seguridad industrial
P = presión atmosférica
L = longitud del trayecto entre sondas
S(T) = resistencia de línea, que es una constante
para una temperatura dada
φ = función de forma de línea
ZoloSCAN se diferencia de otros equipos que usan la tecnología
TDLAS por el uso de una tecnología de multiplexeo patentada
que permite la combinación de muchos láseres en un único
haz (o rayo de luz) El rayo de luz multiplexado individual es
lanzado a través del espacio de combustión por medio de un
cabezal SensAlign. Se usa un segundo cabezal que captura la
luz, la recibe y vuelve a enviarla al rack de control para la demultiplexación y procesamiento de señal. Esta tecnología supera
muchos problemas de opacidad y minimiza el riesgo de exposición de equipos fundamentales alrededor del conducto o del
horno caliente.
Resulta obvia la importancia de mantener la alineación de un
sistema láser. No solamente el rayo láser debe estar en condiciones de proyectar la luz a través de un ducto de extracción de
alta opacidad, sino que debe coincidir con el receptor. La alineación se ve afectada por la vibración, el calentamiento, la refrigeración y la deformación del material. La mayoría de los sistemas
láser deben ampliar o difundir el haz de luz a fin de mejorar la
probabilidad de coincidir con el objetivo. En consecuencia, el
proceso de difusión de la luz del láser tiene un efecto secundario negativo. Dado que la potencia láser total se encuentra
en su punto máximo en condiciones ambientales con polvo,
ampliar el área del haz genera una menor intensidad y es más
susceptible a la pérdida de señal a causa de la alta opacidad.
El sistema que se describe en el presente documento supera
esta situación usando un sistema de auto-alineación patentado,
que busca de manera continua la más alta potencia posible a la
vez que efectúa micro-ajustes a la trayectoria del rayo láser en
función de la intensidad de la señal. Al mantener una alineación
precisa, el equipo puede proyectar un rayo más concentrado y
con mayor intensidad de luz. En este proceso, la tasa de éxito
de transmisión se mantiene por encima del 97% para EAFs
(Figura 4).
Rendimiento de planta con EAF –
rendimiento de transmisión exitosa
Figura 4
Las capacidades arriba analizadas permiten que el sistema reporte mediciones a lo largo de una trayectoria larga. Para EAFs,
esta longitud varía entre 0.75 y 1.3 metros. Los láser miden un
promedio de la concentración de gas a lo largo de la trayectoria
del rayo y, por lo tanto, cuanto más larga sea ésta, más representativa será la medición de los gases de salida del horno. Las
mediciones en un único punto siempre han generado inquietudes respecto de cuán representativas son de un ducto de gran
tamaño, particularmente dado que no puede suponerse que los
gases están bien mezclados en el punto de extracción. De este
modo, es sensato comparar diferentes tecnologías y esto puede
hacerse mediante un Factor de Representación del Ducto (DRF
en inglés). La Tabla 2 ofrece una comparación que muestra que
la trayectoria larga proporciona mediciones más representativas
que los láseres convencionales por un factor de 4 y que los
sistemas de muestreo extractivo por un factor de 40.
Tabla 2
Factor
Longitud de ruta de representación
de ducto
ZoloSCAN
0.75 – 1.3 metros
40
Láser común
0.25 metros
10
Sistemas extractivos
025 mm
1
Tecnología
La importancia de un DRF alto puede entenderse si se considera la dificultad de ubicar una sonda extractiva en un único
punto. Los gases de salida de hornos cambian constantemente
la temperatura, el largo de llama y la ubicación en el ducto. Asóciese esto con el hecho que muchos EAFs cambian la posición
del damper durante el curso de la colada y puede observarse
que es prácticamente imposible hallar un punto único que sea
representativo de los gases en todo momento. Por lo tanto, a
mayor DRF, la medición será más representativa.
También es fundamental actualizar los datos con rapidez. El
tiempo de actualización del sistema descrito en este documento es consistentemente menor a dos segundos (<2 seg). Esto
se compara de manera bastante favorable con los sistemas de
muestreo extractivos en los que históricamente es de más de
20 segundos. Aunque se considere que las mejoras recientes
en los sistemas extractivos han bajado el tiempo alrededor de
10 segundos, el basado en TDLAS es aún 5 veces más veloz.
En lo que se refiere a optimización de procesos y detección de
fugas de agua en un EAF, cuanto más rápido, mejor.
Una vez instalado, el sistema requiere poco mantenimiento. Todos los componentes electrónicos se encuentran seguros fuera
del horno y no los afecta ni el polvo ni el calor. Las sondas
refrigeradas por agua durarán más de un año y, siempre y cuando los cabezales estén adecuadamente protegidos del calor, el
mantenimiento periódico consiste en un control semestral. Una
preocupación que puede percibirse es el polvo que se deposita
en las sondas; sin embargo, esto no ha representado un problema. Una purga leve mantiene una presión positiva, de manera
tal que las partículas de polvo no ingresan a las sondas.
19 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO