Cómo calcular la longitud del vástago del termopozo para instrumentos de temperatura

Tanto si su proceso industrial se desarrolla en entornos difíciles como en condiciones cotidianas, es probable que utilice un termopozo para evitar que sus instrumentos de temperatura sufran daños. Sin protección, es fácil que estos sensores dejen de funcionar.

Un desafío que enfrentan los operadores de campo con un termopozo es calcular la longitud del vástago para ajustar correctamente un termómetro o sensor de temperatura electrónico. El equipo técnico Ashcroft es preguntado a menudo cómo se hace esto, por lo que hemos creado este artículo como punto de referencia para usted. Continúe leyendo para aprender acerca de los diferentes tipos de termopozos, los factores a considerar al seleccionar el termopozo adecuado para su aplicación, cómo se conectan a la tubería de proceso y más.

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Tipos de termopozos

Antes de mostrarle los cálculos, repasemos qué es un termopozo y por qué es importante. Un termopozo es una carcasa protectora para termómetros y sensores. Sirve de barrera entre el sensor y el medio del proceso, protegiendo los instrumentos sensibles de entornos hostiles y garantizando al mismo tiempo una medición precisa de la temperatura. 

Ashcroft ofrece una variedad de estilos de termopozos para adaptarse prácticamente a cualquier instrumento de medición de temperatura en su aplicación. Cada opción está diseñada para proteger los vástagos y bulbos de los termómetros de los medios corrosivos, la presión del sistema y el flujo de alta velocidad, y le permite instrumento de temperatura sin necesidad desin necesidad de parar el proceso.

Factores clave a tener en cuenta al seleccionar un termopozo.

Normalmente, el tipo de vaina debe seleccionarse en primer lugar para adaptarse a la longitud de inserción de la aplicación y para determinar la longitud del vástago del instrumento. La longitud correcta de un termopozo depende en gran medida del diámetro de la tubería o el tubo. Una regla empírica consiste en insertar un termopozo entre un tercio y dos tercios de su recorrido en la corriente de fluido.

A continuación se indican otros puntos que deben tenerse en cuenta antes de acoplar el termopozo a un sensor de temperatura: 

1. Tipo y tamaño de la conexión de proceso: Es la parte del termopozo que se conecta con el recipiente o la tubería. Los tipos más comunes de conexiones incluyen el estilo roscado, brida, pozo de encaje, Van Stone, soldar y opciones sanitarias. Asegúrese de elegir la opción que mejor se adapte a su operación.

2. Longitud de inserción (longitud U): Es la porción del vástago desde la conexión a proceso (parte inferior de las roscas) hasta la punta del vástago que se inserta en la zona de proceso. Para obtener una lectura más precisa, se recomienda que toda la porción sensible del bulbo o sensor se sumerja en el medio. Ashcroft sugiere:

• 33% - 66% de longitud de inserción del diámetro del tubo para aplicaciones de líquidos
• 50% - longitud de inserción del diámetro de la tubería para aplicaciones de gas

3. Longitud del calorifugado (longitud T): Si procede, el calorifugado se utiliza cuando el recipiente o la tubería donde se insertará el termopozo está aislado. Es la longitud adicional entre la conexión de proceso y la conexión del instrumento de un termopozo, que viene determinada por el grosor del aislamiento.

Figura 1. Ejemplos de configuración estándar y retardada. 

4. Longitud del vástago del sensor: La longitud del vástago del termopozo debe coincidir con la longitud del vástago del dispositivo sensor de temperatura. La mejor práctica consiste en seleccionar la longitud de inserción del termopozo, calcular la longitud del vástago y, a continuación, seleccionar la longitud del vástago del dispositivo de medición para que coincida con la longitud del vástago del termopozo.

5. Agujero de la vaina: Es el diámetro cilíndrico interior de un termopozo diseñado para encajar en el vástago o bulbo de los instrumentos térmicos. Esta dimensión es crítica, ya que la tolerancia debe facilitar la instalación del instrumento al tiempo que garantiza un ajuste perfecto para minimizar el retraso térmico. Los diámetros interiores típicos son 0,260˝ o 0,385˝.

