Durante años, los fabricantes de equipos criogénicos han tenido que fabricar sus propios sistemas de presión diferencial para medir el nivel del gas licuado y la presión de trabajo. El innovador Cryo Gauge de WIKA es una solución compacta y completa que ahorra a los fabricantes tiempo, dinero y complicaciones.
Una gran variedad de industrias, desde hospitales y laboratorios hasta plantas de producción, dependen de un suministro constante de oxígeno, nitrógeno, argón, dióxido de carbono, óxido nitroso y otros gases medicinales y técnicos. Y la necesidad va en aumento. A medida que aumenta el número de personas con casos agudos de COVID-19, los centros sanitarios requieren más oxígeno para ayudar a los pacientes a respirar a través de los ventiladores médicos. Por eso, en los exteriores de los hospitales hay grandes tanques de gas y en plantas más pequeñas – clínicas médicas, hospitales de campaña, etc. – disponen de botellas de microgranel.
Medición de la presión diferencial de los tanques criogénicos
Los medidores de presión diferencial son ideales para monitorizar los niveles de líquido en depósitos cerrados. Estos sistemas funcionan midiendo las presiones gaseosa (P1) y líquida (P2) del fluido dentro de un tanque, y luego calculando la presión diferencial (DP). Este valor de presión diferencial indica cuánto producto – gas líquido – queda dentro del tanque.
Para el transporte y el almacenamiento, los gases médicos e industriales deben ser licuados. Sin embargo, la mayoría de los medidores de DP tienen sus limitaciones cuando se trata de gases criogénicos. Los sensores deben ser lo suficientemente resistentes a las altas presiones, pero lo suficientemente sensibles como para indicar una presión diferencial muy baja.
Otro problema era que la mayoría de los manómetros de DP se limitan a un rango de presión y, por lo tanto, pueden calibrarse para un solo gas en particular durante todo el intervalo. Tomemos como ejemplo el nitrógeno, el oxígeno y el argón. El N2 es más ligero que el O2, el cual es más ligero que el Ar. Asumiendo que los tres están en un tanque del mismo tamaño, la misma esfera que indica N2 al 100% mostraría un tanque lleno de O2 a sólo el 70%, y un tanque lleno de Ar a sólo el 57%. Lo que a los fabricantes les supondría disponer de un medidor DP diferente para cada tipo de gas, o utilizar un medidor con tres escalas de gas, de las cuales sólo la escala de argón abarcaría todo el intervalo.
Además, conocer sólo el nivel no es suficiente. Los tanques de gas criogénicos necesitan un instrumento para indicar la presión de trabajo o estática (PE), así como una válvula de ecualización para fijar el punto en cero durante las pruebas de rutina. Esto significaba que los fabricantes de equipos para tanques tenían que hacerlo:
- Obtener manómetros, válvulas, accesorios y tuberías de DP y PE de múltiples proveedores y almacenar todas las piezas
- Dedicar tiempo a montar su propio sistema con múltiples conexiones, siendo cada conexión un punto de fuga potencial
- Revisar todo el sistema en busca de fugas una vez terminado el montaje
- Limpiar el sistema para el servicio de O2.
El proceso requería mucho tiempo y mano de obra, y el sistema resultante era a menudo un cúmulo voluminoso de piezas, conectores y tuberías.
El medidor de Nivel de WIKA para tanques de gas criogénicos
Los fabricantes de gases licuados buscaban una solución compacta todo en uno. Con la valiosa aportación de las principales industrias, WIKA llegó a una solución de ingeniería: Los modelos Cryo Gauges 7X2.15.100 y 7X2.15.160.
Diagrama del Cryo Gauge
El diseño es simple pero innovador. Dos cámaras de medios, ⊕ y ⊖, detectan las presiones gaseosa (P1) y líquida (P2). Un diafragma elástico (1) divide las dos cámaras. La presión diferencial, o P1 menos P2, hace que el diafragma se desvíe contra el resorte del rango de medición (2). Esta desviación, que es proporcional a la DP, actúa sobre un mecanismo de palanca (3) en la caja indicadora (4) para transmitir la información al movimiento (5). Unos refuerzos metálicos (6) a ambos lados del diafragma protegen el indicador contra la sobrecarga y los picos de presión.
Las células de medición están hechas de una aleación de cobre (modelos 712.15.100 / 160) o de acero inoxidable 316 (modelos 732.15.100 / 160). El resto de las partes en contacto con el medio y gran parte de las que no lo están, son también de acero inoxidable para que sean resistentes a la corrosión. Este innovador conjunto combina la fiabilidad y el valor de un indicador mecánico, junto con una serie de accesorios complementarios para una mayor facilidad de uso, incluida la transmisión remota de señales.
Contáctenos
Los productos mencionados en este artículo:
712.15.100 (aleación de cobre) y 732.15.100 (acero inoxidable) manómetro diferencial, tamaño nominal 100 (4 pulgadas)
712.15.160 (aleación de cobre) y 732.15.160 (acero inoxidable) manómetro diferencial, tamaño nominal 160 (6 pulgadas)