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Sonda de conductividad CP30 para el control de TDS del agua de caldera
La sonda de conductividad Spirax Sarco CP30 proporciona el punto de medición para controlar la conductividad del agua de caldera o los sólidos disueltos totales (TDS). Utilizada con un controlador de purga compatible, transmite al sistema de control una indicación repetible del estado del agua de la caldera, de modo que un sistema automático de purga TDS pueda supervisar y controlar los sólidos disueltos. Por tanto, Spirax Sarco CP30 es un componente de medición de un sistema de control de caldera, no un controlador ni una válvula de purga independientes.
Su diseño está destinado a aplicaciones con calderas de vapor en las que la sonda debe instalarse en un punto representativo del agua de caldera. El electrodo sensor puede cortarse a la longitud exacta de inserción antes de la instalación, mientras que el cuerpo de la sonda y la conexión permiten instalarla en un codo de sonda, una brida roscada o una conexión adecuada de la caldera. Esto resulta útil cuando la geometría de instalación está definida, pero la penetración final del electrodo todavía debe ajustarse al recipiente.
Cómo CP30 contribuye al control de purga TDS
La conductividad se utiliza como indicación medible del material disuelto en el agua de caldera. En un sistema de control TDS, CP30 detecta el agua y envía la medición al controlador seleccionado. El controlador y el conjunto de válvula de purga proporcionan la función general de supervisión o control. Por ello, la sonda debe seleccionarse como parte del conjunto completo, considerando conjuntamente el controlador, la conexión de caldera, la posición de instalación y el equipo de purga.
Las instrucciones actuales de instalación de CP30 identifican los controladores de purga BC3100, BC3200, BC3210, BC3150 y BC3250 como controladores compatibles con función de limpieza de sonda. El acondicionamiento de la sonda puede reducir el efecto de las incrustaciones sobre la medición, pero no sustituye un tratamiento adecuado del agua de caldera. Si se forman incrustaciones en la sonda, también pueden estar formándose dentro de la caldera; un especialista competente en tratamiento de agua debe revisar la instalación para evitar una situación potencialmente peligrosa.
Para proyectos que todavía están definiendo el sistema de control, utilice primero la ruta de la familia de controles de purga TDS. Si la selección del controlador es la cuestión pendiente, compare el controlador de purga de caldera BC3150 y el controlador de purga de caldera BC3250.
Construcción y opciones de conexión
La construcción en contacto con el fluido combina acero inoxidable austenítico y PTFE. La información técnica identifica el cuerpo como acero inoxidable austenítico Type 316Ti, la punta de la sonda como acero inoxidable ASTM A276 316L, y el manguito y la protección de la punta como PTFE. El muelle interno es de acero inoxidable austenítico. Antes de realizar el pedido, estos materiales deben comprobarse frente a la química real del tratamiento del agua y las condiciones de la aplicación.
La CP30 estándar se suministra con una toma de cable DIN 43650 y un prensaestopas Pg11. La conexión de la sonda es una rosca cónica 3/8 inch BSP. Existe una versión UL con conexión 1/2 inch NPT, adaptador de rosca para conducto y cuatro cables sueltos de 18 AWG. La ficha técnica indica que esta versión UL está aprobada según UL61010 y no lleva marcado CE. Por tanto, la aprobación regional, la práctica de cableado y la norma de conexión requerida deben confirmarse, no inferirse únicamente de la longitud de la sonda.
La sonda se suministra con cuatro longitudes nominales de electrodo: 300 mm, 500 mm, 1000 mm y 1500 mm. Cada longitud nominal es un punto de partida para la selección en obra; el electrodo se corta a la longitud requerida antes de la instalación. La punta de PTFE está retenida por un muelle interno, por lo que el procedimiento de corte y reinstalación de la punta debe realizarlo personal cualificado siguiendo las instrucciones. La longitud exacta de inserción debe establecerse a partir de la conexión de la caldera, la geometría interna, la inmersión requerida y la separación respecto a los tubos internos.
Posición de instalación y longitud de inserción
CP30 puede instalarse en un codo de sonda Spirax Sarco, a través de una brida roscada o directamente en una conexión de caldera, según la conexión y el montaje seleccionados. Las sondas de hasta 500 mm inclusive pueden instalarse vertical u horizontalmente. Las sondas más largas deben instalarse verticalmente. La punta debe situarse donde pueda medir agua de caldera representativa y, siempre que sea posible, alejada de la entrada de agua de alimentación.
