TA100 CHP / Monogen

TA100 CHP / Monogen
Manual de Instalación, Funcionamiento,
Mantenimiento y Diagnóstico de Problemas
TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 1.0
HISTORIAL DE REVISIONES 1.1 Rev A El presente manual es una recopilación de las versiones MAN0053, MAN0070 & MAN0071. Por favor remítanse a los citados manuales para obtener el historial completo de revisiones. 1.2
Rev B El manual ha sido actualizado incluyendo el nuevo nombre de la compañía y su logo 1.3
Rev C El manual fue actualizado para ajustar el mantenimiento de filtrado y motor, y del depósito de aceite, así como para añadir la purga de la línea de amortiguación por aire. 1.4
Rev D El manual ha sido traducido al español en Barcelona por Albert Cadirat de Contagas S.A. durante el mes de abril de 2010. 2 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2.0
INFORMACIÓN GENERAL 2.1 OBJETO DE ESTE MANUAL El presente manual se propone facilitar información sobre seguridad e instrucciones de montaje, puesta en marcha, funcionamiento, mantenimiento y detección de problemas del sistema TA100 CHP / MONOGEN según su aplicabilidad indicada en la primera página del mismo. El manual abarca todos los modelos de la gama TA100 CHP / MONOGEN excepto los sistemas para alta mar. Esto incluye las versiones CHP & MONOGEN, tanto para interior como al aire libre, así como unidades con y sin Compresor de Gas. Debido a la mejora permanente del producto y de su correspondiente documentación, se recomienda contactar con CONTAGAS S.A., distribuidor de Calnetix Power Solutions en España & Portugal, para asegurarse de que se dispone de la última versión de este manual. 2.2
INFORMACIÓN PARA CONTACTO La dirección y demás datos de contacto de CONTAGAS S.A. son los siguientes: CONTAGAS S.A. c. Fra Juníper Serra 91 08030 Barcelona Tf. 93 3940222 Email: [email protected] 2.3
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD IMPORTANTES ¡CONSERVEN ESTAS INSTRUCCIONES! – Este manual contiene instrucciones importantes que deben ser observadas durante el funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN. Por favor lean este manual íntegramente antes de la puesta en marcha del sistema TA100 CHP / MONOGEN. El equipo muestra diversas placas de advertencia. Familiarícense con estas placas antes de poner en marcha o de efectuar cualquier mantenimiento de la TA100 CHP / MONOGEN. El fabricante no podrá prever o anticipar todos los riesgos potenciales a los cuales el usuario de la TA100 CHP / MONOGEN pueda verse expuesto. Por tanto las advertencias y recomendaciones de este manual no son las únicas medidas a observar. Será preciso combinarlas con los procedimientos generales de seguridad e invocar el sentido común. Los equipos TA100 CHP / MONOGEN deberán ser manipulados en todos los casos por personal perfectamente entrenado para tal actividad. 3 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2.4
SÍMBOLOS DE SEGURIDAD Los siguientes símbolos de seguridad que aparecen en este manual indican la presencia potencial de situaciones o condiciones que podrían ser peligrosas o mortales para el usuario (o personal de servicio) y/o comportar daños para el sistema TA100 CHP / MONOGEN. 2.4.1
PELIGRO El signo de exclamación dentro de un triángulo equilátero se usa para advertir al instalador u operario de la presencia de importantes instrucciones en este manual 2.4.2
PELIGRO – RIESGO POR ELECTRICIDAD El relámpago dentro de un triángulo equilátero se emplea para advertir al usuario de la posibilidad descargas eléctricas peligrosas. Estas descargas podrían causar la muerte o heridas importantes. 2.4.3
PELIGRO – RIESGO POR FUEGO El símbolo de incendio dentro de un triángulo equilátero se emplea para advertir al usuario de la presencia de líquidos o gases potencialmente explosivos en los aparatos o baterías asociados a la TA100 CHP / MONOGEN. 2.4.4
