Indústria
Instrumentos de vazão, pressão, temperatura e análise para serviços de caldeira, turbina, resfriamento e emissões.
Uma usina de geração de energia é um balanço térmico com instrumentos acoplados. Quase tudo o que se mede ali existe para estabelecer quanta energia entrou, quanta saiu e para onde foi a diferença, e é por isso que a vazão de vapor, a vazão de água de alimentação, a pressão e a temperatura são medidas com mais cuidado do que essas mesmas grandezas receberiam em uma planta de processo comum.
O setor também reúne condições muito diferentes em um mesmo terreno. A caldeira vê alta temperatura e alta pressão junto de uma química da água que precisa ser controlada para proteger o metal. O salão de turbinas precisa de medição de vibração, de rotação e de temperatura de metal que resista a um transiente rápido. O circuito de água de refrigeração lida com tubulações grandes, água suja e a exigência de um valor de vazão confiável, e não necessariamente preciso. Nenhuma especificação única cobre as três, e aplicar uma só em toda a planta é como os instrumentos acabam superespecificados ou inadequados.
O vapor é a medição que mais frequentemente surpreende quem compra. Ele é quente, compressível e muda de estado, de modo que uma leitura volumétrica não significa nada sem a pressão da linha e a temperatura por trás dela, e essa compensação faz parte da medição, e não é um refinamento acrescentado depois. Definir quem a executa - o transmissor, um computador de vazão ou o sistema de controle - vale acertar antes de o instrumento ser escolhido.
Manuseio de combustível, taxa de alimentação, ar de combustão e gases de chaminé. As medições daqui determinam tanto o índice de eficiência quanto o registro de emissões, por isso costumam estar ligadas a uma obrigação de relatório, e não apenas ao controle.
Química da água, vazão de vapor, nível do tambor, pressão e temperatura. A química e a medição de vapor são ambas de proteção, porque protegem a caldeira e a turbina de danos, e não otimizam o processo.
Rotação, vibração, temperatura de mancal e de metal e potência de saída. Várias dessas medições são de proteção, e não de controle, e espera-se que sobrevivam a um transiente rápido sem serem danificadas por ele.
Vazão de água de refrigeração, desempenho do condensador, condensado e sistemas auxiliares. Tubulações grandes e água agressiva fazem a tecnologia de vazão ser escolhida pela confiabilidade e pela adequação à tubulação, e não pela exatidão mais alta.
| Medição | O que é medido neste setor | Instrumentos comumente especificados |
|---|---|---|
| Vazão | Vapor, água de alimentação, condensado, combustível, água de refrigeração e gases de chaminé | Instalações por vórtice e por pressão diferencial para vapor, com compensação de pressão e de temperatura, medidores eletromagnéticos ou por ultrassom para água, Coriolis quando se precisa de um valor mássico e medição por pressão diferencial ou térmica para gás |
| Pressão | Pressão do tambor e do superaquecedor, pressão do coletor de vapor, vácuo do condensador e pressão diferencial através de filtros e cestos de retenção | Transmissores de pressão e de pressão diferencial dimensionados para a temperatura no ponto de tomada, frequentemente com linhas de impulso ou selos, e instrumentos dimensionados para vácuo no condensador |
| Temperatura | Vapor superaquecido e reassuperaquecido, metal de caldeira e de turbina, temperatura de mancal e a temperatura usada para compensar a vazão de vapor | Termopares para as condições quentes e rápidas, RTD onde se quer uma leitura estável e rastreável e medição de superfície ou embutida para a temperatura de metal |
| Nível | Tambor de caldeira, desaerador, poço quente do condensador, combustível e manuseio de cinzas | Transmissores de pressão diferencial e hidrostáticos com a densidade compensada, além de chaves independentes ou de um canal redundante quando a proteção do nível do tambor é exigida |
| Análise | Química da água da caldeira e de alimentação, oxigênio dissolvido, condutividade e pH, além de oxigênio e monóxido de carbono nos gases de chaminé | Analisadores de química da água em linha com condicionamento de amostra e analisadores de combustão montados onde a amostra é representativa e o analisador continua acessível |
| Vibração e rotação | Vibração de turbinas, bombas e ventiladores, rotação e proteção contra sobre-rotação | Medição de vibração baseada em sensores de proximidade e em acelerômetros, e sensores de rotação dispostos de modo que a proteção permaneça independente do sistema de controle |
Qual desses é adequado depende da unidade, da sua condição de serviço e da norma que a instalação segue. As medições de proteção neste setor normalmente trazem um requisito próprio de redundância.
Perguntas frequentes
As perguntas que surgem neste setor antes de um pedido. Se a sua não estiver aqui, envie-a com a descrição da função e responderemos junto com o orçamento.
Normalmente com um medidor por vórtice ou uma instalação por pressão diferencial, porque o vapor é quente, compressível e não condutivo. O valor que importa é a vazão mássica, de modo que a leitura precisa ser compensada pela pressão da linha, pela temperatura e pela tabela de vapor correta, e a compensação faz parte da medição, e não é um acréscimo a ela. Informe se saturado ou superaquecido, a pressão, a temperatura e a vazão máxima, e a instalação decorre disso.
Porque errar em qualquer direção danifica a planta - um nível muito baixo arrisca o metal dos tubos, um nível muito alto leva água para o superaquecedor e para a turbina. Por isso o requisito é normalmente de redundância e de independência do sistema de controle, e vem do padrão da planta, e não do instrumento. Informe na consulta se o canal é de controle, de proteção ou de ambos.
Onde o regime de tratamento de água depende de controle contínuo, e não de amostras pontuais, sim, e os analisadores são equipamentos de proteção, e não de processo. Condutividade, pH e oxigênio dissolvido são as medições recorrentes, e cada uma precisa de um condicionamento de amostra que a mantenha dentro dos limites do sensor. O regime de tratamento decide quais parâmetros são monitorados continuamente.
Pela tubulação e pela possibilidade de abri-la, mais do que pela exatidão. Uma grande linha de água de circulação costuma ser medida com um medidor eletromagnético ou por ultrassom e, onde a linha não pode ser cortada, usa-se um conjunto de ultrassom de fixação externa e aceita-se uma exatidão menor em troca de não tirar a unidade de serviço. Informe o diâmetro da tubulação, o material, a faixa de vazão e se há uma parada disponível.
Sim, mediante um conceito de proteção declarado, e as áreas classificadas de uma usina costumam ficar em torno do manuseio de combustível e do resfriamento do gerador, e não em toda a planta. Informe a zona, o grupo de gás e a classe de temperatura conforme o desenho do local, e confirmaremos quais modelos podem ser oferecidos e quais aprovações correspondem a eles. Não trabalhamos com classificação presumida.
A unidade e a condição de serviço, o meio e a sua condição no ponto de tomada, a faixa e o valor exigido - volumétrico ou mássico -, o arranjo de compensação para vapor, o padrão de conexão e de material, a classificação de áreas e se a medição é de proteção. Quando houver uma obrigação de emissões, informe, porque o método pode estar definido antes de se considerar o instrumento.
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