ES2586031T3 - Método y dispositivo para medir al menos una magnitud física, tal como la temperatura, el flujo o la presión del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeración individual de un elemento de refrigeración en un horno metalúrgico - Google Patents

Método y dispositivo para medir al menos una magnitud física, tal como la temperatura, el flujo o la presión del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeración individual de un elemento de refrigeración en un horno metalúrgico Download PDF

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Abstract

Método para medir al menos una magnitud física, tal como la temperatura, el flujo o la presión, de un fluido refrigerante que fluye al menos en un ciclo de un elemento de refrigeración individual (3) incluyendo un elemento de refrigeración (1), respectivamente, en un horno metalúrgico, en cuyo método el fluido refrigerante se suministra a un cabezal de suministro (2) para distribuir el fluido refrigerante y para suministrar el mismo desde allí al menos a un ciclo de elemento de refrigeración (3) del elemento de refrigeración (1), siendo recibido y recogido del respectivo ciclo de elemento de refrigeración (3) por un cabezal colector (4), caracterizado porque - se dispone una línea de guía (5), - la línea de guía (5) está conectada al cabezal colector (4), y la línea de guía (5) está conectada por medio de un dispositivo de válvula (6) al ciclo de elemento de refrigeración (3), respectivamente, de modo que el fluido refrigerante es conducido, alternativamente, bien a través de la línea de guía (5) al cabezal colector (4), o bien más allá de la línea de guía (5) al cabezal colector (4), respectivamente, y porque - se mide al menos una magnitud física tal como la temperatura, la presión o el flujo del fluido refrigerante en la línea de guía (5), y se obtiene el valor de la magnitud física.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y dispositivo para medir al menos una magnitud ffsica, tal como la temperature, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual de un elemento de refrigeracion en un horno metalurgico
Antecedentes de la invencion
La invencion se refiere a un metodo segun el preambulo de la reivindicacion 1 para la medicion de al menos una magnitud ffsica, tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual de un elemento de refrigeracion en un horno metalurgico.
La invencion tambien se refiere a un dispositivo segun el preambulo de la reivindicacion 11 para la medicion de al menos una magnitud ffsica, tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual de un elemento de refrigeracion en un horno metalurgico.
La invencion trata de la refrigeracion en un proceso metalurgico lfquido, en un horno metalurgico tal como un horno de fusion en suspension, por ejemplo, un horno de fusion flash, mediante un sistema de refrigeracion incluyendo varios cabezales de suministro para la distribucion del fluido refrigerante, tal como agua refrigerante, a los ciclos de los elementos de refrigeracion de los elementos de refrigeracion utilizados para la refrigeracion de un horno metalurgico, incluyendo tambien dicho sistema varios cabezales colectores para recoger juntos los ciclos de los elementos de enfriamiento. A partir de un cabezal de suministro, habitualmente se suministra fluido de refrigeracion a los ciclos de los elementos de refrigeracion de 10 - 20 elementos de refrigeracion separados. Un horno metalurgico puede incluir decenas de dichas unidades de cabezales que comprenden un cabezal de suministro y un cabezal colector.
Los procesos metalurgicos ffquidos crean en las estructuras estacionarias que rodean al espacio de reaccion, tensiones termicas que fluctuan tanto atendiendo a la ubicacion como al tiempo. Debido al efecto combinado de estas tensiones, se forma una distribucion de la temperatura desequilibrada en la estructura de revestimiento refractaria, lo que produce un fenomeno no deseado para durabilidad total del revestimiento. El metodo normal en el enfriamiento del horno que se describe en WO02/48406A1 se basa en enfocar la potencia de refrigeracion en aquellas zonas del horno en las cuales la tension termica causada por reacciones metalurgicas es alta. Por ejemplo, en un horno de fusion flash, estas areas estan situadas en la parte inferior del eje de reaccion, asf como en las paredes de asentamiento y los agujeros de colada. La difusion y el dimensionamiento de la potencia de refrigeracion se basa en calculos teoricos, en el modelado y las experiencias obtenidas de otros hornos similares. Tras la etapa de diseno, los elementos de refrigeracion instalados utilizados para enfriar el revestimiento son refrigeradores estaticos y no reaccionan de forma activa a los cambios que tienen lugar en el proceso.
Un equilibrio de duracion determinada del proceso de enfriamiento, junto con el equilibrio de la tension termica causada por el proceso, se consigue mediante el control de las tasas de flujo del agua de refrigeracion que transporta la energfa termica hacia fuera. Debido a las diferencias locales en la tension termica, no es suficiente con ajustar las tasas de flujo cabezal por cabezal, sino que con el fin de garantizar una zona de refrigeracion equilibrada, es necesario manipular ciclos de los elementos individuales, es decir, los ciclos de los elementos de refrigeracion de elementos de refrigeracion individuales. Antes de la manipulacion de las velocidades de flujo, es necesario conocer la perdida de calor de cada elemento de refrigeracion, pero con anterioridad la medicion de la misma ha resultado muy costosa debido al hecho de que cada ciclo de elemento de refrigeracion era provisto de un medidor y cableado individual. En consecuencia, dicha partida de costes en general ha sido totalmente dejada fuera de la inversion global y la mera medicion espedfica del cabezal se ha considerado suficiente.