La punta de la sonda debe quedar al menos a 20 mm de los tubos de la caldera. Las sondas instaladas verticalmente requieren una inmersión mínima de 100 mm. Estas dos dimensiones son comprobaciones de selección y de instalación: la longitud disponible debe alcanzar la zona de medición sin colocar la punta demasiado cerca de los tubos internos. La sonda no debe instalarse en el exterior sin protección adicional contra la intemperie, y la caldera debe despresurizarse y ventearse antes de instalar o retirar la sonda.
Rango de funcionamiento y límites técnicos
Para la selección, la información técnica de CP30 indica una presión nominal PN40, una presión máxima de caldera de 32 bar g y una temperatura máxima de funcionamiento de 239°C. La temperatura ambiente máxima es de 70°C. La conductividad mínima especificada es de 10 µS/cm o 10 ppm. La longitud máxima del cable entre la sonda y el controlador es de 100 m, sujeta a las instrucciones del controlador y a los requisitos de cableado aplicables.
| Elemento de selección | Información de CP30 |
|---|---|
| Longitudes nominales del electrodo | 300, 500, 1000 y 1500 mm |
| Conexión estándar | Rosca cónica 3/8 inch BSP con toma DIN 43650 y prensaestopas Pg11 |
| Opción de conexión UL | Adaptador de rosca para conducto 1/2 inch NPT con cuatro cables sueltos |
| Presión nominal | PN40 |
| Presión / temperatura máximas de caldera | 32 bar g / 239°C |
| Inmersión vertical mínima | 100 mm |
| Distancia mínima de la punta respecto a los tubos | 20 mm |
| Longitud máxima del cable entre sonda y controlador | 100 m |
Estos límites no sustituyen la comprobación del sistema completo de caldera. La presión, la temperatura, los materiales, la compatibilidad eléctrica, la normativa local y los límites del propio controlador deben considerarse conjuntamente. Cuando una versión local o regional tenga una conexión o una base de aprobación diferente, prevalecen la ficha técnica y las instrucciones de instalación de CP30 aplicables.
Conexión eléctrica de CP30 y mantenimiento
La toma de cable estándar se suministra con una junta entre la toma y el conector de la sonda. La junta debe permanecer instalada al volver a conectar la toma para mantener la integridad ambiental de la conexión. Las instrucciones de instalación exigen cable apantallado de alta temperatura y limitan a 100 m el recorrido entre la sonda y el controlador. El bloque de conexión estándar puede girarse en pasos de 90 grados para facilitar el cableado; la versión UL utiliza cables sueltos y un montaje de conducto, y no debe girarse de la misma manera.
Normalmente no será necesario realizar un mantenimiento frecuente de la sonda, pero las incrustaciones son una señal de diagnóstico importante. Si aparece incrustación en el electrodo, debe revisarse inmediatamente el tratamiento del agua de caldera. Las instrucciones describen la limpieza, la inspección y las comprobaciones de continuidad, y especifican una punta de sonda y un conjunto de muelle de repuesto. Estos trabajos deben realizarse por personal competente con la caldera aislada, despresurizada y en condiciones seguras.
Qué confirmar antes de pedir una Spirax Sarco CP30
- Confirme que la aplicación necesita medir la conductividad o el TDS del agua de caldera para supervisar o controlar la purga.
- Confirme el conjunto del controlador y la válvula de purga, incluido que el controlador seleccionado admite la conexión de sonda prevista y la función de limpieza de sonda, si se requiere.
- Mida la longitud de inserción necesaria y elija la longitud nominal de electrodo CP30 más cercana que pueda cortarse para adaptarse a la instalación.
- Compruebe si la instalación requiere la conexión estándar 3/8 inch BSP o la versión regional UL 1/2 inch NPT.
- Compruebe la presión y temperatura de caldera, la temperatura ambiente, la conductividad mínima, el recorrido del cable, la separación de 20 mm respecto a los tubos y la inmersión vertical de 100 mm.
- Confirme la posición de instalación, la separación de la entrada de agua de alimentación, la protección exterior y los requisitos eléctricos y de presión locales antes de liberar la compra de la sonda.
Una vez confirmados estos puntos, especifique la sonda de conductividad Spirax Sarco CP30 con la longitud nominal de electrodo y la versión de conexión requeridas. Así se mantienen alineados la sonda, el controlador y la instalación de caldera, y la longitud final del electrodo puede ajustarse con precisión a la profundidad real de inserción.
