Soluciones de análisis de gases: 6 puntos clave para desarrollar un sistema
Soluciones de análisis de gases: 6 puntos clave para desarrollar un sistema
Ha decidido adquirir o desarrollar un sistema deanálisis de gases para su proceso industrial. Se trata de una decisión muy importante que repercutirá en la eficacia y el rendimiento de su instalación.
A la hora de diseñar un sistema de análisis de gases para un entorno industrial, hay que tener en cuenta 6 puntos clave.
En esta entrada del blog, los examinaremos en detalle y explicaremos cómo pueden influir en el éxito general de sus soluciones de análisis de gases.
1er punto clave: la tecnología de detección de un analizador industrial
A la hora de integrar un analizador de gases en un proceso industrial, la elección de la tecnología o tecnologías de detección que se van a utilizar es fundamental. Existe una gran variedad de tecnologías, comoinfrarrojos (IR), conductividad térmica (TCD ),óxido de circonio (circonia ) o detección paramagnética para mediciones de oxígeno. Cada tecnología tiene sus propias ventajas e inconvenientes, por lo que es importante elegir la más adecuada para su aplicación específica.
Durante esta fase inicial de selección, los principales factores a tener en cuenta serán :
COMPONENTES A MEDIR
ESCALAS DE MEDICIÓN
COMPONENTES INTERFERENTES
Este último factor es tan importante como los demás, ya que el impacto de las interferencias cruzadas puede perturbar y degradar la medición.
2º punto clave: elegir un analizador industrial in situ o extractivo
El segundo punto clave a tener en cuenta es la elección entre soluciones de análisis de gases in situ o extractivas.
Los analizadores de gases in situ se instalan directamente en el flujo del proceso y miden la concentración de gases, donde están, en el momento t, sin moverlos ni desnaturalizarlos. Como resultado, ofrecen mejores tiempos de respuesta. La mayoría de las veces son más compactos y consumen menos energía, ya que no requieren preparar el gas antes del análisis.
Los analizadores de gases extractivos toman una muestra del gas de proceso y la analizan fuera del proceso, a distancias variables. El tiempo de respuesta es más largo y se requiere un sistema para tomar y procesar la muestra. Como puede ver, ambos métodos tienen sus ventajas e inconvenientes, y la mejor elección depende en gran medida de la aplicación.
3er punto clave: el sistema de muestreo para el analizador industrial
El tercer punto clave que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar soluciones de análisis de gases es el diseño de los sistemas de muestreo, también conocidos como sistemas de toma de muestras o sistemas de procesamiento o acondicionamiento de muestras.
El gas de muestreo debe ser representativo del gas de proceso y no debe contener ningún contaminante sólido, líquido o gaseoso que pueda dañar el sensor. El gas de muestreo también debe suministrarse al sensor con un caudal y una presión definidos y constantes. Dependiendo de la aplicación y de la tecnología de detección, pueden ser necesarios distintos tipos de sistemas de muestreo.
La mayoría de los analizadores IR, por ejemplo, funcionan a temperatura ambiente. De hecho, los gases deben secarse previamente para que no se condensen en la célula del analizador. Por otro lado, un analizador equipado con una célula calentada y que mida compuestos solubles tomará gases que se mantengan calientes, pero, por supuesto, filtrados de antemano.
4º punto clave: adaptar el analizador industrial a su entorno
El analizador industrial debe estar diseñado para funcionar y soportar las tensiones de las condiciones ambientales, incluidas las altas temperaturas, presiones y vibraciones.
Estas son las principales preguntas que hay que hacerse en esta fase:
¿El sistema de análisis de gases se instalará en el exterior, en el interior o simplemente a cubierto? La respuesta determinará el grado de protección de la cubierta, en su caso, así como la necesidad de aire acondicionado y/o calefacción.
¿De cuánto espacio disponemos para instalar nuestras soluciones de análisis de gas? ¿Es preferible fijarlo a la pared (armario), o tenemos que prever bungalows?
¿Se instalará el equipo en una zona ATEX? En caso afirmativo, ¿en qué tipo de zona? Este punto es crucial no sólo en la elección inicial de los componentes que se integrarán y la forma en que se integrarán, sino también en la fase previa de cálculo del presupuesto provisional del proyecto.
EN EL INTERIOR O A CUBIERTO
CAJA O ARMARIO
IP Y/O ATEX
SERVICIOS DISPONIBLES
5º punto clave: la interfaz del analizador industrial
La función de un analizador industrial es determinar la(s) concentración(es) de gas de los compuestos en un proceso industrial. Pero la finalidad de las soluciones de análisis de gases es informar al usuario, o incluso permitir la regulación del proceso.
En el caso de los sistemas de análisis utilizados para controlar procesos industriales, como el control de la combustión o un horno de tratamiento térmico, los datos de medición y cierta información de estado (escalas, alarmas, etc.) se transmiten al sistema de control mediante señales analógicas (4-20 mA, contactos de relé, etc.) o transmisión digital(Modbus, Profibus, etc.).
En función de las necesidades del usuario, pueden utilizarse como interfaz distintos dispositivos, como un PC, una pantalla táctil HMI industrial, un smartphone o una tableta.
6º punto clave: precisión y durabilidad del analizador de gases
El sexto y último punto clave a tener en cuenta es garantizar la durabilidad y el rendimiento de las soluciones de análisis de gases. El sistema de análisis de gases debe ser capaz de soportar los rigores del uso industrial y mantener su precisión a lo largo del tiempo.
Para mantener la precisión de un analizador de gases a lo largo del tiempo, hay que tener en cuenta tres elementos fundamentales a la hora de diseñarlo:
Es necesario integrar un dispositivo de calibración en el sistema de muestreo. Tanto si el sistema de análisis de gases está equipado con un dispositivo decalibración manual como con un sistema de calibración automática, es imprescindible que este último sea fácil de utilizar. También debe adaptarse a las frecuencias de calibración requeridas tanto por la tecnología de detección como por las necesidades del operador para garantizar la precisión de las mediciones del analizador de gases.
Los materiales utilizados en todos los sistemas de análisis de gases, ya sea en el interior de los propios analizadores de gases o en los sistemas de muestreo, deben ser adecuados para las condiciones del gas de muestreo. Deben ser robustos e inertes, para resistir sobre todo a la humedad y la corrosión. De este modo, no sólo se evitan daños en los equipos de análisis, sino que también se desnaturalizan los gases que se van a analizar incluso antes de ser analizados.
¿Cómo se diseña un sistema de análisis de gases eficaz y de alto rendimiento?
Jefes de proyecto, responsables de mantenimiento o directores de operaciones, a la hora de diseñar soluciones de análisis de gases para un entorno industrial, estos son seis puntos clave que deben tenerse en cuenta. Si tiene en cuenta todos estos factores, podrá elegir o desarrollar un sistema de análisis industrial que satisfaga las necesidades de su aplicación y le proporcione años de servicio fiable.
El 80% de los problemas que surgen al utilizar analizadores de gases no se deben al analizador en sí, sino al sistema en el que está integrado. Fuji Electric lleva fabricando analizadores desde... 1954 (¡!), además de diseñar, integrar y fabricar el sistema de análisis completo adaptado al proceso industrial del usuario. Gracias a esta doble experiencia, las soluciones de análisis de gases de Fuji Electric son mundialmente conocidas como unas de las más fiables y eficaces del mercado.
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Nuestros expertos en análisis de gases están a su servicio
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