En caso de que la perdida de calor transferido desde el elemento por cada ciclo deba ser definida, es necesario saber la diferencia de temperatura de ciclo espedfica entre el agua refrigerante de entrada y de salida, asf como la tasa de flujo. La adicion de un medidor de calor y de flujo en cada ciclo es, sin embargo, innecesaria, debido a que la temperatura de retorno momentanea y la velocidad de flujo de cada elemento de refrigeracion en el ciclo no representa informacion muy vital para el control del proceso. Es, sin embargo, necesaria para definir con precision la perdida de calor espedfico del elemento de refrigeracion, pero es suficiente cuando los valores se obtienen unas pocas veces por hora, o cuando se cambia el grado de aperture de la valvula de control de suministro de agua. Por lo tanto una medicion simultanea de todos los ciclos es innecesaria, y las operaciones de medicion pueden llevarse a cabo de una en una.
Breve descripcion de la invencion
El objeto de la invencion es proporcionar un metodo y un dispositivo para resolver el problema anteriormente descrito.
El objeto de la invencion se consigue por medio de un metodo de acuerdo con la reivindicacion independiente 1 para la
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medicion de al menos una magnitud ffsica, tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual de un elemento de refrigeracion de un horno metalurgico.
La invencion tambien se refiere a un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion independiente 9 para medir al menos una magnitud ffsica, tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual de un elemento de refrigeracion de un horno metalurgico.
Las realizaciones preferidas de la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de acuerdo con la invencion tiene una lmea de grna que, por intermediacion de un dispositivo de valvula, tal como una valvula de tres vfas, esta en conexion de fluido con al menos un ciclo del elemento de refrigeracion, de modo que el fluido refrigerante es conducido desde el cabezal de suministro en el ciclo de elemento de refrigeracion al cabezal colector, alternativamente, ya sea a traves de la lmea de grna al cabezal colector o mas alla de la lmea de grna del cabezal colector. La lmea de grna comprende al menos un dispositivo de medicion tal como un medidor de calor, presion o flujo para medir una magnitud ffsica del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna, tales como la temperatura, la presion o el flujo del fluido refrigerante.
Cuando dicho tubo de medicion esta conectado mediante un dispositivo de valvula a todos los ciclos de los elementos de refrigeracion entre el cabezal de suministro y el cabezal colector, cada ciclo del elemento de refrigeracion puede, por medio de un dispositivo de valvula, conectarse facilmente de manera individual a un tubo de medicion. La ventaja que se obtiene es que por cada cabezal, solo se necesita un medidor de calor, presion y/o flujo, por medio del cual todos los ciclos se pueden medir en orden. En la practica, esto posibilita una forma rentable para la determinacion de la perdida de calor espedfico del elemento de refrigeracion. Ademas, por medio de un indicador de presion, puede detectarse la aparicion de posibles fugas, asf como la evolucion de la resistencia al flujo de los tubos. Otra manera de observar posibles fugas es comparar, por medio de un medidor de flujo, las tasas de flujo de los ciclos individuales con el flujo total que entra en el cabezal de suministro.
El dispositivo puede ser automatizado, de manera que un sistema de automatizacion se encargue de medir regularmente cada ciclo a ciertos intervalos. Por ejemplo, en un cabezal colector con 20 ciclos, cuando se mide en periodos de un minuto, se obtienen de cada ciclo 72 resultados de medicion en 24 horas. En el caso de un horno de fusion flash, el numero de ciclos individuales puede incluso ser de hasta 800, en cuyo caso la cantidad total de datos sena de 57600 lecturas de perdida de calor por 24 horas. Esta es una notable mejora en la precision de la medicion en comparacion con el estado anterior, en donde solo se media el flujo total que entraba en el cabezal de suministro junto con el la temperatura global de la salida total de los cabezales colectores.
Los datos espedficos del ciclo de elemento de ciclo pueden ser suministrados a un programa de ordenador que muestra las tensiones termicas locales creadas por el proceso, sector por sector del horno, como un grafico en una pantalla para los operadores. Ademas de la visualizacion, el programa puede ampliarse para analizar la situacion y para hacer cambios de flujo de equilibrio, que se remiten como comandos al sistema de control de enfriamiento del horno. Los cambios de flujo se pueden realizar por medio de valvulas de ajuste activas automatizadas de los ciclos de suministro del cabezal de suministro.
En conjunto, las ventajas conseguidas debido a la naturaleza dinamica del sistema son numerosas.
Un area de refrigeracion equilibrada se consigue entre los distintos puntos de la superficie interna del horno metalurgico, dado que se obtiene informacion sobre el nivel del elemento de refrigeracion.