PELIGRO – RIESGO POR GASES La calavera y las tibias cruzadas dentro de un triángulo equilátero se emplean para advertir al usuario de la presencia de gases volátiles, humos o vapores que pueden provocar mareos, pérdida de consciencia, daños en el aparato respiratorio o incluso la muerte cuando no se proporciona una ventilación adecuada. 4 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2.4.5
PELIGRO – RIESGO POR EXCESO DE RUIDO El símbolo de una cabeza humana con dedos en los oídos dentro de un triángulo equilátero se emplea para advertir al usuario de la presencia potencial de riesgo por exceso de ruido. El exceso de ruido puede causar pérdida de capacidad auditiva. 2.4.6
PELIGRO – RIESGO DE QUEMADURAS El símbolo de líneas paralelas que representan calor y un termómetro dentro de un triángulo equilátero se emplea para advertir al usuario de la presencia potencial de riesgo de quemaduras. A la vista de este símbolo se deberán extremar las precauciones para prevenir quemaduras. 2.4.7
PELIGRO – MATERIAL CORROSIVO El símbolo que muestra tubos de ensayo goteando sustancias sobre materiales y sobre una mano mostrando efectos corrosivos dentro de un triángulo equilátero se emplea para advertir al usuario de la presencia de materiales corrosivos. A la vista de este símbolo se deberán extremar las precauciones para evitar el contacto con tales sustancias. 2.5
SÍMBOLOS DE SEGURIDAD Se identifican con este símbolo los terminales para conectar con tomas de tierra 5 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2.6
PRECAUCIONES CONTRA RIESGOS 2.6.1
PRECAUCIONES GENÉRICAS Será preciso comprobar todas las normas y regulaciones aplicables previas a la instalación, puesta en marcha o mantenimiento de la TA100 CHP / MONOGEN. Se usarán siempre gafas de seguridad, calzado con aislamiento eléctrico y protección para los oídos cuando se opere con o alrededor de la TA100 CHP / MONOGEN. El área alrededor de la TA100 CHP / MONOGEN debe encontrarse limpia y libre de residuos. El sistema TA100 CHP / MONOGEN será manipulado únicamente por técnicos que hayan sido formados y homologados por Calnetix Power Solutions. No se permitirá en ningún caso que personal sin formación opere la TA100 CHP / MONOGEN. Siempre que se intervenga en la TA100 CHP / MONOGEN se deberá instalar un cartel de “No Pongan en Marcha” visible en el panel de control; se desconectará el interruptor de circuito, y se dejarán transcurrir cinco (5) minutos para facilitar la descarga de los condensadores antes de desconectar el terminal negativo de la batería. Cuando sea preciso alejarse de la TA100 CHP / MONOGEN se asegurará siempre el sistema cerrando y bloqueando las puertas de acceso. Si se mantienen abiertas las puertas durante períodos prolongados (superiores a 20 minutos) ello perjudicará el enfriamiento de los componentes, pudiendo provocar averías. 2.6.2
PROCEDIMIENTOS “LOCK OUT” & “TAG OUT” Cuando sea necesario detener el funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN para su ajuste, cableado o mantenimiento, se deberán seguir los procedimientos “LOCK OUT” o “TAG OUT”. Se recomienda bloquear el interruptor principal de circuito y la llave principal de gas. Si tal bloqueo no fuera posible, se debería cerrar al menos el interruptor general y la llave de paso de gas. 2.6.3
PRECAUCIONES CONTRA DESCARGAS ELÉCTRICAS El funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN comporta la existencia de corrientes y voltajes letales. Se deberán tomas las normales precauciones con conexiones eléctricas cuando se retire cualquier panel lateral o se abra alguna de las puertas. • Asegúrense de que no hay objetos extraños en o alrededor de la TA100 CHP / MONOGEN antes de proceder a la operación. • No se deberá intentar intervención alguna, ni siquiera las más simples (cambio del filtro del aceite, del filtro de aire, limpieza rutinaria, etc.) sin desconectar 6 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 •
