Los sensores de posición LVDT satisfacen las duras exigencias de las aplicaciones de turbinas
6 de septiembre de 2024
Controlar el rendimiento de las válvulas es fundamental para mejorar la eficiencia de las turbinas de gas. Dado que las válvulas regulan el flujo de combustible a través de los distintos componentes de la turbina de gas, la supervisión y el control precisos de estos flujos de válvulas permiten que la turbina funcione de forma más eficiente, minimizando al mismo tiempo el derroche de energía.
Las turbinas de gas contienen una gran variedad de válvulas de control, paletas guía de entrada, válvulas de transferencia, válvulas de compuerta, válvulas de purga, etc. Cada válvula realiza una operación diferente. Cada una de estas válvulas realiza una operación diferente, por ejemplo, una válvula de purga "purga" una pequeña cantidad de combustible, mientras que una válvula de compuerta permite o impide el flujo de gas, pero normalmente no se utiliza para regular el flujo. La correcta apertura y cierre de estas válvulas depende del programa de control de la planta.
Normalmente, las centrales eléctricas de turbina de gas funcionan con algoritmos de control muy precisos. Por ello, es necesario supervisar en todo momento la posición de las válvulas para garantizar su correcto funcionamiento. Mientras que muchos usuarios de válvulas sólo necesitan saber si una válvula está abierta o cerrada, algunos sistemas de control necesitan conocer la posición exacta en su aplicación. Por ejemplo, como una válvula de alivio es una válvula modulante, debe abrirse hasta una posición determinada en función de la potencia generada. Al garantizar que las válvulas se abren o cierran en el grado correcto, las plantas pueden funcionar con mayor eficacia.
Mientras el actuador mueve la válvula, un dispositivo de realimentación devuelve la posición de la válvula al sistema de control de la turbina, indicando "si" y "cuánto" la válvula está abierta o cerrada. Los sensores LVDT (transformador diferencial variable lineal) se utilizan como dispositivos de realimentación de posición para proporcionar mediciones de la posición de la válvula que garanticen el correcto funcionamiento de la turbina. Fabricados en acero inoxidable y certificados como intrínsecamente seguros para funcionar en entornos de alta temperatura, duros y potencialmente explosivos, estos sensores convierten el movimiento lineal de un objeto (acoplado mecánicamente al objeto) en una señal eléctrica correspondiente para su uso por el controlador como parte del sistema de control.
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Los sensores de posición LVDT se montan de forma redundante doble o triple en el actuador de una válvula de compuerta móvil o de bola/mariposa giratoria. Los sensores "dirán" al sistema de control de la turbina si la posición de la válvula está "abierta" o "cerrada" y en qué proporción. El sensor "dirá" al sistema de control de la turbina si la válvula está "abierta" o "cerrada" y en qué porcentaje. Utilizando la retroalimentación de posición del LVDT, el sistema de control determina si se necesita más o menos combustible para el correcto funcionamiento de la turbina y envía una señal al actuador para que mueva la válvula de compuerta, de bola o de mariposa para realizar los ajustes necesarios en la válvula. Cuando el actuador empieza a mover la válvula, el sensor correspondiente envía al sistema de control una señal eléctrica analógica proporcional a la apertura de la válvula. Al proporcionar retroalimentación del sensor LVDT en tiempo real, el actuador puede ajustarse continuamente hasta alcanzar la apertura deseada.
Los sensores de posición LVDT están diseñados para soportar altos niveles de golpes y vibraciones y para funcionar incluso en entornos extremadamente duros.
La disposición dividida de la electrónica del LVDT (acondicionador/transmisor de señal) y los sensores LVDT en el sistema de control de la turbina es una de las principales razones por las que estos sensores funcionan tan bien en las centrales eléctricas. Debido a la ubicación remota de la electrónica, el LVDT puede soportar altas temperaturas de 150°C a 200°C en la turbina.
ABEK SENSORS' Acondicionador de Señal LVDT SerieSCAC06 puede coincidir con la mayoría de los sensores LVDT del mercado, sin importar 3 hilos, 4 hilos, 5 hilos, 6 hilos y la posición de los núcleos LVDT, puede calibrarse según la apertura de la posición de la válvula. Las posiciones máxima y mínima corresponden a las señales analógicas de salida.
Debido a la presencia de vapores gaseosos en las turbinas de gas, los LVDT instalados en turbinas deben cumplir parámetros de seguridad y estar homologados por un organismo de certificación a prueba de explosiones. Estos requisitos establecen la norma para el diseño de sensores basado en un entorno de "curva de ignición", en el que la inductancia del sensor LVDT está diseñada para estar por debajo de la curva de ignición, y nunca hay suficiente potencia para encender ningún vapor gaseoso presente, ya sea en condiciones de funcionamiento estándar o de fallo.
La técnica LVDT utiliza el principio del transformador para medir el desplazamiento lineal en una turbina de gas. La bobina primaria se excita mediante una señal de CA. El núcleo se acopla en CA a dos bobinas secundarias que están bobinadas 180° fuera de fase. Si la posición del núcleo es tal que la tensión acoplada a un secundario es mayor que la del otro, la salida aumenta en proporción lineal al desplazamiento del núcleo.
Acerca de ABEK SENSORS
ABEK SENSORS diseña soluciones de medición de posición para muchas aplicaciones exigentes en entornos difíciles. Entre ellas se incluyen indicadores de posición de válvulas (sensores de desplazamiento LVDT) resistentes a la radiación y a las temperaturas ultra altas para válvulas utilizadas en aplicaciones de energía nuclear (válvulas de seguridad pilotadas por regulador, válvulas de pulverización de regulador...) Los sensores de desplazamiento LVDT pueden utilizarse individualmente o como parte de un conjunto. Abeck puede diseñar la interfaz del sensor LVDT de acuerdo con los requisitos de la estructura de la instalación del cliente, y puede proporcionar una gama completa de soluciones totalmente localizadas de sensores de desplazamiento LVDT, acondicionadores de señal LVDT, adquisición de señal y equipos de procesamiento.
ABEK SENSORS diseña y fabrica sensores de posición para entornos exigentes. ¡Póngase en contacto con nosotros si tiene alguna pregunta sobre sus retos de medición de posición!
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