Medición precisa de la presión en aplicaciones CSP de alta temperatura

Los sistemas de energía solar concentrada (CSP) generan electricidad utilizando espejos o lentes para concentrar la luz solar en un receptor, donde se transforma en energía térmica. Este calor se utiliza para producir vapor que impulsa una turbina, generando electricidad que también se puede almacenar, normalmente en sal fundida, para su uso cuando no hay luz solar disponible. Para garantizar la eficiencia y la seguridad en todas estas etapas, es esencial una medición precisa de la presión. Las plantas CSP funcionan en condiciones extremas, lo que requiere sensores que puedan detectar de forma fiable presiones muy bajas, incluso a temperaturas que alcanzan los 600 °C, con fluctuaciones significativas tanto en la temperatura del proceso como en la temperatura ambiente.

Por lo tanto, los sensores de presión de las series CSP-E y CSP-H se han diseñado para cumplir estos requisitos, funcionando en contacto con fluidos viscosos a alta temperatura, minimizando la deriva térmica y garantizando una alta precisión de medición.
El principio de diseño de estos sensores se basa en la transmisión de presión hidráulica: la tensión mecánica se transfiere desde la membrana de contacto a la membrana de medición a través de un fluido de transmisión NaK (sodio/potasio) incompresible.

El elemento sensor consiste en un medidor de tensión de puente de Wheatstone, fabricado con tecnología de película gruesa. Las series CSP-E y CSP-H están disponibles con una señal de salida de 4-20 mA y protocolo HART. La conexión de brida garantiza una conexión hidráulica óptima al sistema.

Estos transductores ofrecen una alta precisión (±1,0 % FS) y resistencia a temperaturas de hasta 538 °C, con rangos de presión de 0-20 a 0-1000 bar (0-300 a 0-15000 psi). Cuentan con conexión con brida, función de auto-cero integrada (o externa) y componentes de Inconel 718 para una máxima durabilidad y resistencia en entornos extremos.

Las conexiones con bridas se utilizan ampliamente en aplicaciones de tuberías para conectar tuberías entre sí, y son especialmente útiles cuando se requiere acceso a equipos o sistemas de detección. Este tipo de conexión también facilita la separación de las tuberías cuando es necesario. Una conexión con bridas consta de dos bridas (brida y contrabrida), una junta y pernos.
La unión entre las dos bridas crea un sello que evita fugas de fluidos o gases, protegiendo el entorno interno de la contaminación externa. Los transmisores de presión CSP de Gefran están disponibles con dos tipos de conexión con bridas:

• RF: cara elevada
• RTJ: junta tipo anillo

La instalación del sensor desempeña un papel extremadamente importante para garantizar su correcto funcionamiento. Es aconsejable no colocar la punta del sensor directamente sobre la tubería principal dentro del flujo, sino utilizar un bypass piezométrico. El aislamiento del bypass piezométrico no debe cubrir el vástago del sensor. Del mismo modo, es necesario no aislar completamente el vástago, sino limitar el aislamiento a la zona situada debajo de la brida. El objetivo es contener el calentamiento del sensor en la zona donde está conectado al proceso, limitando así la deriva térmica del sensor.