completamente todos los componentes eléctricos incluyendo la conexión a red o la alimentación externa necesaria para el funcionamiento de accesorios como el cargador de baterías. Incluso después de haber dejado la unidad sin corriente, los condensadores del PFC y los del DC bus requerirán un lapso de tiempo considerable para descargarse. No se deberá acceder a la zona de la electrónica de potencia (PE) sin dejar transcurrir al menos 5 minutos para permitir la descarga de los condensadores de DC bus, mientras que los del PFC requerirán ser descargados manualmente antes de empezar a trabajar en su área. Se empleará una herramienta especial para la descarga manual de los condensadores de PFC. En ningún caso se usará un destornillador u otra herramienta para descargar los condensadores de PFC, puesto que ello supondría correr un riesgo significativo. No se permitirá la acumulación de agua en el suelo alrededor de la base de la TA100 CHP / MONOGEN. Se tomarán las precauciones adecuadas para prevenir accidentes en operaciones de mantenimiento en unidades instaladas en exterior. Cerrando las puertas de la unidad antes de proceder a su puesta en marchan se evitará que el operario se vea expuesto a descargas eléctricas de gran potencia. 2.6.4
PRECAUCIONES CONTRA QUEMADURAS El gas es extremadamente inflamable, e incluso explosivo bajo determinadas condiciones. • Eviten fumar, prender llamas o provocar chispas en el área de trabajo. • El sistema TA100 CHP / MONOGEN puede generar altas temperaturas. • Se tomarán las precauciones adecuadas siempre que se retire un panel lateral y/o se abra alguna de las puertas de la unidad. • Para prevenir quemaduras, es conveniente desconectar la unidad durante las operaciones de mantenimiento y esperar a que se haya enfriado antes de intervenir. Esto puede suponer hasta unas cinco horas dependiendo de cuál sea el área interior de la unidad que precise ser manipulada. • Se dispondrá de extintores adecuados, de fácil acceso e instalados cerca de la TA100 CHP / MONOGEN. Consúltese las normas locales de protección contra el fuego para seleccionar el modelo idóneo. • No se depositará nunca material inflamable cerca de la TA100 CHP / MONOGEN. • No se deberá emplear gasolina ni disolventes de baja temperatura de inflamabilidad (flash point) para limpiar la TA100 CHP / MONOGEN. 7 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2.6.5
PRECAUCIONES CON GASES TÓXICOS En equipos instalados en interior, los humos de combustión deberán ser expulsados al exterior del edificio. Una ventilación insuficiente puede generar la acumulación de gases tóxicos, que podrían provocar mareos, náuseas o incluso la muerte. 2.6.6
PRECAUCIONES CON COMPONENTES ROTATORIOS La turbina de la TA100 CHP / MONOGEN trabaja a muy alta velocidad, del orden de 68.000 rpm. Se han tomado todas las precauciones para proteger al usuario del riesgo que conlleva este tipo de movimiento. Para garantizar que estos dispositivos de seguridad se encuentran correctamente dispuestos, se comprobará que los paneles de separación están en su sitio y correctamente fijados durante el funcionamiento de la unidad. La manipulación de puertas y paneles será llevada a cabo únicamente por personal formado en fábrica para mantenimiento y reparaciones. 2.6.7
PRECAUCIONES CONTRA RIESGO DE APLASTAMIENTO La TA100 CHP / MONOGEN puede ser inestable cuando no esté instalada con carácter permanente. El peligro de aplastamiento existirá mientras la unidad no se encuentre correctamente montada. 8 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.0
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 3.1
COMPONENTES PRINCIPALES DE LA TA100 CHP / MONOGEN Las Microturbinas CPS TA100 CHP / MONOGEN son sistemas generadores de energía consistentes en Microturbinas recuperadoras de 100 kW, alimentadas con gas natural. El sistema presenta las siguientes características: • El sistema TA100 CHP / MONOGEN es un equipo industrial diseñado en dos versiones para ser instalado tanto en interior como al aire libre. • Puede ser suministrado como sistema CHP (Calor y Energía Combinados) con una unidad de recuperación integral de calor de agua caliente (HRU), o como sistema MONOGEN. • Disponible una versión que actúa