El desgaste de los elementos de refrigeracion puede ser ralentizado y evitarse el dano de los mismos, dado que se obtiene informacion sobre el nivel del elemento de refrigeracion, y el enfriamiento puede ser aumentado en aquellos lugares, es decir, en los elementos de refrigeracion, en los cuales la tension termica es alta, al incrementar el flujo del fluido refrigerante. Dado que se obtiene informacion sobre el nivel del elemento de refrigeracion, una solucion de acuerdo con la invencion hace que sea mas facil anticipar situaciones problematicas y favorece un funcionamiento y uso seguro del horno metalurgico.
Debido a que se obtiene informacion sobre el nivel del elemento de refrigeracion, el consumo de agua se puede optimizar al enfocarse y/o al aumentar el flujo del fluido de refrigeracion en aquellos elementos de refrigeracion donde se necesita mas enfriamiento, y no es necesario aumentar el flujo del fluido refrigerante en todo el sistema entre el cabezal de suministro y el cabezal colector.
Otra ventaja se consigue tambien por medio de la solucion de acuerdo con la invencion. Se sabe que una alta temperatura en un elemento de refrigeracion vaporiza el fluido refrigerante en el ciclo de elemento de refrigeracion de un elemento de refrigeracion, y, como consecuencia de ello, se crea vapor en el ciclo de elemento de refrigeracion del elemento de refrigeracion, vapor que impide que el fluido refrigerante fluya a traves del elemento de refrigeracion en el ciclo de elemento de refrigeracion, y como resultado de esto, el elemento de refrigeracion pierde su capacidad de refrigeracion. La perdida de la capacidad de enfriamiento, finalmente, puede conducir a la destruccion del elemento de refrigeracion en cuestion, y puede ser necesario interrumpir todo el proceso del horno metalurgico con el fin de sustituir el elemento danado. En la solucion de acuerdo con la invencion, tales elementos de refrigeracion debilitados se pueden
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detectar a tiempo, y el flujo del fluido refrigerante se puede aumentar con el fin de evitar la formacion del denominado bloqueo de vapor.
Ademas de las ventajas tecnicas, la invencion tambien mejora la eficiencia de costes. El flujo del fluido refrigerante se puede centrar con mas precision en los puntos adecuados y, por tanto, la estructura de revestimiento refractario del horno metalurgico se desgasta mas adecuadamente, lo que de nuevo resulta en menos interrupciones de mantenimiento. Debido a que el flujo del fluido refrigerante puede ser enfocado con mas precision en los lugares apropiados, las medidas del horno metalurgico pueden ser disenadas con mayor precision, es decir, las tolerancias de dimensiones innecesarias se pueden evitar. Y, ademas, debido a que el flujo del fluido refrigerante se puede centrar con mas precision en los puntos apropiados, la solucion de acuerdo la invencion consume menos fluido refrigerante, lo que consecuentemente resulta en una menor necesidad de enfriamiento para fluidos refrigerantes recalentados.
La invencion es adecuada en todos los hornos refrigerados por agua con elemento de refrigeracion a traves de unidades de cabezal.
Lista de dibujos
Algunas formas de realizacion preferidas de la invencion se describen con mas detalle a continuacion, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la Figura 1 ilustra una primera realizacion preferida de un dispositivo de acuerdo con la invencion, y la Figura 2 ilustra otra realizacion preferida de un dispositivo de acuerdo con la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Los dibujos ilustran un dispositivo para medir al menos una magnitud ffsica tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual 3 de un elemento de refrigeracion 1 en un horno metalurgico (no ilustrado en los dibujos).
El dispositivo comprende un cabezal de suministro 2 para la distribucion y el suministro del fluido refrigerante (no ilustrado en los dibujos) en los ciclos de los elementos de refrigeracion 3 de elementos de refrigeracion 1. El fluido refrigerante es, por ejemplo, agua.
El dispositivo comprende tambien un cabezal colector 4 para recoger y recibir el fluido refrigerante de los ciclos de los elementos de refrigeracion 3 de los elementos de refrigeracion 1.
Ademas, el dispositivo comprende una lmea de grna 5 que, mediante la intermediacion de un dispositivo de valvula 6 esta en conexion fluida con al menos un elemento de ciclo de elemento de refrigeracion 3, de modo que el fluido refrigerante es conducido, alternativamente, a traves de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4 o mas alla de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4. El dispositivo de valvula 6 puede comprender, por ejemplo, una valvula de tres vfas, segun se ilustra en los dibujos.
La lmea de grna 5 comprende al menos un dispositivo de medicion 7 para la medicion de al menos una magnitud ffsica del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5, tal como la temperatura, la presion o el flujo del fluido refrigerante que circula en la lmea de grna 5.
