V-PAD Termopares para superfície de tubos Modelo TC59-V

Transcrição

1 Medição Elétrica de Temperatura V-PAD Termopares para superfície de tubos Modelo TC59-V Folha de dados WIKA TE Aplicações Indústrias Químicas Aplicações com vapor super aquecido Refinarias Fornos de aquecimento e caldeiras de alto desempenho Trocadores de calor Características Especiais Faixa de aplicação de C Cabo de isolação mineral Alta resistência mecânica, resistente a choques V-PAD Termopares para superfície de tubos, Modelo TC59-V Descrição O V-PAD, modelo patenteado WIKA, permite que a temperatura da superfície de um tubo dentro de um forno de combustão seja medida com precisão. O nome V-PAD deriva do formato do sensor. Tem formato de V e permite realizar uma conexão soldada entre o sensor e o tubo. No V-PAD, a parte flexível do sensor é um cabo de isolação mineral. Consiste de um revestimento externo de metal, que contém os condutores internos isolados e comprimidos dentro de uma composição cerâmica de alta densidade. Os condutores internos são compostos do mesmo material do termopar. O material do revestimento externo pode ser selecionado para atender a aplicação. A extremidade do condutor forma a plataforma da conexão elétrica. Cabos, conectores de encaixe ou soquetes de conectores podem ser conectados aos mesmos. Estrutura do sensor O termopar para superfície de tubos é fornecido com pontos de medição não isolados (aterrados). Somente desta maneira é possível garantir que o ponto de medição sensível a temperatura esteja posicionado o mais próximo possível da superfície tubular. Soldando-se o V-PAD, o ponto de medição, é, portanto parte da superfície tubular e proporciona os mais precisos resultados na medição. Em uma extremidade do cabo de isolação mineral, os condutores internos são soldados juntos. Nas versões com pontos de medição não isolados (aterrados), o revestimento é soldado ao termopar. Na outra extremidade do cabo de isolação mineral, as terminações dos condutores são conectadas e o cabo de isolação mineral é hermeticamente selado usando-se um composto selador. Folha de dados WIKA TE /2010 Página 1 de 6 Part of your Business

2 Sensor Tipo K (NiCr-Ni) 1200 C N (NiCrSi-NiSi) 1200 C Temperatura máxima recomendada Limite de erro do sensor Uma junção fria de temperatura 0 C é tomada como base para definição do limite de erro dos termopares. Ao utilizar um cabo compensado ou um cabo termopar, um erro adicional de medição precisa ser considerado. Tipo K Classe Faixa de temperatura Limite de erro DIN EN parte C C ± 1,5 C C C ± [ t ] 1) 2-40 C C ± 2,5 C C C ± [ t ] 1) ISA (ANSI) MC Padrão 0 C C ± 2,2 C ou 2) ± 0,75% Especial 0 C C ± 1,1 C ou 2) ± 0,4% Tipo N Classe Faixa de temperatura Erro limitante DIN EN parte C C ± 1,5 C C C ± 0,0040 [ t ] 1) 2-40 C C ± 2,5 C C C ± 0,0075 [ t ] 1) 1) [ t ] é o valor da temperatura em C sem consideração do sinal 2) Considerar o que for maior Limite de erros em algumas temperaturas selecionadas para termopares tipo K e tipo N Temperatura Limite de erro por DIN EN Parte 2 (ITS 90) Classe 1 Classe 2 C C C 0 ± 1,5 ± 2, ± 1,5 ± 2, ± 1,5 ± 2, ± 1,5 ± 2, ± 1,6 ± 3, ± 2,0 ± 3, ± 2,4 ± 4, ± 2,8 ± 5, ± 3,2 ± 6, ± 3,6 ± 6, ± 4,0 ± 7, ± 8, ± 9,00 Outros termopares sob solicitação Estrutura mecânica Embora seja uma estrutura especial, o sensor V-PAD oferece uma alta precisão e uma característica de resposta rápida. A precisão na medição pode ser posteriormente aumentada por um painel isolado adicional. Cabo revestido O cabo de isolação mineral é flexível. O raio mínimo de dobra é cinco vezes o diâmetro do revestimento. Diâmetro do revestimento 6,0 mm 8,0 mm Outros diâmetros de revestimento sob solicitação É recomendado que seja utilizado um cabo de isolação mineral o mais grosso possível já que terá melhores características mecânicas e elétricas. Materiais de revestimento do V-PAD Ni-alloy (Inconel 600) - até 1200 C (ar) - material padrão para aplicações que requeiram propriedades específicas de resistência a corrosão sob exposição a altas temperaturas, resistentes à corrosão sob tensão induzida rachaduras e corrosão em meios contendo cloro - altamente resistente aos halogênios, cloro, cloreto de hidrogênio - aplicações problemáticas em combustíveis sulfurosos Aços - até 850 C (ar) - boa resistência a corrosão com meio agressivo bem como vapor e gases combustíveis em meio químico Resistência V-PAD & em ambiente Temperatura Material da haste sulfuroso máxima (Hasteloy X ) média 1150 C (Inconel 600 ) baixa 1150 C (310 SS) média 1150 C (446 SS) alta 1150 C Pyrosil D alta 1200 C Haynes HR 160 muito alta 1250 C (316 SS) média 850 C Outros materiais de haste sob solicitação Página 2 de 6 Folha de dados WIKA TE /2010