como sistema de alimentación estándar de baja presión, y que incluye un compresor de gas integrado (GBC). • La TA100 CHP / MONOGEN genera 100 kW de potencia nominal eléctrica neta a un factor energético (PF) de 0,8 en condiciones ISO (15°C, 59°F). • La unidad TA100 CHP / MONOGEN CHP produce 172 kW (587000 Btu/hora) de energía térmica. • El nivel de ruido generado es inferior a 75dBA, medido a un (1) metro de distancia (3,3 pies) e inferior a 62 dMB a una distancia de 10 metros (33 pies) • La unidad es capaz de proporcionar 400/480 Voltios a 50/60 Hz. • El sistema puede ser conectado en red o mediante baterías. Los principales componentes son: • Turbina de Gas • Electrónica • Unidad de Recuperación de Calor (si se trata de la versión CHP) • Compresor de Gas (si se trata de la unidad de alimentación a baja presión) • Armazón 3.1.1
TURBINA DE GAS La turbina de gas es un dispositivo motor de un solo eje. Sus principales componentes son: • Compresor • Turbina • Alternador de alta velocidad 9 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 •
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Sistema de sujeción del rotor Cámara de combustión Recuperador 3.1.1.1
COMPRESOR El compresor es un dispositivo de flujo centrífugo diseñado en acero inoxidable muy robusto, con un ratio de presión de 4 : 1. 3.1.1.2
TURBINA El gas de combustión se expande a través de la turbina radial de superaleación para producir la energía capaz de hacer funcionar el compresor y el alternador. 3.1.1.3
ALTERNADOR DE ALTA VELOCIDAD La energía eléctrica es producida por un alternador magnético rotatorio permanente con un dispositivo estatórico enfriado por aceite. El alternador actúa como un motor durante el arranque inicial, evitando la necesidad de hardware auxiliar de arracada. 3.1.1.4
SISTEMA DE SUJECIÓN DEL ROTOR El rotor del alternador, el compresor y la turbina están montados en un único conjunto sólido de eje central. El montaje del eje se apoya en dos cojinetes separados y lubricados por aceite. Estos componentes han sido ensayados durante largos períodos de tiempo y aseguran una prolongada vida útil, habiendo sido usados en aplicaciones industriales durante décadas. 3.1.1.5
CÁMARA DE COMBUSTIÓN La cámara de combustión mezcla el combustible con el aire en una proporción gas‐aire concreta para proporcionar energía controlada a la turbina. La cámara ha sido diseñada con el apoyo de software especializado en dinámica de fluidos, y cada cámara es ensayada en un banco de flujo de alta precisión con el fin de proporcionar una distribución de flujo de máxima consistencia. Esto permite asegurar una vida útil prolongada, y bajas emisiones de NOx y de CO en la salida de gases. 3.1.1.6
RECUPERADOR DE GASES RESIDUALES El recuperador es un intercambiador de calor de humos y aire empleado para incrementar la eficacia eléctrica de la microturbina. Los humos calientes, una vez abandonan la turbina, se introducen en el recuperador y calientan la superficie de transferencia. El calor se transfiere al aire comprimido entrante antes de alcanzar la cámara de combustión, recuperando la energía residual de 10 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 la turbina y convirtiéndola en energía a usar en el ciclo. El uso del recuperador en la turbina duplica la eficacia eléctrica del sistema. 3.1.2
ELECTRÓNICA La electrónica del sistema convierte la energía saliente del alternador en la corriente para el usuario, con el voltaje e intensidad deseados. Los principales componentes de la parte electrónica del sistema son: • Sistema de control • Rectificador • Inversor • Cargador de batería integrado 3.1.2.1
SISTEMA DE CONTROL Este sistema controla de manera automática el motor, el rectificador, el inversor y las funciones de protección de red. 3.1.2.1.1
PROTECCIÓN DEL SISTEMA El sistema de control digital proporciona controles precisos de seguridad como protección contra sobre / bajo voltaje, sobre / baja frecuencia y distorsión armónica. 3.1.2.1.2
