Las torres de refrigeración son sistemas de intercambio térmico que ponen en contacto directo el aire y el agua con el fin de reducir la temperatura de esta última. Para ello, el agua se bombea continuamente a la parte superior de la torre, donde cae en cascada sobre una serie de deflectores, se mezcla con el aire y se acumula en una cubeta situada directamente debajo de la torre o en un sumidero junto a la torre. A medida que el calor y el agua se escapan de la torre por evaporación, es necesario añadir periódicamente agua adicional al sistema. Las torres de refrigeración vienen en una variedad de tamaños, desde sistemas para tejados hasta otros del tamaño de edificios o incluso más grandes. La cuenca de agua típica está abierta al aire, tiene una profundidad de 4' o menos, está construida con fibra de vidrio, metal u hormigón, y tiene capacidad suficiente para contener toda el agua del sistema. Las torres de refrigeración tienen dos sistemas de control básicos, uno para añadir líquido a la cuenca y otro para encender o apagar el sistema de recirculación de agua. El requisito principal de esta aplicación es supervisar el nivel de líquido, rellenar automáticamente la cuenca y evitar
que el sistema
se quede sin agua. Tecnología Una onda ultrasónica de alta frecuencia y corta duración se emite hasta cuatro veces por segundo desde la cara del transductor. La onda sonora se refleja en la superficie del líquido y vuelve al transductor. El sensor de nivel mide el tiempo de vuelo entre la generación y la recepción del sonido, y lo traduce en la distancia entre la cara del transductor y la superficie del líquido. A continuación, la distancia se convierte en un porcentaje del intervalo medido y se emite como una señal proporcional de 4 a 20 mA.
Mejores prácticas
Las torres de refrigeración están situadas al aire libre sin protección medioambiental. También tienen un flujo constante de agua que cae dentro de ellas, lo que, dependiendo de la ubicación del sensor de nivel y el tipo de instalación, puede dar lugar a la formación de gotas de agua o hielo en el transductor que pueden afectar a la transmisión y recepción acústicas. Seleccione un sensor de nivel con una clasificación de resistencia a la intemperie adecuada y un rango de medición más largo y potente. A continuación, aplique una capa muy fina de vaselina repelente al agua en la cara del transductor. El sensor de nivel instalado debe tener una visión clara de la superficie del líquido. Esto significa que el espacio de medición debajo del sensor de nivel debe estar libre de obstrucciones, como tubos, accesorios o paredes dentro de la cuenca. El sensor de nivel instalado debe estar situado por encima del nivel más alto del líquido, de modo que nunca se sumerja durante el funcionamiento normal y, si es posible, lejos de la caída directa del agua. Hay
dos formas
principales de montar un sensor de nivel en esta aplicación. El método preferido es con un tubo vertical, ya que amortigua la agitación de la superficie y separa el transductor de la caída de agua. El segundo es con un soporte de montaje fijado a la pared lateral o una apertura que se extiende sobre la cuenca. Busque una ubicación de montaje donde el sensor de nivel tenga una visión directa del líquido durante todo el intervalo de medición. La ubicación debe ser plana, perpendicular al líquido y accesible. Se puede utilizar el siguiente equipo para instalar el sensor. Tubo vertical Los sensores de nivel se pueden
instalar en un
tubo vertical para separar la espuma de la superficie, amortiguar las turbulencias o maximizar la intensidad de la señal acústica del sensor de nivel. El tubo vertical debe ser una sección continua de tubo liso sin roturas ni transiciones. El diámetro interior del tubo debe ser igual o superior al ancho del haz del sensor de nivel, y se recomiendan tubos de mayor diámetro. Para instalar el sensor de nivel, monte un acoplamiento roscado de perfil bajo en la parte superior del tubo. Justo debajo del acoplamiento, y dentro de la banda muerta de los sensores de nivel, taladre dos orificios de ventilación de un cuarto de pulgada en lados opuestos del tubo. El tubo debe extenderse hasta el fondo del depósito, o al menos por debajo del alcance de medición del sensor de nivel. Corte un ángulo de 45º en la parte inferior del tubo. Por último, el nivel debe mantenerse por encima del corte de 45º, de modo que siempre haya líquido en el
tubo. Soporte de montaje
lateral El soporte de montaje lateral se puede utilizar para instalar el sensor de nivel contra la pared lateral de la cubeta o una apertura extendida
sobre la cubeta.
Adaptador de tanque Se recomienda utilizar adaptadores de tanque donde la ubicación de montaje del tanque sea nivelada y no esté en pendiente. Utilice un adaptador de tanque que sea de deslizamiento x rosca y evite los adaptadores de rosca x rosca. No
utilice
adaptadores de tanque que estén montados al revés. Acoplamiento Es preferible un acoplamiento medio más corto que un acoplamiento completo más alto. Utilice
un acoplamiento
que sea de deslizamiento x rosca y evite los acoplamientos de rosca x rosca. Electricidad Las torres de refrigeración suelen tener bombas, motores o variadores de frecuencia grandes que pueden generar un ruido EMI o RFI considerable. Asegúrese de que dichos dispositivos estén conectados a tierra y, a continuación, conecte el sensor de nivel y los equipos eléctricos asociados a la misma conexión a tierra que estos dispositivos. Algunas zonas pueden estar sujetas a frecuentes
descargas eléctricas o tener un suministro eléctrico poco fiable. En tal caso, se recomienda una protección y un filtrado adecuados contra sobretensiones. Evite colocar los puntos de ajuste de 4 mA o 20 mA en niveles cercanos a los que pueden activar bombas, válvulas o alarmas. Interfaz La señal de corriente de 4-20 mA de los sensores de nivel se conecta normalmente a un controlador local o a un
sistema de
control centralizado. Estos dispositivos pueden incluir un PLC, SCADA, DSC o un controlador de nivel autónomo. Cualquiera de los dos dispositivos de control es adecuado, siempre que acepte una señal de corriente de 4-20 mA. A continuación, se debe programar el rango operativo del controlador para que coincida con el intervalo de medición del sensor de nivel, teniendo en cuenta que el punto de ajuste de 4 mA de los sensores se coloca normalmente por encima de la condición de tanque vacío. Una vez que el rango operativo del controlador se ha configurado con los niveles y las unidades de ingeniería correctos, se aplican los puntos de ajuste del relé para la automatización de la bomba, la válvula o la alarma. Recuerde que el control principal de esta aplicación consiste en llenar la cuenca antes de que se vacíe por evaporación, evitando así la interrupción del proceso por falta de suministro de agua. Esto se suele hacer con una válvula. El proceso de llenado debe iniciarse en un punto de ajuste de válvula abierta de nivel bajo y detenerse en un punto de ajuste de válvula cerrada de nivel alto. Se debe colocar una alarma de nivel bajo o un punto de ajuste de cierre por debajo del punto de ajuste de válvula abierta. Siempre se debe utilizar una alarma de nivel alto independiente o un sistema de cierre de seguridad además del sistema principal, y se recomienda una alarma de nivel bajo independiente o un sistema de cierre de seguridad para la protección
del proceso. Este material ha sido republicado con el permiso de Flowline, Inc.
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