Un sistema de monitorización que comprende: un dispositivo sensor (40,

50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) para detectar un estado del proceso de un purgador de vapor de agua (10, 110, 210, 310, 410, 610); un dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660) conectado operativamente al dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) para recibir datos del dispositivo sensor; y un montaje del monitor (30, 130, 230, 374, 376, 410, 581, 685) conectado bien al dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) o al dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660), caracterizado porque el montaje del monitor (30, 130, 230, 374, 376, 410, 581, 685) incluye un bloque conector (30, 130, 230) que incluye un acoplamiento (22, 122, 222) fijado a una virola (24, 124, 224) y que es operable para llevar un parámetro de un purgador de vapor de agua (10, 110, 210, 310, 410, 610) al dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) o al dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660).

SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente de EEUU Serie Nº 11/199.042, presentada el 8 de agosto de 2005, la cual es una solicitud que en parte es una continuación de la Patente Serie Nº 11/006.789, presentada el 8 de diciembre de 2004.

CAMPO TÉCNICO Y APLICABILIDAD INDUSTRIAL DEL INVENTO

El presente invento se refiere en general a sistemas de monitorización de un purgador de vapor de agua.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Los purgadores de vapor de agua son elementos de equipamiento comunes en las fábricas, refinerías y otras instalaciones industriales o comerciales. Los purgadores de vapor de agua están instalados en tuberías de vapor y actúan para separar (retirar) el vapor condensado, o “condensado”, del vapor sin permitir que el vapor escape. El condensado separado es después reciclado a través de las tuberías de retorno del agua de condensación hacia la caldera para su conversión de nuevo en vapor. Para operar de forma efectiva, el purgador de vapor de agua debe generalmente impedir que el vapor escape pasado el purgador de vapor de agua y que entre en la tubería de retorno del condensado. Si se permite que el vapor pase a través del purgador de vapor de agua en la tubería de retorno del condensado, el resultado es una pérdida valiosa de energía y una reducción de la eficiencia del sistema de vapor.

Hay varios tipos bien conocidos de purgadores de vapor de agua, entre los que están los separadores de agua de artesa invertida, purgadores de agua de flotador, purgadores termostáticos y purgadores de discos. Las instalaciones de fabricación, refinerías y grandes edificios están a menudo provistos de amplios sistemas de tuberías de vapor para calentar y procesar el vapor. Algunas de estas instalaciones pueden contener 1.000 o más purgadores de vapor de agua. Para facilitar el funcionamiento eficiente de los purgadores de vapor de agua es necesario algún tipo de monitorización o inspección para detectar los purgadores que funcionan mal.

En el pasado se han usado varios métodos diferentes de comprobar el estado de los purgadores de vapor. Uno de los métodos está por ejemplo expuesto en el documento US-2002/0124666. Un sistema usa una sonda alimentada por una batería para detectar la temperatura de los purgadores. Otro sistema usa una sonda alimentada por una batería en un purgador de vapor de agua de artesa invertida para detectar la presencia de agua en el purgador. Cuando el purgador de vapor de agua de artesa invertida tiene agua en él, el purgador tiene un estado o condición referido como “excelente”. Un purgador de vapor de agua de artesa invertida que funcione apropiadamente ha de tener un estado excelente si está funcionando adecuadamente. Una cantidad de agua especificada en el purgador indica un funcionamiento adecuado del purgador de vapor de agua. Un conocido sistema de monitorización del purgador de vapor de agua incluye una sonda que se extiende en el purgador de vapor de agua, siendo la sonda responsable del nivel de condensado en el purgador de vapor de agua.

Otros sistemas de purgadores de vapor de agua existentes incluyen señales luminosas en los purgadores de vapor de agua que indican los estados del proceso en los purgadores. Tales sistemas requieren una inspección visual de todos los purgadores en toda la instalación para la adecuada monitorización de todos los purgadores de vapor de agua.