ELECTRÓNICA DE CONTROL DEL MOTOR El control del motor es una parte integral de la electrónica, y controla el arranque, funcionamiento y parada del motor, así como las funciones de supervisión completa del sistema y su seguridad. El control de motor gobierna las fases estacionarias y transitorias de carga de la unidad. Este control efectúa funciones de seguridad, tales como evitar velocidades excesivas, temperaturas residuales demasiado altas, presión insuficiente del aceite o temperatura excesiva del mismo. 3.1.2.2
RECTIFICADOR El rectificador convierte la electricidad de alta frecuencia saliente del alternador en corriente continua a la entrada del inversor. 3.1.2.3
INVERSOR El inversor transforma la corriente continua de alto voltaje en energía alterna utilizable a 400/480 VAC y 50/60 Hz. 11 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.1.2.4
CARGADOR DE BATERÍAS INTEGRADO El cargador integrado de baterías es capaz de recargar las dos (2) baterías de 12 VDC mientras el sistema está operativo. Cuando el sistema no está en funcionamiento se puede utilizar un cargador de baterías externo si éstas se encuentran desconectadas de la unidad. 3.1.3
UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR (HRU) La Unidad de Recuperación de Calor (HRU) consiste en un intercambiador de calor de tubo aleteado aire‐a‐líquido de flujo contracorriente, y tubos de cobre de tipo DN 50 /dos pulgadas). El HRU es un componente integral de la unidad CHP, totalmente gobernado por el sistema de control. Los sensores de línea de entrada de agua, de la línea de descarga de agua, de entrada de gas en la HRU y de salida de humos de la misma proporcionan el feedback necesario para la modulación del actuador de tiro, facilitando el control preciso del funcionamiento de la HRU y la protección contra posibles daños en caso de condiciones anormales. La figura 3.1 muestra el sistema HRU visto desde la puerta posterior del lado izquierdo de la unidad. Recibe el calor de los gases residuales desde la turbina, y puede ser utilizado en sistemas de potabilidad. Puede funcionar con caudales entre 10 gpm y 80 gpm, y a partir de presiones que sean capaces de servir el caudal a 125 psig. Este sistema puede ser programado para proporcionar el máximo calor transferido al agua, controlar la temperatura de salida del agua, o incrementar la misma. 12 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 3.1 – SISTEMA HRU 3.1.4
COMPRESOR DE GAS El compresor de gas (GBC) es un componente integrado en las unidades versión alimentación a baja presión, y se encuentra gobernado totalmente por el sistema de control. Permite que la unidad opere con combustibles a presión de entrada desde 1,25 kPa (5” w.c.) hasta 34,47 kPa (5 psig). 3.1.5
ARMAZÓN El armazón es un componente integrante del diseño genérico. Presenta un revestimiento que garantiza una protección de larga duración contra la corrosión, que al margen de resguardar los componentes del sistema, ofrece un aspecto estéticamente agradable 13 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.1.5.1
TOMA DE ENTRADA DE AIRE En el armazón de la TA100 CHP / MONOGEN el sistema de entrada de aire está pensado para proporcionar a la turbina aire filtrado, reducción de ruido y control del flujo de refrigeración. La versión para aire libre está dotada de un tejadillo situado sobre las tomas de entrada, para evitar que entre agua o nieve en el sistema a través de las mismas. La versión para interior dispone de cajas de tomas que permiten la conexión directa de la unidad desde el exterior. Las tomas incluyen un sistema de atenuación que reduce la polución acústica de la unidad por debajo de 62 dBA a 10 metros. 3.1.5.2
SALIDA DE GASES RESIDUALES DEL MOTOR El sistema de expulsión de humos de la versión para exteriores ha sido diseñado para proporcionar la mínima restricción del caudal, y al mismo tiempo evitar la entrada de lluvia o nieve. La temperatura máxima de calor residual del sistema es de 315°C (600°F). El caudal de gases residuales es de 48 Nm3/min (1700 SCFM). La versión para interiores cuenta con una chimenea vertical de 10 pulgadas de diámetro que permite su conexión directa. Existen dos tipos disponibles de sistema de expulsión de gases residuales; uno que permite la eliminación libre de humos, y otro que incorpora una brida a la que se puede fijar una conducción. 3.1.6
