango

Conexión a procesos Diseño bridado

Tamaños DN15 (1/2") – DN400 (16")

Temperatura de proceso de -55 °C a 280 °C (de -67 °F a 536 °F)

Presión nominal (estándar) PN40 / ASME clase 150/300

Presión nominal (máximo) PN160 / ASME clase 900

Viscosidad fluido de proceso máx. 30 cP

Tramos rectos de tuberías requeridos Aguas arriba/aguas abajo

- Después de una reducción 3 x DN / 1 x DN

- Después de tubos acodados (3 dimensiones) 3 x DN / 1 x DN

- Después de una válvula de control 5 x DN / 1 x DN

Aprobaciones Ex ATEX, IECEx zona 1/2 y 21/22

cFMus clase 1 div. 1

NEPSI zona 1/2

Protocolos de comunicación HART, PROFIBUS PA, FF

ASEA BROWN BOVERI, S.A.

Process Automation

División Instrumentación

C/San Romualdo 13

28037 Madrid, Spain

Tel: +34 91 581 93 93

Fax: +34 91 581 99 43

ABB S.A.

Process Automation

Av. Don Diego Cisneros

Edif. ABB, Los Ruices

Caracas, Venezuela

Tel: +58 (0)212 2031676

Fax: +58 (0)212 2031827

ABB Automation Products GmbH

Measurement Products

Dransfelder Str. 2

37079 Göttingen, Germany

Tel: +49 551 905 534

Fax: +49 551 905 555

E-Mail: [email protected]

www.abb.com/measurement

Datos de contacto

Nota:

Copyright© 2013 ABB

Todos los derechos reservados

AG

/FS

40

00

_A

PP

LIC

AT

ION

S-E

S 1

2.2

01

3

Caudalímetros Swirl FS4000 Diseñados para adaptarse a sus ... · en diferentes industrias 1....

Documents

Transcript of Caudalímetros Swirl FS4000 Diseñados para adaptarse a sus ... · en diferentes industrias 1....