3 Design e conexão elétrica Dependendo de suas conexões elétricas, os termopares V-PAD são divididos nos seguintes designs: Design com cabeçote Design com conexão ajustável ao cabo de isolação mineral Design com conexão ajustável ao cabo de isolação mineral com cabo de extensão Design com cabeçote V-PAD com cabeçote, pescoço e cabo de isolação mineral A selagem do processo ocorre no interior do pescoço Cabeçotes Modelo Material Entrada do cabo Proteção de ingresso Capa Acabamento da superfície BS Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa com 2 parafusos azul, pintado BSZ Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com parafuso azul, pintado BSZ-K Plástico M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com parafuso plástico BSZ-H Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com parafuso azul, pintado BSZ-HK Plástico M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com parafuso plástico BSS Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com presilha azul, pintado BSS-H Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com presilha azul, pintado 1000 Alumínio ½ NPT IP 65 Tampa rosqueada azul, pintado 1000 Aço Inox ½ NPT IP 65 Tampa rosqueada sem pintura 8000 Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa rosqueada azul, pintado 8000 Aço Inox ½ NPT IP 65 Tampa rosqueada sem pintura DIH /6000 DIH10/ BSZ-H Alumínio 3 x M20 x 1,5 IP 65 Tampa rosqueada com visor e indicador LCD DIH50 Alumínio M20 x 1,5 IP 65 Tampa dobrável com parafuso e indicador LED DIH10 1) Outros padrões sob solicitação 2) RAL5022, pintura poliéster epóxi a prova de água saina azul, pintado azul, pintado Conexão elétrica Termopar simples O código de cores no pólo positivo dos dispositivos sempre define a correlação da polaridade e o terminal de conexão Folha de dados WIKA TE /2010 Página 3 de 6

4 Transmissor (opcional) Um transmissor pode ser montado diretamente no cabeçote. Portanto, são possíveis as seguintes variações de instalação: Cabeçote Modelo do transmissor T12 T32 T53 BS - - BSZ/BSZ-K BSZ-H/BSZ-HK BSS BSS-H 1000/ /8000 DIH / DIH10 - Montado no lugar do bloco de ligação Montado dentro preso na tampa do cabeçote - Não é possível montagem Modelo Descrição Intrinsecamente Seguro Folha de dados T12 Transmissor digital, configurável via PC opcional TE 12.3 T32 Transmissor digital, protocolo HART opcional TE TE T53 Transmissor digital, FOUNDATION Fieldbus e PROFIBUS PA opcional TE Cabeçote com indicador digital (opcional) DIH50 Como uma alternativa opcional ao cabeçote padrão, o sensor poderá ser equipado com o Indicador digital DIH50. Para operações a mA o transmissor é necessário, que é montado dentro da caixa. Ao usar um transmissor HART, por exemplo, modelo T32, o range de medição e o range de indicação do transmissor e do indicador podem ser configurados conjuntamente. DIH50-F A DIH50-F pode ser usado fixação na parede. Portanto possível adaptar um indicador digital a estruturas sem a cabeçote, onde a montagem do mesmo é remota. Para operações a mA o transmissor é necessário, que é montado dentro da caixa. Ao usar um transmissor HART, por exemplo, modelo T32, o range de medição e o range de indicação do transmissor e do indicador podem ser configurados conjuntamente. Para o DIH50-F está disponível um conjunto de montagem em tubo Fig. Cabeçote com indicador digital, Modelo DIH50 Fig. Cabeçote para ambiente externo com indicador digital, Modelo DIH50 DIH10 Como uma alternativa opcional ao cabeçote padrão, o sensor poderá ser equipado com o indicador digital DIH10. O cabeçote usado neste caso é similar ao cabeçote modelo BSZ-H. Para operações a ma é necessário o transmissor, que é montado no inserto de medição. O range da escala do indicador é configurado manualmente da mesma forma que o range de medição do transmissor. Fig. Cabeçote com indicador digital, Modelo DIH10 Página 4 de 6 Folha de dados WIKA TE /2010