Al menos un ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre el cabezal de suministro 2 y el cabezal colector 4 esta provisto, preferiblemente pero no necesariamente, de una valvula de control 12 para ajustar el flujo del fluido refrigerante que fluye en el ciclo del elemento de refrigeracion 3 sobre la base de la magnitud ffsica medida por el dispositivo de medicion 7.
El dispositivo de valvula 6 esta ventajosamente, pero no necesariamente, dispuesto entre el elemento refrigerante 1 y el cabezal colector 4, segun se ilustra en los dibujos.
En los dibujos, cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre el cabezal de suministro 2 y el cabezal colector 4 esta conectado por el dispositivo de valvula 6 a la lmea de grna 5, de modo que el fluido refrigerante es en cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 conducido, alternativamente, a traves de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4 o mas alla de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4. Ahora el dispositivo comprende ventajosamente, pero no necesariamente, un dispositivo para la conexion de cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 sucesivamente en un orden predeterminado a la lmea de grna 5, de modo que en un ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre un cabezal de suministro 2 y un cabezal colector 4, el elemento refrigerante siempre es conducido sucesivamente, a traves de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4.
En una realizacion preferida, el dispositivo de medicion 7 comprende un primer termometro 8 para medir la temperatura del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5, y ventajosamente un dispositivo de indicacion de la temperatura (no ilustrado en los dibujos) para indicar la temperatura del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5. El
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dispositivo indicador de la temperatura puede estar dispuesto, por ejemplo, en la sala de control del proceso (no ilustrada en los dibujos).
Ademas del primer termometro 8 descrito en la realizacion preferida ilustrada en la Figura 2, el dispositivo tambien incluye un segundo termometro 9 para medir la temperatura del fluido refrigerante antes del ciclo de elemento de refrigeracion 3, y medios de calculo 10 para el calculo de la diferencia de temperatura en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre la temperatura medida por el primer termometro 8 y la temperatura medida por el segundo termometro 9, y ventajosamente un dispositivo indicador (no ilustrado en los dibujos) para indicar la perdida de calor en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 calculado por los medios de calculo 10. El dispositivo indicador puede estar dispuesto, por ejemplo, en la sala de control del proceso (no ilustrada en los dibujos).
En la realizacion preferida ilustrada en la Figura 2, el dispositivo de medicion 7 incluye, ademas del anteriormente descrito primer termometro 8, un primer medidor de flujo 11 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5. El primer medidor de flujo 11 puede medir, por ejemplo, el flujo de masa, el flujo de volumen o la velocidad de flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5. En esta realizacion preferida, el dispositivo comprende un segundo termometro 9 para medir la temperatura del fluido refrigerante antes del ciclo del elemento de refrigeracion 3. El segundo termometro 9 puede, alternativamente, estar dispuesto para medir la temperatura del fluido refrigerante antes de que el fluido refrigerante entre en el sistema de refrigeracion, es decir, en la unidad de cabezal, por ejemplo, en la lmea principal de un denominado horno metalurgico (no ilustrado en los dibujos), antes de que el fluido refrigerante se distribuya en las unidades de cabezal del horno metalurgico. En la realizacion preferida ilustrada en la Figura 2, el dispositivo comprende tambien medios de calculo 10, en primer lugar para el calculo de la diferencia de temperatura entre la temperatura medida por el primer termometro 8 y la temperatura medida por el segundo termometro 9, y en segundo lugar para calcular la perdida de calor en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 en base a la diferencia de temperatura calculada en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 y el flujo.
En caso de que la lmea de grna 5 comprenda un primer termometro 8 para medir la temperatura del fluido refrigerante que circula en la lmea de grna 5, el dispositivo puede incluir, como alternativa, de manera ventajosa pero no necesariamente, un primer dispositivo de comparacion (no ilustrado en los dibujos) para comparar la temperatura medida con un valor maximo predeterminado. Ahora el dispositivo comprende, ventajosamente, pero no necesariamente, un dispositivo de alarma (no ilustrado en los dibujos) para dar una alarma en caso de que la temperatura medida supere el valor maximo predeterminado. Dicho primer dispositivo de comparacion esta ventajosamente, pero no necesariamente, dispuesto para calcular la perdida de calor en el ciclo del elemento de refrigeracion 3 a partir de la temperatura del fluido refrigerante medida por el primer termometro 8, y a partir de un valor maximo predeterminado de la temperatura, o partir de un valor objetivo predeterminado de la presion.
Al menos un ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre el cabezal de suministro 2 y el cabezal colector 4 esta ventajosamente, pero no necesariamente, provisto de una valvula de control 12 para ajustar el flujo del fluido refrigerante que fluye en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 sobre la base de la temperatura medida por el primer termometro 8 del dispositivo de medicion 7, por ejemplo, aumentando el flujo, en caso de que la temperatura del fluido de refrigeracion medida por el primer termometro 8 aumente.
El dispositivo de medicion 7 comprende ventajosamente, pero no necesariamente, un indicador de presion 13 para la medicion de la presion del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5, y un dispositivo indicador de la presion (no ilustrado en los dibujos) para indicar la presion del fluido refrigerante que circula por la lmea de grna 5.