Otro sistema para monitorizar los purgadores de vapor de agua es un sistema cableado rígido que incluye un cableado físico que es pasado por cada uno de los purgadores de vapor de agua a una o más estaciones de control de los purgadores de vapor de agua situadas centralmente para recibir y almacenar datos relativos a los estados del proceso de los purgadores de vapor de agua.

Además otros métodos para monitorizar los purgadores de vapor de agua incluían la transmisión e información de datos mediante el uso de radiofrecuencias.

RESUMEN DEL INVENTO

Un aspecto particular del invento se refiere a un sistema de monitorización reivindicado en la reivindicación 1. Otras realizaciones adicionales del invento están expuestas en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una ilustración esquemática, parcialmente en transparencia, de un purgador de vapor y de un sistema de monitorización a distancia de acuerdo con el invento.

La Figura 2 es una ilustración esquemática que muestra las aberturas para sondas en un acoplamiento de un bloque conector de un sistema de monitorización a distancia de acuerdo con el invento.

La Figura 3 es una ilustración esquemática, parcialmente en transparencia, de un purgador de vapor de agua y de un sistema de monitorización a distancia retroajustable de acuerdo con el invento.

La Figura 4 es una ilustración esquemática, parcialmente en transparencia, de una parte del sistema de monitorización a distancia retroajustable mostrada en la Figura 3 tomada a lo largo de la línea 4-4.

La Figura 5 es una ilustración esquemática, parcialmente en transparencia, de un purgador de vapor de agua y de otra realización de un sistema de monitorización a distancia retroajustable de acuerdo con el invento.

Las Figuras 6a y 6b muestran un diagrama de flujos del algoritmo operativo del sistema de monitorización a distancia.

La Figura 7 muestra un diagrama de flujos de un algoritmo operativo ISR del sistema de monitorización a distancia.

La Figura 8 es una ilustración esquemática en perspectiva, parcialmente en transparencia, de un purgador de vapor de agua y de un sistema de monitorización a distancia retroajustable.

La Figura 9 es una ilustración esquemática en perspectiva del sistema de monitorización a distancia retroajustable de la Figura 8.

La Figura 10 es una ilustración esquemática en perspectiva de otro sistema de monitorización retroajustable para uso con un purgador de vapor de agua.

La Figura 11 es una ilustración esquemática en perspectiva de otro sistema de monitorización de un purgador de vapor de agua.

La Figura 12 es una ilustración esquemática en perspectiva de otro sistema de monitorización de un purgador de vapor de agua.

La Figura 13 es una vista frontal esquemática del soporte de la Figura 12.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO

Los purgadores de vapor de agua son válvulas mecánicas automáticas que descargan condensado (agua) procedente de un sistema de vapor. En un sistema de vapor activo, si un purgador de vapor de agua no funciona correctamente se debe principalmente a dos posibles fallos: 1) fallo en “abierto”, cuando una válvula automática en el purgador de vapor de agua está continuamente en posición abierta permitiendo que el condensado y el vapor activo salgan del sistema; o, 2) fallo en “cerrado” cuando el purgador de vapor de agua retiene todo el condensado en el sistema y envía dicho condensado de vuelta al sistema de vapor, lo que reduce las eficiencias del sistema de vapor y posiblemente daña los equipos del proceso.

Como se muestra en la Figura 1, un tipo de purgador de vapor de agua está generalmente indicado en 10. El purgador de vapor de agua 10 es generalmente convencional y bien conocido en la técnica, aunque se ha de comprender que el presente invento puede ser usado con otros tipos de purgadores de vapor de agua. El purgador de vapor de agua 10 está conectado con una tubería de vapor activo (no mostrada) que suministra vapor al purgador de vapor de agua 10. El purgador de vapor de agua 10 también está conectado a una tubería de retorno del condensado (no mostrada) para dirigir el condensado de vuelta al generador de vapor de agua, tal como una caldera (no mostrada). El condensador de vapor de agua 10 está conectado a un sistema de monitorización a distancia 20.