6. Configuración del vástago del termopozo: Es la forma de la parte del termopozo que se inserta en el proceso. Se recomienda el vástago cónico frente al vástago escalonado o recto debido a su mayor resistencia y a las vibraciones.

7. 7.Material: La selección del material depende de la resistencia a la corrosión y la solidez. Debe ser compatible con el medio del proceso, la temperatura, la velocidad y el material del recipiente o tubería. Los materiales típicos para estos instrumentos son acero inoxidable 316, acero inoxidable 304, latón y acero al carbono. Si su aplicación requiere otros materiales, póngase en contacto con la fábrica.

8. Longitud de inserción del instrumento: Se denomina comúnmente dimensión "S" para termómetros o dimensión "L" para RTD y termopares. Es la longitud desde la parte superior de las roscas de montaje de un termómetro hasta el extremo de su vástago. 

Fórmulas para adaptar un termopozo roscado a su termómetro bimetálico.

Para este artículo, nos centraremos en los termopozos roscados y con brida, ya que son los más utilizados. Verá dos cálculos de la longitud del vástago para un termopozo estándar y un termopozo con retardo. El mismo proceso puede aplicarse a los demás termopozos.

Figura 2: Ejemplo de vaina roscada y termómetro bimetálico.

1. Cálculo para termopozo roscado + termómetro bimetálico para aplicación en tuberías de 8" sin aislamiento (Lag)

En el siguiente ejemplo de aplicación, estamos posicionando la punta del termopozo al 50% del diámetro o 4". El retraso no es necesario ya que la tubería no está aislada. El siguiente ejemplo muestra que un termopozo roscado con un vástago de 5,5" de longitud se adaptará a un termómetro bimetálico con un vástago de 5,5" de longitud.

Figura 3. Ejemplo de termopozo roscado y termómetro bimetálico.

2. Cálculo para termopozo roscado + termómetro bimetálico para una aplicación de tubería de 10" con aislamiento de 3" (retraso)

En el siguiente ejemplo de aplicación, estamos colocando la punta del termopozo al 50% del diámetro o 5". Se requiere una longitud de retraso de 3" para exponer la conexión del instrumento en el termopozo.

Figura 4. Ejemplo de termopozo roscado con retardo y termómetro bimetálico.

Fórmulas para adaptar un termopozo embridado a su sonda RTD / termopar.

Veamos ahora algunos ejemplos de termopozos embridados. Los cálculos siguientes muestran un termopozo con brida estándar y un termopozo con brida con retardo. 

Figura 5: Ejemplo de vaina embridada y sonda RTD/termopar.

1. Termopozo con brida + sonda RTD para aplicación en tuberías de 24" sin aislamiento (Lag)

En este ejemplo de aplicación, estamos posicionando la punta del termopozo al 50% del diámetro o 12". El retraso no es necesario ya que la tubería no está aislada. El ejemplo siguiente muestra un termopozo embridado con una longitud de vástago de 14" para alojar un RTD con una dimensión L de 14" (356 mm).

Figura 6. Ejemplo de termopozo embridado y sonda RTD.

2. Termopozo con brida + sonda termopar para aplicación en tuberías de 20" con aislamiento de 3" (Lag)

En este ejemplo de aplicación, estamos posicionando la punta del termopozo al 50% del diámetro o 10". Se requiere una longitud de retardo para exponer la conexión del instrumento en el termopozo. El ejemplo siguiente muestra un termopozo embridado con una longitud de vástago de 15" para alojar un termopar con una dimensión L de 15" (381 mm).

Figura 7: Ejemplo de vaina embridada con retardo y sonda termopar. 

¿Quiere saber más?

Calcular la longitud correcta del vástago del termopozo puede parecer complicado, pero si sigue este enfoque sistemático, creemos que se sorprenderá de que sea más fácil de lo que esperaba. Si sigue teniendo dudas, póngase en contacto con póngase en contacto con nuestros expertos en productos. Hasta entonces, eche un vistazo a otros artículos que pueden ser de su interés:

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