En caso de que la lmea de grna 5 comprenda un indicador de presion 13 para medir la presion del fluido refrigerante que circula en la lmea de grna 5, el dispositivo incluye ventajosamente, pero no necesariamente, un segundo dispositivo de comparacion (no ilustrado en los dibujos) para la comparacion de la presion medida con un valor mmimo predeterminado. Ahora el dispositivo incluye ventajosamente, pero no necesariamente, un dispositivo de alarma (no ilustrado en los dibujos) que de una alarma en caso de que la presion medida caiga por debajo del valor mmimo predeterminado. Dicho segundo dispositivo de comparacion esta ventajosamente, pero no necesariamente, dispuesto para calcular la perdida de presion en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 a partir del flujo medido por el indicador de presion 13, y a partir de un valor mmimo predeterminado o un valor objetivo predeterminado de la presion.
Al menos un ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre el cabezal de suministro 2 y el cabezal colector 4 esta provisto, ventajosamente, pero no necesariamente, de una valvula de control 12 para ajustar el flujo del fluido refrigerante que fluye en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 sobre la base de la presion medida por el indicador de presion 13 del dispositivo de medicion 7, por ejemplo mediante el aumento de flujo, en caso de que se reduzca la presion del fluido refrigerante medido por el indicador de presion 13.
El dispositivo de medicion 7 comprende ventajosamente, pero no necesariamente, un primer medidor de flujo 11 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5.
En caso de que la lmea de grna 5 comprenda un primer medidor de flujo 11 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5, el dispositivo incluye de manera ventajosa, pero no necesariamente, un tercer dispositivo de comparacion (no ilustrado en los dibujos) para comparar el flujo medido con un valor mmimo predeterminado. Ahora el dispositivo incluye ventajosamente, pero no necesariamente, un dispositivo de alarma (no ilustrado en los dibujos) para
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dar una alarma en caso de que el flujo medido caiga por debajo de un valor mmimo predeterminado. Dicho tercer dispositivo de comparacion esta ventajosamente, pero no necesariamente, dispuesto para calcular la perdida de flujo del ciclo de elemento de refrigeracion 3 a partir del flujo medido por el medidor de flujo 11, y a partir de un valor mmimo predeterminado de flujo o un valor objetivo de flujo.
Al menos un ciclo de elemento de refrigeracion 3 entre el cabezal de suministro 2 y cabezal colector 4 esta ventajosamente, pero no necesariamente, provisto de una valvula de control 12 para ajustar el flujo del fluido refrigerante que fluye en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 sobre la base del flujo medido por el primer medidor de flujo 11 del dispositivo de medicion 7, por ejemplo mediante el aumento de flujo, en caso de que se reduzca el flujo del fluido refrigerante medido por el primer medidor de flujo 11.
La invencion tambien se refiere a un metodo para medir al menos una magnitud ffsica tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en un ciclo de elemento de refrigeracion individual 3 de un elemento de refrigeracion 1 en un horno metalurgico (no ilustrado en los dibujos).
En el metodo, el ffquido refrigerante se suministra al cabezal de suministro 2 para distribuir el fluido refrigerante y para el suministro de este a los ciclos de elemento de refrigeracion 3 de los elementos de refrigeracion 1.
En el metodo, el ffquido refrigerante se suministra desde el cabezal de suministro 2 a los ciclos de elemento de refrigeracion 3 de los elementos de refrigeracion.
En el metodo, el ffquido refrigerante se recoge de los ciclos del elemento de refrigeracion 3 de los elementos de refrigeracion 1 mediante un cabezal colector 4 para recoger y recibir fluido refrigerante de los ciclos del elemento de refrigeracion 3 de los elementos de refrigeracion 1.
En el metodo, se ha dispuesto una lmea de grna 5.
La lmea de grna 5 esta conectada al cabezal colector 4.
La lmea de grna 5 esta conectada por un dispositivo de valvula 6 a al menos un ciclo de elemento de refrigeracion 3, de modo que el fluido refrigerante es conducido, alternativamente, ya sea a traves de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4 o mas alla de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4.
En la lmea de grna 5, se ha dispuesto al menos un dispositivo de medicion 7 para la medicion de al menos una magnitud ffsica, tal como la temperatura, la presion, o el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5.
El fluido refrigerante es conducido a traves de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4.
Al menos una magnitud ffsica del fluido refrigerante se mide en la lmea de grna 5, y se obtiene el valor de la magnitud ffsica y la perdida estimada.
La lmea de grna 5 esta conectada ventajosamente, pero no necesariamente, por medio de un dispositivo de valvula 6 a cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 para que el fluido refrigerante sea en cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 conducido, alternativamente, a traves la lmea de grna 5 al cabezal colector 4 o mas alla de la lmea de grna 5 al cabezal colector 4.