Resumen del producto CP30
La sonda de conductividad Spirax Sarco CP30 es una sonda de longitud ajustable para sistemas de monitorización TDS y control de purga de calderas de vapor. Combina materiales mojados de acero inoxidable austenítico y PTFE con cuatro longitudes nominales, opciones de conexión estándar o UL y un rango de funcionamiento definido de hasta 32 bar g y 239°C. Para una selección fiable, CP30 debe tratarse como parte del sistema completo de control del agua de caldera, confirmando conjuntamente el controlador, la norma de conexión, la geometría de inserción, el cableado y las condiciones de tratamiento del agua.
Información técnica — sonda de conductividad CP30
Versión en español de la ficha técnica CP30 TI-P403-49 AB Issue 4. El alcance se limita a la sonda CP30; la ficha original está en chino.
Descripción y aplicación
La sonda de conductividad Spirax Sarco CP30 se conecta a un controlador para medir la conductividad, o los sólidos disueltos totales (TDS), del agua. Normalmente se utiliza para supervisar y controlar la purga de calderas de vapor. La sonda puede instalarse en un codo de sonda Spirax Sarco, a través de una brida roscada o directamente en una conexión de caldera. El electrodo se suministra en cuatro longitudes nominales y se corta a la longitud requerida antes de instalarlo.
- Sonda de conductividad para utilizar con un controlador de purga.
- Apta para servicio de caldera de vapor hasta 32 bar g y 239°C dentro de los límites indicados.
- El electrodo puede cortarse para adaptarse a la longitud de inserción requerida.
- Los componentes mojados son de acero inoxidable austenítico y PTFE.
- Toma DIN 43650 estándar con prensaestopas Pg11; también existe una conexión UL 1/2 inch NPT.
Datos técnicos
| Elemento | Información de CP30 |
|---|---|
| Presión nominal | PN40 |
| Presión máxima de caldera | 32 bar g (464 psi g) |
| Temperatura máxima | 239°C (462°F) |
| Temperatura ambiente máxima | 70°C (158°F) |
| Presión máxima de prueba en frío de diseño | 60 bar g (870 psi) |
| Distancia mínima de la punta respecto a los tubos de caldera | 20 mm (3/4 inch) |
| Inmersión mínima para instalación vertical | 100 mm (4 inch) |
| Longitud máxima del cable entre sonda y controlador | 100 m (330 ft) |
| Conductividad mínima | 10 µS/cm o 10 ppm |
| Protección de entrada de la conexión de cable | IP65 |
Longitudes nominales del electrodo
| Longitud nominal | Equivalente imperial |
|---|---|
| 300 mm | 11.8 inch |
| 500 mm | 19.7 inch |
| 1000 mm | 39.4 inch |
| 1500 mm | 59.0 inch |
Materiales
| Componente | Material |
|---|---|
| Conector de cable | Poliamida |
| Junta plana | Caucho de silicona |
| Conector de la sonda | Poliamida |
| Cubierta | Acero inoxidable austenítico |
| Placa de características | Policarbonato |
| Cuerpo de la sonda | Acero inoxidable austenítico, Type 316Ti, W/S No. 1.4571 |
| Electrodo de la sonda | Acero inoxidable austenítico, ASTM A276 316L |
| Manguito de la sonda | PTFE |
| Protección de la sonda | PTFE |
| Muelle | Acero inoxidable austenítico, BS 2056 316 S42 |
Dimensiones y pesos aproximados
| Elemento de dimensión o peso | Valor |
|---|---|
| Distancia para retirar el conector de cable | 15 mm (0.6 inch) |
| Dimensión del conjunto conector/cuerpo indicada en el dibujo | 39 mm (1.5 inch) |
| Dimensión del cuerpo indicada en el dibujo | 178 mm (7.0 inch) |
| Diámetro del cuerpo de la sonda | 28 mm (1.1 inch) |
| Entrecaras para llave | 27 mm |
| Diámetro del electrodo | 6 mm (0.24 inch) |
| Diámetro de la punta de la sonda | 11 mm (0.43 inch) |
| Peso aproximado, 300 / 500 / 1000 / 1500 mm | 0.47 / 0.49 / 0.59 / 0.68 kg (1.0 / 1.1 / 1.3 / 1.5 lb) |
Montaje, pedido y repuestos
Las sondas de hasta 500 mm inclusive pueden instalarse vertical u horizontalmente. Las sondas más largas deben instalarse verticalmente. Coloque la sonda para detectar agua de caldera representativa y, siempre que sea posible, lejos de la entrada de agua de alimentación. La sonda se utiliza con una conexión de rosca hembra 3/8 inch BSP o 1/2 inch NPT, según la versión seleccionada.
