KATflow 200: mediciones fiables del caudal en entornos turbulentos

En lo que respecta a la extracción de agua de los cursos de agua, las centrales hidroeléctricas están sujetas a unos límites máximos establecidos, necesarios para generar una determinada cantidad de electricidad. A medida que las centrales envejecen, resulta cada vez más difícil determinar de forma válida estos caudales máximos de extracción, ya que los parámetros originales de la instalación (por ejemplo, la capacidad de bombeo) varían debido al envejecimiento de la central. En resumen, esto se traduce, en la mayoría de los casos, en una disminución del rendimiento. En concreto, las centrales hidroeléctricas envejecidas necesitan un mayor caudal de agua para generar una determinada cantidad de energía.

Selemark, socio distribuidor italiano de Katronics, fue abordado en una feria por un ingeniero de un grupo de centrales hidroeléctricas. Este le explicó que las turbinas de las centrales hidroeléctricas del grupo llevan en funcionamiento desde la década de 1950 y que, debido al mayor caudal de agua necesario para alcanzar los objetivos de generación, ahora corren el riesgo de perder sus autorizaciones. Como preparación para una renovación prevista, el cliente necesitaba una solución para la medición del caudal que pudiera llevarse a cabo sin interrumpir la generación de electricidad, es decir, con el proceso en marcha.

Para el estudio de viabilidad iniciado a raíz de ello, se utilizó el medidor de caudal ultrasónico portátil KATflow 200 de Katronic, junto con los sensores compactos K1. Los sensores se fijaron a la tubería mediante pasta de acoplamiento y cadenas metálicas. El asistente acústico de posicionamiento de sensores, integrado en todos los caudalímetros ultrasónicos de Katronics, permite al usuario montar los transductores en las tuberías de forma rápida, sencilla y precisa, para poder iniciar inmediatamente la medición con la mejor intensidad de señal posible.

Las tuberías de hierro instaladas al aire libre en dicha central hidroeléctrica tienen un diámetro de 650 mm y discurren cuesta arriba con un ángulo típico de 27°. El terreno montañoso hacía prever una fluctuación de la temperatura ambiente entre -20 °C y +35 °C. Debido a los fuertes depósitos de óxido encontrados, se estimó una rugosidad de la superficie interior de las tuberías de hasta 4 mm. El caudal que circula por las tuberías es, por lo general, de 1,0 m³/s, y el cliente deseaba una medición del caudal lo más precisa posible, junto con una alarma fiable que se activara en cuanto el caudal superara el límite de extracción de 1,5 m³/s.

La cantidad prevista de óxido en el interior de la tubería y una velocidad de flujo estimada de entre 3,1 y 4,9 m/s hacían suponer una mayor turbulencia y el consiguiente ruido intenso en la señal de medición. El sofisticado procesamiento de señales del KATflow 200 compensó ambos factores a la perfección. La medición del caudal se estabilizó de inmediato y proporcionó muy buenos resultados. Un ingeniero del cliente pudo confirmar in situ las mediciones de caudal por ultrasonidos de Katronic basándose en la variación simultánea del caudal dentro de la dispersión porcentual conocida y en la verificación del rendimiento del contador.

En esta aplicación, Katronic permitió a un grupo de pequeñas centrales hidroeléctricas en Italia mantenerse dentro de sus límites de extracción permitidos. El caudalímetro portátil de tipo «clamp-on» KATflow 200, no invasivo y fácil de instalar en tuberías de entrada de hierro, ofreció una solución de primera clase para medir de forma fiable y precisa el caudal de agua hacia el generador durante el funcionamiento normal de la central hidroeléctrica.

Tras esta prueba satisfactoria, se prevé que la empresa de suministro energético adquiera hasta 30 caudalímetros KATflow para el proyecto, cuya finalización está prevista en el plazo de un año.

Crédito de la imagen: Selemark