En una realizacion preferida del metodo, el cabezal de suministro 2 esta provisto de un segundo termometro 9 para la medicion de la temperatura inicial del fluido refrigerante que fluye en el cabezal de suministro 2. Un segundo termometro puede estar dispuesto en el cabezal de suministro 2 o antes del cabezal de suministro, es decir, antes de la unidad de cabezal, por ejemplo, en la lmea principal del sistema de refrigeracion de un denominado horno metalurgico (no ilustrado en los dibujos) antes de la distribucion del fluido refrigerante en las unidades de cabezal del horno metalurgico. En esta realizacion, se ha dispuesto un dispositivo de medicion 7 en la forma de un primer termometro 8 en la lmea de grna 5 para medir la temperatura final del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5. En esta realizacion, la temperatura inicial del fluido refrigerante se mide mediante un segundo termometro 9 en el cabezal de suministro 2, y la temperatura final del fluido refrigerante se mide en la lmea de grna 5 mediante el primer termometro 8. En esta realizacion, se calcula la diferencia de temperatura entre la temperatura inicial del fluido refrigerante medida en el cabezal de suministro 2, y la temperatura final del fluido refrigerante medida en la lmea de grna 5, y de este modo se obtiene la diferencia de temperatura del ciclo de elemento de refrigeracion 3. En esta realizacion preferida del metodo, el cabezal de suministro 2 esta ventajosamente, pero no necesariamente, provisto de un dispositivo de medicion 7 que comprende un primer medidor de flujo 11 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en el cabezal de suministro 2; se mide el flujo del fluido refrigerante en la lmea de grna 5, y la tension termica se calcula sobre la base de la diferencia de temperatura calculada en el ciclo de elemento de refrigeracion 3 y el flujo medido.
En una realizacion preferida del metodo, en la lmea de grna 5 se ha dispuesto un dispositivo de medicion 7 que comprende un primer termometro 8 para medir la temperatura del fluido refrigerante que fluye en la lmea de grna 5 y se mide la temperatura final del fluido refrigerante en la lmea de grna 5. En esta realizacion, la temperatura del fluido refrigerante medida en la lmea de grna 5 se compara con un valor maximo predeterminado, y se da, ventajosamente,
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pero no necesariamente, una alarma en caso de que la temperatura del fluido refrigerante en la lmea de gma 5 supere el valor maximo predeterminado. En esta realizacion, ventajosamente, pero no necesariamente, se calcula la perdida de calor del ciclo del elemento de refrigeracion 3 a partir de un valor maximo predeterminado o de un valor objetivo predeterminado, y a partir de la temperatura del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma 5 medida por el primer termometro 8, por ejemplo mediante el calculo de la diferencia de temperatura entre un valor maximo predeterminado o un valor objetivo predeterminado y la temperatura del fluido refrigerante medida por el primer termometro.
En una realizacion preferida del metodo, la lmea de gma 5 esta provista de un dispositivo de medicion 7 que comprende un indicador de presion 13 para medir la presion del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma 5, y se mide la presion del fluido refrigerante en la lmea de gma 5. En esta realizacion, la presion del fluido de refrigeracion en la lmea de gma 5 se compara con un valor mmimo predeterminado, y se da, ventajosamente, pero no necesariamente, una alarma en caso de que la presion del fluido refrigerante en la lmea de gma 5 caiga por debajo del valor mmimo predeterminado. En esta realizacion, se calcula ventajosamente, pero no necesariamente, la perdida de presion del ciclo de elemento de refrigeracion 3 a partir de un valor mmimo predeterminado o de un valor objetivo predeterminado, y a partir del fluido refrigerante que circula en la lmea de gma 5 medido por el indicador de presion 13, por ejemplo, calculando la diferencia entre un valor mmimo predeterminado o un valor objetivo predeterminado y la presion del fluido refrigerante medida por el indicador de presion 13.
En una realizacion preferida del metodo, se dispone en la lmea de gma 5 un primer medidor de flujo 11 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma 5. En esta realizacion, se mide el flujo de fluido refrigerante en la lmea de gma 5, y el flujo de fluido refrigerante en la lmea de gma 5 se compara con un valor mmimo predeterminado, y se da, ventajosamente, pero no necesariamente, una alarma en caso de que el flujo del fluido refrigerante en la lmea de gma 5 caiga por debajo del valor mmimo predeterminado. En esta realizacion, se calcula ventajosamente, pero no necesariamente, la perdida de flujo del ciclo de elemento de refrigeracion 3 a partir de un valor mmimo predeterminado o de un valor objetivo predeterminado, y a partir del flujo del fluido de refrigerante que fluye en la lmea de gma 5 medido por el primer medidor de flujo 11, por ejemplo mediante el calculo de la diferencia entre un valor mmimo predeterminado o un valor objetivo predeterminado, y el flujo de fluido refrigerante medido por el primer medidor de flujo 11.
