Transmisor de presión de vapor a alta temperatura para caldera de carbón | Sello remoto 400°C

Una central de calefacción urbana en Harbin, China, opera tres calderas de vapor de 35 toneladas/hora alimentadas con carbón que suministran vapor de proceso a un parque industrial textil cercano y calefacción urbana a 20,000 unidades residencialesLa presión del tambor de la caldera es de 25 bar (g) y la temperatura del vapor sobrecalentado es de 380°C. La producción anual de vapor supera las 400.000 toneladas.La caldera es un entorno industrial semi-cerrado con polvo de carbón ambiente, vibraciones de los ventiladores de corriente de aire inducida y fluctuaciones de temperatura de -30°C (invierno) a +35°C (verano).

El control original de la caldera se basaba en manómetros mecánicos de presión de tubo de Bourdon en el tambor y la cabecera de vapor con interruptores de presión conectados a línea de impulso para el bloqueo de seguridad.Las cuestiones operativas incluidas:

• Errores de condensación del vapor en las líneas de impulso:Durante los inviernos de -30 ° C de Harbin, las líneas de impulso llenas de condensado se congelarían a pesar del rastreo de calor, causando que las lecturas de presión se perdieran por completo durante 2 ⁄ 4 horas durante los comienzos fríos.Los operadores tenían que controlar manualmente el estado de la llama.
• Acoplamiento de presión nivelada del tambor:Las lecturas de presión inexactas causaron errores en cascada en el circuito de control del nivel del tambor de tres elementos.aumento del riesgo de transmisión (gotas de agua que entran en la línea de vapor y dañan el equipo textil aguas abajo).
• El desgaste mecánico inducido por vibración:La vibración del ventilador ID (típicamente 4 8 mm / s) transmitida a través de la estructura de la caldera causó que el enlace del tubo de Bourdon se desgastara en 8 meses, lo que requirió el reemplazo del medidor dos veces por temporada de calefacción.

Se utilizó un transmisor de presión de alta temperatura con configuración específica de vapor:

• Principio de medición:Medidor de tensión de silicio piezorresistivo con un sistema de sellado de diafragma remoto que utiliza aceite de silicona de alta temperatura (con temperatura nominal de 400 °C) como líquido de llenado.El sistema capilar aísla la electrónica del calor del proceso.
• Modelo seleccionado:Transmisor de presión de alta temperatura con sello remoto, precisión FS del 0,1%, 420 mA + HART.
• Materiales humedecidos:Cuerpo del sello del diafragma de acero inoxidable 316L con un capilar de acero inoxidable blindado con trenza de acero inoxidable; carcasa del sensor con clasificación IP66/IP67.
• Se puede utilizar:Sello del diafragma montado directamente en el tambor de vapor con una conexión de flanqueado de 2" a través de una olla de condensado (tubo sifonado) para proteger el diafragma de la entrada directa de vapor a 380 °C.
• Estrategia de arranque en frío:La electrónica del transmisor, aislada por el capilar, permanece a una temperatura de funcionamiento segura incluso durante la condensación de vapor y las condiciones de congelación.La carcasa de la electrónica incluye un calentador integrado para funcionamiento a -30 °C.

La medición de la presión del tambor de vapor de la caldera a 25 bar ((g) y 380°C presenta desafíos térmicos y mecánicos extremos. The remote diaphragm seal with high-temperature silicone oil fill fluid (rated to 400°C) is the only viable configuration — it hydraulically transmits pressure from the hot process connection to the cooled transmitter electronics via a stainless steel armoured capillaryEl recipiente de condensado (tubo sifonado) proporciona una barrera térmica adicional, reduciendo la temperatura del diafragma de 380°C a aproximadamente 190°C.Para los inviernos de -30 ° C de Harbin, el calentador de la carcasa integrado evita que el líquido de llenado capilar se vuelva viscoso, garantizando una transmisión de presión confiable durante el arranque en frío cuando la seguridad de la caldera es más crítica.La eliminación de las líneas de impulso también elimina el punto de congelación, una ventaja clave sobre el viejo tubo de Bourdon + la configuración de la línea de impulso que falló durante 2 horas durante cada arranque en fríoLa precisión de FS del 0,1% y la salida digital HART permiten un control preciso del nivel del tambor de tres elementos, mejorando directamente la eficiencia de combustión.

El transmisor fue instalado en el puerto superior del tambor de la caldera y en la salida principal de la cabecera del vapor.reducción de la temperatura del proceso en el diafragma de 380°C a aproximadamente 190°CLa carcasa electrónica fue montada en un soporte remoto a 1,5 metros de distancia de la fuente de calor para minimizar la exposición al calor ambiente.

• Cero fallas en la medición de la presión de arranque en fríoEl sistema de sellado remoto eliminó por completo la pérdida de datos relacionada con la congelación, incluso durante una ola de frío de -35 °C en enero.
• Mejora de la estabilidad del control del nivel del tambor:La oscilación del nivel se redujo de ±25 mm a ±5 mm, eliminando las quejas relacionadas con el traslado de clientes textiles aguas abajo.
• Se elimina el mantenimiento:No se requiere el reemplazo de componentes mecánicos durante 24 meses, reemplazando el patrón anterior de reemplazo semestral del ancho.
• Ganancia de eficiencia de la caldera:La mejora del control de la combustión mediante datos de presión fiables contribuyó a una reducción del 1,8% del consumo de carbón ¥ aproximadamente 320 toneladas de carbón ahorradas anualmente.