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Chile

Sensor con amplias prestaciones en el mercado de generación de energía


Lunes 14 de Mayo de 2012.- Con más de 250.000 flujómetros vórtex vendidos e instalados en todo el mundo (octubre 2011), Endress+Hauser tiene una razón para celebrar. Hoy en día, el flujómetro vórtex Prowirl no sólo se puede encontrar en muchas aplicaciones de servicios en una amplia variedad de industrias, sino que también se ha establecido en muchos sistemas de medición de procesos. Su especial éxito, particularmente en los últimos diez años, se basa en el desarrollo continuo de la tecnología de medición de flujómetro vórtex en Endress+Hauser así como algunas innovaciones significativas para Endress+satisfacer las necesidades de los clientes. De acuerdo con las declaraciones de los usuarios finales, Prowirl, mediante su tecnología robusta y confiable, fácil manejo y cumplimiento de los requerimientos y estándares internacionales satisface las necesidades actuales. 

En 1984 Endress+Hauser Flowtec AG, con sede en Reinach, Suiza, inició la producción de su primer flujómetro vórtex - el Swingwirl. El dispositivo fue resultado de una expansión del portafolio que en ese momento consistía en flujómetros electromagnéticos para líquidos conductivos. El Swingwirl se aventuró en el mercado de mediciones de gas y vapor. Como una lámina ‘wafer’ con una longitud de 65 milímetros de avance, el Swingwirl presentaba una alternativa prometedora a las placas de orificio tradicional.  La fácil instalación en conjunto con una alta precisión constante en todo el rango de medición fueron y son ventajas decisivas por sobre muchos de los principios de medición de la competencia. 

En los últimos 27 años la cartera vórtex ha sido desarrollada para cumplir las cada vez más crecientes necesidades y complejidades del mercado de hoy en día. Un ejemplo de esto es la versión Dualsens.  El Dualsens consiste en dos sensores y transmisores vórtex separados e independientes. Esta versión se usa donde la redundancia y/o mediciones relacionadas con la seguridad son esenciales. 

Desde la medición puramente volumétrica, el desarrollo ha sido la inclusión de un sensor de temperatura integrado y un computador de flujo que permite la medición de flujo másico de vapor saturado.

Innovación en práctica

En 2007 la introducción de flujómetros vórtex con una reducción de diámetro nominal único e incluso doble entregó al usuario dos ventajas decisivas.

Una fue la capacidad de medir flujos menores mientras el otro lo hace sin una reducción aguas arriba y aguas debajo de la tubería.  Este desarrollo costo efectivo ha cumplido la amplia aprobación desde ingenieros de diseño hasta los usuarios.  La clave de este éxito fue la capacidad para instalar uno o dos reductores de paso sin afectar las especificaciones de rendimiento originales. Los flujómetros vórtex de Endress+Hauser con una reducción de diámetro nominal también tiene la longitud de avance al igual que un instrumento estándar.  Con las tendencias de hoy hacia la reducción del consumo de energía, esto se puede usar para adaptar antiguos sistemas, mejorar condiciones de proceso, evitando operaciones que consumen tiempo y alto presupuesto. 

Con Applicator, una herramienta de software de selección y diseño de Endress+Hauser, todas las versiones y variantes del dispositivo pueden Endress+ser evaluadas para asegurar el mejor rendimiento posible sobre un valor dado de condiciones de proceso.

El sensor vórtex capacitivo

El “corazón” del flujómetro vórtex de hoy es su sensor para la medición de diferencias de presión producidas por el cuerpo que genera los vórtices.

Ya en 1986, el sensor DSC (Switch Diferencial Capacitivo) patentado, que permanece único en su género fue presentado para reemplazar el sensor piezo original.  El diseño del sensor DSC está tan bien balanceado que las vibraciones de la tubería de hasta 1g, los choques de temperatura y las distintas formas de golpe de ariete no tienen efecto. Su robusta construcción permite el uso en aplicaciones con temperaturas de proceso desde -200 a +400 °C (-330 a 750 °F) y presiones de hasta 250 bar (3625 psi).  Por esta razón, los flujómetros vórtex Prowirl son frecuentemente usados en aplicaciones criogénicas.  Una característica especial de Prowirl es, sin embargo, su conducta de medición absolutamente libre de desviaciones. Prowirl es un flujómetro confiable con una estabilidad de largo plazo, y por esa razón se comprueba que es ideal para todos los servicios que requieren de operación consistente y libre de interferencia. 

El transmisor multivariable

Debido a su bajo requerimiento de energía el principio de medición de flujo vórtex es excelente para la tecnología de dos-hilos incluso con entradas multi variables. La electrónica del transmisor del Prowirl 73 de hoy contiene muchas innovadoras mejoras funcionales que permiten la medición másica precisa de vapor, gas y líquidos. 

De este modo, por ejemplo, el internacionalmente reconocido estándar IAPWS-IF97 se programa en el software del dispositivo. Este estándar permite una medición másica precisa de vapor saturado y vapor sobre saturado. 

Para la medición de gases, el computador de flujo integrado también tiene programadas las propiedades de 22 gases industriales típicos. Un menú separado en la matriz de función del Prowirl  permite la selección de distintos gases puros, tales como nitrógeno y oxígeno, o como una mezcla de gases con hasta ocho componentes diferentes. 

Adicionalmente, la entrada HART de Prowirl 73 hace posible leer las señales de presión externa para una medición másica compensada completamente de vapor o medición de volumen corregido de gas. 

Resumen

El permanente desarrollo en los últimos 27 años ha hecho que los flujómetros vórtex Prowirl sean un dispositivo de medición versátil, resistente y confiable. La alta satisfacción de los clientes, una base probada instalada de más de 250.000 unidades y la experiencia ganada han contribuido a este éxito. 

Las crecientes cifras de ventas combinadas con las exigencias del mercado asegurarán la innovación y la medición vórtex, proyectando el siguiente hito de 500.000 dispositivos instalados.  

La calle de vórtice de Kármán 

En 1912, el físico Húngaro – Americano Teodoro von Kármán publicó uno de los trabajos más famosos en mecánica de fluidos en el fenómeno de la “calle de vórtice”, nombrado después de él.  En este trabajo él investigó acuciosamente la separación de vórtices detrás de los cuerpos rodeados por flujos y determinó que existe una relación matemática fija entre las distancias de vórtices transversales y longitudinales. Si el diámetro del tubo permanece igual, entonces el volumen de los vórtices individuales también es constante. Usando esto, Kármán estableció importantes fundamentos teóricos para la medición de flujos mediante los flujómetros vórtex.

 

 

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