En una realizacion preferida del metodo, el cabezal de suministro 2 esta provisto de un segundo medidor de flujo 14 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en el cabezal de suministro. En esta realizacion, en la lmea de gma 5 se dispone un primer medidor de flujo 11 para la medicion del flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma 5. En esta realizacion, se mide el flujo en cada ciclo de elemento de refrigeracion 3, y se suman los flujos finales del fluido refrigerante en cada ciclo de elemento de refrigeracion 3, y como resultado de ello, se obtiene el flujo de retorno total, y se calcula la diferencia de flujo entre el flujo de retorno total y el flujo suministrado al cabezal de suministro 2, obteniendose la perdida de flujo. La perdida de flujo debe ser cero, porque si hay perdida de flujo, el sistema tiene una fuga.
En una realizacion preferida del metodo, la lmea de gma 5 esta conectada mediante un dispositivo de valvula 6 a cada ciclo de elemento de refrigeracion 3, por lo que el fluido refrigerante en cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 puede ser conducido, alternativamente, bien a traves de la lmea de gma 5 al cabezal colector 4 o bien mas alla de la lmea de gma 5 al cabezal colector 4. En esta realizacion preferida, el cabezal de suministro 2 esta provisto de un segundo medidor de flujo 14 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en el cabezal de suministro 2. En esta realizacion preferida se ha dispuesto un primer medidor de flujo 11 para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma 5. En esta realizacion preferida, el fluido refrigerante en el cabezal de suministro 2 se mide por medio del segundo medidor de flujo 14 proporcionado en el cabezal de suministro 2. En esta realizacion preferida, el fluido refrigerante es a su vez conducido desde cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 a traves de la lmea de gma 5 al cabezal colector 4 y el flujo del fluido refrigerante se mide en cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 por medio del primer medidor de flujo 11 dispuesto en la lmea de gma 5. En esta realizacion preferida, los flujos de fluido refrigerante medidos para cada ciclo de elemento de refrigeracion 3 se suman, y como resultado, se obtiene el flujo de retorno total. En esta realizacion preferida aqm se calcula la diferencia del flujo de retorno total y el flujo suministrado al cabezal de suministro 2, y se obtiene la perdida de flujo. La perdida de flujo debe ser cero, ya que, si hay una perdida de flujo, el sistema tiene una fuga.
Para un experto en la tecnica, es evidente que junto con los avances de la tecnologfa, la idea principal de la invencion se puede realizar de diferentes formas. Asf, la invencion y sus diversas formas de realizacion no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

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    Reivindicaciones
    1. Metodo para medir al menos una magnitud ffsica, tal como la temperature, el flujo o la presion, de un fluido refrigerante que fluye al menos en un ciclo de un elemento de refrigeracion individual (3) incluyendo un elemento de refrigeracion (1), respectivamente, en un horno metalurgico, en cuyo metodo el fluido refrigerante se suministra a un cabezal de suministro (2) para distribuir el fluido refrigerante y para suministrar el mismo desde alff al menos a un ciclo de elemento de refrigeracion (3) del elemento de refrigeracion (1), siendo recibido y recogido del respectivo ciclo de elemento de refrigeracion (3) por un cabezal colector (4),
    caracterizado porque
    - se dispone una lrnea de grna (5),
    - la lrnea de grna (5) esta conectada al cabezal colector (4), y la lrnea de grna (5) esta conectada por medio de un dispositivo de valvula (6) al ciclo de elemento de refrigeracion (3), respectivamente, de modo que el fluido refrigerante es conducido, alternativamente, bien a traves de la lrnea de grna (5) al cabezal colector (4), o bien mas alla de la lrnea de grna (5) al cabezal colector (4), respectivamente, y porque
    - se mide al menos una magnitud ffsica tal como la temperatura, la presion o el flujo del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5), y se obtiene el valor de la magnitud ffsica.
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque a partir de cada ciclo de elemento de refrigeracion (3) entre el cabezal de suministro (2) y el cabezal colector (4), el ffquido refrigerante es conducido en orden secuencial a traves de la lrnea de grna (5) al cabezal colector (4), para medir al menos una de dichas magnitudes ffsicas del fluido refrigerante que fluye en cada ciclo de elemento de refrigeracion individual (3).
  3. 3. Metodo segun las reivindicaciones 1 o 2,
    caracterizado porque la temperatura final del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) se mide por medio de un primer termometro (8) dispuesto en la lrnea de grna (5), y porque la temperatura inicial del fluido refrigerante en el cabezal de suministro (2) se mide por medio de un segundo termometro (9) dispuesto en la lrnea de suministro, de donde se calcula la diferencia de estas temperaturas del ciclo de elemento de refrigeracion (3).
  4. 4. Metodo segun la reivindicacion 3,
    caracterizado porque el flujo del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) se mide por medio de un primer medidor de flujo (11), y el flujo del fluido refrigerante que fluye en el cabezal de suministro (2) se mide por medio de un segundo medidor de flujo (14) dispuesto en el cabezal de suministro (2), y porque se calcula la tension termica del ciclo de elemento de refrigeracion (3) a partir de la diferencia de temperatura calculada y del flujo medido del fluido refrigerante.