Ejemplo de pedido: una CP30 con sonda de 500 mm y rosca 3/8 inch BSP. El repuesto indicado es el conjunto de protección de la punta y muelle. Las instrucciones de instalación y mantenimiento siguientes contienen los procedimientos de corte, cableado, desmontaje, limpieza e inspección.
La ficha técnica indica que la versión UL tiene conexión 1/2 inch NPT, está aprobada según UL61010 y no lleva marcado CE. Confirme la aprobación regional y la norma de conexión aplicables.
Instrucciones de instalación y mantenimiento — CP30
Contenido de instalación y mantenimiento seleccionado de IM-P403-34 AB Issue 10 para la sonda de conductividad CP30. La instalación, puesta en servicio, el cableado y el mantenimiento deben realizarlos personas cualificadas o competentes, conforme a las instrucciones completas del fabricante y a los requisitos locales.
Información de seguridad y uso previsto
Antes de instalar CP30, compruebe en las instrucciones de instalación y mantenimiento, la placa de características y la ficha técnica que el producto es adecuado para el fluido y la aplicación previstos. El producto está destinado a vapor y agua; consulte a Spirax Sarco antes de considerar otros fluidos. Compruebe la compatibilidad de los materiales, la presión, la temperatura y sus valores máximos y mínimos frente al sistema completo, y disponga dispositivos de seguridad cuando un límite del producto pudiera superarse.
No instale la sonda en el exterior sin protección adicional contra la intemperie. Mantenga libres los orificios de drenaje y venteo. Antes de instalar o retirar la sonda, aísle la presión y ventile de forma segura a la atmósfera; no suponga que el sistema está despresurizado porque el manómetro marque cero. Espere a que se normalice la temperatura de las piezas calientes y considere las superficies calientes, fluidos peligrosos, riesgos de explosión, espacios confinados o con falta de oxígeno, maquinaria móvil, objetos que puedan caer y demás riesgos del lugar.
- Proporcione acceso seguro, iluminación suficiente, medios de elevación y ropa de protección adecuada.
- Cumpla el sistema de permisos de trabajo; toda intervención debe realizarla o supervisarla una persona competente.
- Evalúe los esfuerzos externos transmitidos por el sistema conectado y adopte medidas para minimizarlos.
- Utilice herramientas y consumibles adecuados y repuestos originales de Spirax Sarco.
- Las superficies externas pueden calentarse mucho y alcanzar 350°C (662°F) en las condiciones máximas permitidas. Preste atención al PTFE. Si se expone a temperaturas próximas a 260°C (500°F) o superiores puede liberar humos tóxicos; no fume donde pueda haber PTFE contaminado.
- Proteja contra la congelación las piezas que no sean autodrenantes. El residuo de PTFE debe eliminarse por un método aprobado, nunca incinerarse, y mantenerse separado de otros residuos.
Posición de instalación
Antes de instalar, consulte al fabricante de la caldera cuando sea posible para determinar la posición de la sonda y el nivel TDS óptimo. Las sondas de hasta 500 mm inclusive pueden instalarse vertical u horizontalmente; las más largas deben instalarse verticalmente. Instale la sonda donde pueda detectar la conductividad del agua de caldera, alejada de la entrada de agua de alimentación si es posible. Mantenga la punta al menos a 20 mm de los tubos de caldera y sumerja una sonda vertical al menos 100 mm.
La caldera debe estar despresurizada y venteada a la atmósfera antes de instalar la sonda. Retire la etiqueta de la punta antes de la instalación.
Corte del electrodo a la longitud requerida
La punta de PTFE está retenida en el electrodo mediante un muelle interno y solo gira libremente en una dirección, que depende de cómo esté montado el muelle. No fuerce la punta ni la retire sin girarla al mismo tiempo, y no intente extraer el muelle de la punta.
- Gire la punta mientras tira de ella para separarla de la varilla de la sonda.