En la realización mostrada el sistema de monitorización a distancia 20 incluye un montaje del monitor en la forma de un bloque conector 30, un dispositivo sensor de temperatura 40, un dispositivo sensor acústico 50, y un dispositivo de monitorización 60. Como se usa en esta descripción el término “montaje del monitor” se entiende que incluye, pero no está limitado a, cualquier componente apropiado para el montaje de un dispositivo de monitorización y/o de dispositivo detector y que puede funcionar para llevar un parámetro de un purgador... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de monitorización que comprende:

un dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) para detectar un estado del proceso de un purgador de vapor de agua (10, 110, 210, 310, 410, 610);

un dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660) conectado operativamente al dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) para recibir datos del dispositivo sensor; y

un montaje del monitor (30, 130, 230, 374, 376, 410, 581, 685) conectado bien al dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) o al dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660), caracterizado porque

el montaje del monitor (30, 130, 230, 374, 376, 410, 581, 685) incluye un bloque conector (30, 130, 230) que incluye un acoplamiento (22, 122, 222) fijado a una virola (24, 124, 224) y que es operable para llevar un parámetro de un purgador de vapor de agua (10, 110, 210, 310, 410, 610) al dispositivo sensor (40, 50, 140, 150, 240, 250, 340, 480, 350) o al dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660).

2. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que el dispositivo sensor incluye al menos uno de los siguientes: un sensor acústico (50, 150, 250, 350), un sensor de temperatura (40, 140, 240, 340), y un sensor de presión (480).

3. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que bien el acoplamiento (22, 122) o la virola (24, 124) define un receptáculo (34, 36, 134, 136) que se extiende hacia dentro desde una superficie exterior para aceptar el dispositivo sensor (40, 50, 140, 150).

4. El sistema de monitorización de la Reivindicación 3, en el que el receptáculo (34, 36, 134, 136) termina en un extremo cerrado.

5. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que el dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660) está programado con una lógica de monitorización.

6. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que el dispositivo electrónico de monitorización (60, 160, 260, 360, 460, 560, 660) incluye un dispositivo programable capaz de controlar al menos la recogida, almacenamiento, o difusión de los datos de estado del proceso.

7. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que el montaje del monitor (30, 130, 230) incluye un pasaje de entrada (31, 131, 231) apropiado para comunicación con un puerto de entrada (25, 125, 225) de un purgador de vapor (10, 110, 210) y que incluye un pasaje de salida (32, 132, 232) apropiado para comunicación con un puerto de salida (27, 127, 227) de un purgador de vapor de agua (10, 110, 210).

8. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que el dispositivo sensor (40, 50) está para detectar a distancia el estado del proceso del purgador de vapor de agua (10), y en el que el dispositivo electrónico de monitorización (60) incluye un transmisor para transmitir una señal basándose en el estado del proceso detectado.

9. El sistema de monitorización de la Reivindicación 8, en el que el estado del proceso detectado es bien el estado de la temperatura, el estado acústico, o el estado de la presión.

10. El sistema de monitorización de la Reivindicación 9, en el que el transmisor está configurado para enviar de forma periódica una señal indicativa del estado del proceso a un receptor cuando el estado del proceso detectado está dentro de los límites programados, y en el que el transmisor está configurado para enviar una señal indicativa del estado del proceso al receptor inmediatamente tras la detección de un estado fuera de los límites programados.

11. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, que además comprende un miembro de sonda (370) fijado al montaje del monitor y en el que el dispositivo sensor (340, 350) es adecuado para detectar a distancia el estado del proceso del purgador de vapor de agua (310) por medio de un miembro de sonda (370).

12. El sistema de monitorización de la Reivindicación 11, en el que el miembro de sonda (370) está fijado al montaje del monitor mediante aplicación por roscado.

13. El sistema de monitorización de la Reivindicación 11, en el que una parte del miembro de sonda (370) puede colocarse dentro del cuerpo del purgador de vapor de agua (310).

14. El sistema de monitorización de la Reivindicación 11, en el que el miembro de sonda (370) es hueco.

15. El sistema de monitorización de la Reivindicación 1, en el que el montaje del monitor está fijado de forma retirable a un cuerpo (314) del purgador de vapor de agua (310) mediante un mecanismo de fijación.