  5. 5. Metodo segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la temperatura final del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) se mide por medio de un primer termometro (8), y porque dicha temperatura se compara con una valor maximo de temperatura predeterminado, y porque se da una alarma en caso de que la temperatura del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) supere el valor maximo predeterminado.
  6. 6. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
    caracterizado porque la presion del fluido refrigerante se mide en la lrnea de grna (5) por medio de un indicador de presion (13) y el valor medido se compara con un valor mmimo de presion predeterminado, y porque se da una alarma en caso de que la presion del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) caiga por debajo del valor mmimo de presion predeterminado.
  7. 7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-6,
    caracterizado porque el flujo de fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) se mide por medio de un primer medidor de flujo (11) y el valor medido en la lrnea de grna (5) se compara con un valor mmimo de flujo predeterminado, y porque se da una alarma en caso de que la tasa de flujo del fluido refrigerante en la lrnea de grna (5) caiga por debajo del valor mmimo predeterminado.
  8. 8. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque
    - el flujo del fluido refrigerante en el cabezal de suministro (2) se mide por medio de un segundo medidor de flujo (14),
    - el flujo del fluido refrigerante en el ciclo de elemento de refrigeracion (3) se mide, respectivamente, de modo que los valores de flujo de los ciclo(s) se suman, y como resultado, se obtiene el flujo de retorno total, y porque
    - se calcula la diferencia entre el flujo de retorno total y el flujo suministrado al cabezal de suministro (2), y se obtiene la perdida de flujo.
  9. 9. Dispositivo de refrigeracion de un horno metalurgico para fluido refrigerante que fluye en al menos un ciclo de elemento de refrigeracion individual (3) que incluye un elemento de refrigeracion (1), respectivamente, comprendiendo dicho dispositivo
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    - un cabezal de suministro (2) para distribuir el fluido refrigerante y para suministrar el mismo al ciclo de elemento de refrigeracion (3), respectivamente, y
    - un cabezal colector (4) para recoger y recibir el fluido refrigerante del ciclo de elemento de refrigeracion (3), respectivamente, caracterizado porque
    - el dispositivo comprende una lmea de gma (5) que, mediante la intermediacion de un dispositivo de valvula (6) esta en conexion fluida con al menos un ciclo de elemento de refrigeracion (3), respectivamente, y que esta en conexion fluida con el colector de recuperacion (4), de modo que el fluido refrigerante es conducido, alternativamente, a traves de la lmea de gma (5) al cabezal colector (4) o mas alla de la lmea de gma (5) al cabezal colector (4), y porque
    - la lmea de gma (5) comprende al menos un dispositivo de medicion (7) para medir al menos una magnitud ffsica, tal como la temperatura, el flujo o la presion del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma (5).
  10. 10. Dispositivo segun la reivindicacion 9,
    caracterizado porque comprende un controlador para controlar los dispositivos de valvula (6), con el fin de conectar cada ciclo de elemento de refrigeracion (3) entre el cabezal de suministro (2) y el cabezal de colector (4) sucesivamente en un orden predeterminado a la lmea de gma (5), de modo que en uno de los ciclos de elemento de refrigeracion (3) entre el cabezal de suministro (2) y el cabezal colector (4) el fluido refrigerante siempre es conducido sucesivamente a traves de la lmea de gma (5) al cabezal colector (4).
  11. 11. Dispositivo segun las reivindicaciones 9 o 10,
    caracterizado porque al menos un ciclo de elemento de refrigeracion (3) entre el cabezal de suministro (2) y el cabezal colector (4) esta provisto de una valvula de control (12) para ajustar el flujo del fluido refrigerante que fluye en el ciclo de elemento de refrigeracion (3) sobre la base de la magnitud ffsica medida por el dispositivo de medicion (7).
  12. 12. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 9 -11, caracterizado porque el dispositivo de medicion (7) comprende un primer termometro (8) para medir la temperatura del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma (5).
  13. 13. Dispositivo segun la reivindicacion 12,
    caracterizado porque comprende un segundo termometro (9) para medir la temperatura del fluido refrigerante antes del/os ciclos de elemento de refrigeracion (3), y porque comprende medios de calculo (10) para el calculo de la diferencia de temperatura entre la temperatura medida por el primer termometro (8) y la temperatura medida por el segundo termometro (9).
  14. 14. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13,
    caracterizado porque el dispositivo de medicion (7) comprende un primer medidor de flujo (11) para medir el flujo del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma (5), y que comprende medios de calculo (10) para el calculo de la tension termica sobre la base de la diferencia de temperatura calculada y el flujo medido de fluido refrigerante.
  15. 15. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 9-14, caracterizado porque el dispositivo de medicion (7) comprende un indicador de presion (13) para medir la presion del fluido refrigerante que fluye en la lmea de gma (5).
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