- Corte el electrodo a la longitud requerida y achaflane el extremo cortado.
- Retire el revestimiento de PTFE hasta dejarlo 50 mm (2 inch) atrás del extremo del electrodo.
- Coloque la punta y el muelle enrollando el conjunto en el electrodo.
- Compruebe que el extremo del electrodo quede enrasado con el extremo de la punta. Es normal que exista un pequeño juego.
Instalación y retirada de la sonda
- Compruebe que las roscas macho y hembra estén en buen estado.
- Aplique como máximo tres vueltas de cinta de sellado PTFE en la rosca de la sonda. No utilice cinta excesiva ni compuesto de unión en pasta.
- Coloque y apriete primero la sonda a mano, y después utilice una llave adecuada. No use nunca una llave de tubos.
- No apriete en exceso. Debido a la unión cónica o paralela no se recomienda un par de apriete concreto y siempre debe quedar rosca visible en la sonda.
- La rosca de la sonda no debe llegar al fondo. Si una rosca hembra desgastada o fuera de tolerancia provoca que el cuerpo llegue al fondo o se dañe, sustituya o rectifique la brida o la conexión.
Para retirar o volver a colocar la sonda, asegúrese primero de que la caldera o el recipiente estén despresurizados y venteados. Utilice la llave del tamaño correcto, inspeccione las roscas por si presentan daños por sobreapriete o gripado, sustituya la sonda si está dañada y mantenga libres los orificios de drenaje y venteo.
Cableado
Instale el cableado según BS 6739 o un equivalente local. En Estados Unidos y Canadá, el cableado debe cumplir el National and Local Electrical Code (NEC) o el Canadian Electrical Code (CEC). Para la CP30 estándar, utilice cable apantallado de alta temperatura de 2 o 4 conductores, 1 mm² (18–16 AWG). La longitud máxima entre la sonda y el controlador es de 100 m (330 ft). Deje cable suficiente para retirar la toma sin aplicar tensión a la sonda.
La sonda se suministra con una junta entre la toma de cable y el conector. Mantenga la junta instalada cada vez que vuelva a conectar la toma; las superficies de contacto deben estar limpias y sin daños. El bloque de conexión estándar puede girarse en pasos de 90° para facilitar el cableado. La versión UL no puede girarse de esta forma.
Para la versión UL, utilice cable apantallado Class 1 con una temperatura mínima adecuada de 75°C (167°F) entre la caja de terminales y el controlador. Los cuatro cables sueltos de 18 AWG suministrados miden 300 mm (12 inch) y están clasificados para 105°C (221°F); no supere ese valor. Utilice un conducto metálico flexible entre la sonda y una caja de terminales metálica adecuada. No coloque otros cables de control en el conducto o la caja de terminales y evite que la condensación se acumule en el conector o la caja.
Mantenimiento y localización de averías
Normalmente no será necesario un mantenimiento frecuente. Limpie el cuerpo con un paño humedecido con agua del grifo, agua desionizada o alcohol isopropílico; otros productos pueden dañar la sonda e invalidar la garantía. Retire la sonda una vez al año, quite la punta, limpie el extremo del electrodo con tela de esmeril fina, limpie la punta y el manguito de PTFE con un paño o un cepillo de cerdas y asegúrese de que la punta quede enrasada con el electrodo antes de volver a montarla.
Las incrustaciones en el electrodo indican que también pueden estar formándose en otros puntos de la caldera. Solicite asesoramiento sobre el tratamiento del agua sin demora. Algunos controladores Spirax Sarco disponen de acondicionamiento de sonda para minimizar el efecto de las incrustaciones, pero no sustituye un tratamiento adecuado del agua de caldera.
Muchos fallos de instalación se deben a un cableado incorrecto. Compruebe el cableado y los puentes del controlador. Puede utilizarse un medidor de conductividad MS1 de Spirax Sarco y un cable de extensión para comprobar la resistencia de CA de una sonda instalada. Para comprobar la continuidad, compruebe desde la punta hasta los terminales 1 y 2 del conector y desde el cuerpo de la sonda hasta el terminal 3 y tierra.
Está disponible un conjunto de punta y muelle de repuesto, número de pieza 4031280. Limpie y achaflane el electrodo antes de instalarlo; empuje el conjunto sobre el electrodo girándolo al mismo tiempo hasta que la varilla quede nivelada con el extremo de la protección de la punta. Es normal que exista un pequeño juego.