5 Design com conexão ajustável ao cabo de isolação mineral Este design com saída à cabo é destinado a instalações com compartimento acessível. A haste flexível é estendida do compartimento e levada até o ponto de medição. Comprimento do cabo de 100mm, outros comprimento sob solicitação Cabo térmico com Ø de 0,22mm Cabo tipo compensado dependendo do tipo de sensor, isolado com PTFE A selagem do processo é feita na conexão ajustável pela anilha de vedação. Pode ser fornecido em todos os tipos de roscas (por exemplo, G ½, ½ NPT, ¾ NPT). Design com conexão ajustável ao cabo de isolação mineral com cabo de extensão Comprimento do cabo conforme especificação do cliente Cabo compensado, condutores de 0,22 mm², cabo tipo compensado dependendo do tipo de sensor Numero de condutores depende do numero de sensores, condutores com extremidade exposta Isolação (material / máxima temperatura ambiente): - PVC 105 C - Silicone 200 C - PTFE 250 C - Fibra de vidro 400 C Outras versões sob solicitação A selagem do processo é feita na conexão ajustável pela anilha de vedação. Pode ser fornecido em todos os tipos de roscas (por exemplo, G ½, ½ NPT, ¾ NPT). Folha de dados WIKA TE /2010 Página 5 de 6

6 Proteção térmica (opcional) Em contraste com a maioria das outras medições de superfície, com aplicações em plantas de combustão a temperatura no exterior do tubo é maior que no interior do mesmo. O calor é gerado na maioria das vezes por uma chama aberta e, portanto, altas velocidades de gás e uma alta densidade de radiação térmica prevalecem. Uma vez que os sensores V-PAD sobressaem da superfície do tubo, ele é aquecido mais intensamente que o próprio tubo, devido tanto a radiação como a convecção. Isto pode levar a um erro de medição positiva, isto é, a medição apresenta uma temperatura muito elevada. Para reduzir esta distorção, que é dependente das condições de operação, V-PAD pode ser fornecido com uma proteção térmica adicional. No entanto, a proteção precisa ser estruturadada, em termos de material e de formato, de modo a adaptar-se precisamente ao tubo sob medição. Isto significa que o diâmetro externo do tubo PRECISA ser informado. Instalação É recomendado que o cabo de isolação mineral seja colocado na sombra da radiação para medição. Para fixar o cabo, você pode solicitar grampos de fixação que, preferencialmente devem ser fabricados com o mesmo material que o tubo. Para compensar a expansão térmica, o cabo MI deve ser posicionado em um ou vários círculos. Por solicitação do cliente, o cabo de isolação mineral pode ser curvado previamente preparando-o para a instalação. presilha de montagem Proteção contra explosão Uma montagem intrinsecamente segura do sensor do V- PAD é tecnicamente possível, mas não é recomendada. A inspeção final de um termopar intrinsecamente seguro demanda um teste de isolação elétrica de 500 V. Um termopar aterrado não pode passar neste teste. Para um termopar isolado, o ponto de medição não seria mais na superfície do tubo, mas a alguns milímetros de distância do mesmo. Isto causaria um considerável erro de medição. Na maioria dos casos, uma versão em conformidade com ATEX não faria sentido já que este é normalmente operado em plantas de combustão e ATEX não é definido para classes de temperatura maiores que T1 (450 C) Presilha para montagem Cabo de isolação Código de Material mineral Ø estoque Ø mm Inconel 600 Ø 10 mm Inconel 600 Modificações podem ocorrer e os materiais especificados podem ser substituídos por outros sem aviso prévio. As especificações e dimensões mencionadas nesse folheto representam o estado da técnica na ocasião da sua impressão Página 6 de 6 Folha de dados WIKA TE / /2010 _P WIKADO BRASIL Indústria e Comércio Ltda. Av. Úrsula Wiegand, 03 Polígono Industrial Iperó - SP vendas@wika.com.br