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viernes, 17 de diciembre de 2010

Descripción y Funcionamiento de Controles Eléctricos y de Interconexión Parte II

En nuestro blog Maquinas Industriales damos seguimiento al tema Calderas, en la entrada anterior vimos los controles eléctricos, ahora veremos:

Controles de Nivel de Agua

        Las Calderas de operación automática deben estar provistas de un interruptor de bajo nivel de agua, el cual impide el funcionamiento del quemador mientras no exista suficiente agua en la caldera, y de otro interruptor que controle la alimentación del agua para mantener la caldera en operación continua y/o para evitar la inundación en la misma.

        Además deberá estar equipada con indicadores de nivel (tubos de vidrio) que permitan la identificación visual de la cantidad de agua que tiene la caldera en todo momento, y de una alarma por bajo nivel de agua.

Existen tres tipos de controles de nivel de agua, los más comunes son

  1. Control de nivel de agua por flotador
  2. Control de nivel de agua por electrodos
  3. Control de nivel de agua por ampolletas magnéticas.

        Los tres tipos de controles desempeñan la misma función pero sus mecanismos son completamente diferentes
 
  1.- Control de Nivel de Agua por Flotados:
            Está compuesto por cuatro partes principales
    • El Receptáculo, que está construido de Hierro fundido y está roscado en la parte superior e inferior para conectarlo a través de la tubería a la caldera
    • El Cabezal, compuesto por la caja que contiene los interruptores (ampolletas de Mercurio) para bajo nivel de agua y para controlar la alimentación de agua a la caldera.
    • El vidrio visor, es un tubo vidrio templado y resistente a la temperatura que nos permite vigilar en todo momento el nivel del agua del interior de la caldera.
    • Las válvulas de control, son las que nos permiten referenciar el nivel adecuado del agua de la caldera y nos permiten realizar purgas de nivel de columna.
     


    En la figura anterior se muestran: el control de nivel de llenado de agua y el control auxiliar.

    En el principal monitorearemos tres niveles: El nivel Alto (marca "A" en el visor) donde la bomba de alimentación de agua de la caldera estará apagada y el quemador está en condición de trabajo. El nivel Medio (marca "B" en el visor), en este punto la bomba de agua de la caldera arranca y el quemador seguirá aun en condición de trabajo si no existe otra causa

    En el nivel bajo (marca "C" en el visor) el quemador se apaga y suena una alarma.

    Estos controles de flotador se montan a través de un tubo a la parte superior de la caldera (Cámara de vapor) y por la parte inferior con un tubo que va a la parte media de la caldera (Cámara de agua), con el objeto de equilibrar presiones y obtener el correcto nivel de agua.



      2.- Control de Nivel de Agua por Electrodos


            Consiste en un control eléctrico de baja sensitividad aplicado a sustancias de 20.000 ohm/cm de resistencia específica, sus componentes eléctricos son los siguientes:

    • Un transformador de 12 V. en primario y 300V. en el secundario para el caso de agua dura.
    • Un Relay de dos o tres contactos, normalmente cerrados o normalmente abiertos según la aplicación
    • Dos, tres o cuatro electrodos según sea la aplicación
    • Reseptáculo de hierro fundido
    • Tubo visor para observar el nivel del agua
    • Tres válvulas de prueba
    • Dos conexiónes roscadas para el montaje en la caldera
            Cuando la caldera no tiene agua, los controles del relay se mantienen en sus posiciones de normalmente cerrados, en el secundario del transformador no circula corriente dado que los electrodos no cierran el circuito. En vista que se requiere alimentar de agua la caldera, el arrancador de la bomba de agua se conecta en serie con un contacto normalmente cerrado, y así ésta funciona. Al llenar la caldera hasta el nivel alto, cierra el circuito eléctrico a través de los electrodos 9-10, se energiza la bobina del relay, se transfiere la posición normalmente cerrada del contacto 3-4 a posición abierta, y se desconecta la bomba de agua.

            Al genera vapor el agua comienza a bajar, el relay se retroalimenta por medio de los electrodos 7 y 9; pero al llegar a la marca media del visor de nivel, estos rompen el circuito y nuevamente se desenergiza la bobina del relay, cierra el contacto 3-4 a su posición normalmente cerrada repitiéndose el ciclo indefinidamente


            Para el control de bajo nivel de agua, se recomienda instalar un dispositivo similar al anterior con solo dos electrodos en la parte superior de la caldera y con circuito independiente, los extremos de los electrodos deberán estar al mismo nivel del limite inferior de nivel de agua en el vidrio visor. Este par de electrodos funcionarán como un simple interruptor que acciona eléctricamente el relay y desconectará el programador de la caldera por bajo nivel de agua.


      3.- Control de Nivel por Ampolletas Magnéticas


            El principio mecánico es similar al control de nivel por flotador de ampolletas de mercurio utilizado en otras maquinas industriales, con la diferencia que en este caso el control eléctrico funciona a través de ampolletas magnéticas.


    Sus componentes son los siguiente:
    • Receptáculo de hierro fundido
    • Varilla desplazable verticlamente con flotador
    • Ampolletas magnéticas
    Algunos dispositivos de estos traen incorporadas las válvulas de prueba y visor de nivel de agua, pero generalmente se instalan independientes.

    La ampolleta #1 corresponde al bajo nivel de agua (marca "C"), la ampolleta #2 corresponde al nivel mínimo normal de agua (marca "B") y la ampolleta #3 al nivel alto de agua (marca "A"). En este circuito es necesario incorporar un relay auxiliar para la retroalimentación de energía.


    Cuando la caldera está vacía la ampolleta 1 abre el circuito y el quemador se apaga. La ampolleta 2 y 3 cierran el circuito y energiza la bomba de agua el relay magnético R cerrando el contacto CR. A medida que el nivel de agua sube y llega a la altura de la ampolleta #1, ésta cierra el circuito, y el quemador está en condiciones de operar; cuando se alcanza el nivel de la ampolleta #2, ésta abre el circuito pero no interrumpe el funcionamiento de la bomba de agua ya que se está retroalimentando por el contacto CR. Finalmente cuando el nivel de agua alcanza la ampolleta #3, ésta abre su contacto, desconectando la bomba de agua y el Relay R.


            Luego al generarse vapor el nivel de agua comienza a descender, y un poco mas abajo de la ampolleta #3, ésta cierra su contacto sin afectar en lo absoluto; si continua bajando el nivel de agua hasta un punto más bajo de la ampolleta #2, ésta cierra su contacto y nuevamente enciende la bomba y energizando el relay R, repitiéndose la operación durante el funcionamiento normal de la caldera. En caso de existir fallas en el sistema de control de nivel de agua, el nivel de agua puede llegar a bajar más de la ampolleta #1 y esta abrirá su contacto desconectando el quemador.


    1 comentario:

    1. me parece muy bien la información,pero tal vez si se colocaranimagenes de esto dos ultimos métodos estaria mucho mejor.

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