COMPONENTES AUXILIARES 3.1.6.1
SUMINISTRO DE ACEITE El sistema de suministro de aceite tiene la doble misión de lubrificar los cojinetes y de refrigerar el alternador. Un motor eléctrico a 24 VDC sin escobillas (de eje flotante) de larga vida útil, acoplado a una bomba de aceite de desplazamiento positivo, proporciona el caudal y presión adecuados. El aceite fluye a través de un intercambiador de calor de aceite/aire para disipar el calor, para pasar acto seguido a través de un filtro de aceite de 3 micras, antes de acceder al conjunto de motor. Este sistema de suministro de aceite no requiere mantenimiento alguno durante la vida útil del motor, y su robustez está sobradamente demostrada. 3.1.6.2
SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE (GAS) El sistema de suministro de gas ha sido simplificado gracias al avanzado sistema de control de motor. Los elementos primarios son válvulas dobles de corte de combustible, una válvula de control, y un colector de combustible, todos ellos dimensionados, modelados por ordenador y ensayados para ser empleados con gas natural y propano. 14 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.2
DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DE LA TA100 CHP / MONOGEN 3.2.1
DIAGRAMA DE PROCESO E INSTRUMENTACIÓN (PID) DE LA TA100 CHP / MONOGEN El siguiente Diagrama de Proceso e Instrumentación (PID) describe el sistema TA100 CHP / MONOGEN (Figura 3.2). El presente PID describe un sistema CHP con compresor de gas integrado y unidad de recuperación de calor. FIGURA 3.2 – PID DE LA TA100 CHP / MONOGEN 15 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.2.2
ARMAZÓN La cubierta de la TA100 CHP / MONOGEN ha sido ideada para cumplir con los requisitos de operatividad medioambiental tanto en instalaciones en interior como al aire libre. La versión para exteriores incluye un tejadillo para evitar que el agua o la nieve puedan introducirse en el equipo. La cubierta posee un revestimiento que proporciona protección duradera contra la corrosión. El armazón incorpora un sistema de insonorización y reducción de ruidos, y el resultado es un nivel de polución acústica inferior a los 62 dBA a 10 metros durante el funcionamiento. 3.2.3
SISTEMA DE ARRANQUE POR BATERÍA La TA100 CHP / MONOGEN dispone de un sistema de arranque mediante batería. Si la unidad incorpora un compresor de gas, y se requiere su arranque en modo Island, será preciso aportar energía externa para activar el compresor durante la puesta en marcha y se necesitará el control de energía externo opcional. La TA100 CHP / MONOGEN precisa de dos (2) baterías de 12 VDC conectadas en serie para entregar 24 VDC. El suministro de 24 VDC desde las baterías es utilizado por la electrónica del sistema para energizar el motor de arranque. 3.2.4
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE GAS La TA100 CHP / MONOGEN se alimenta mediante gas natural. En las unidades de baja presión de alimentación, un compresor de gas aumenta la presión del gas, partiendo de entre 1,25 kPa (5” w.c.) y 34,47 kPa (5 psig), y alcanzando un mínimo de 75 psig. El sistema controla este compresor integrado. En las unidades de gas a alta presión, el colector de combustible de la TA100 CHP / MONOGEN requiere una presión operativa constante mínima de 75 psig, y una presión máxima de 90 psig. La velocidad de la microturbina se mantiene modulando el caudal de gas. En la rampa de gas hay tres válvulas: dos de cierre y una de control. Si la unidad tiene certificación CE las dos válvulas de cierre serán clase A según EN161. Las válvulas de cierre son normalmente cerradas, y abren únicamente durante el funcionamiento de la unidad. La tercera es una muy robusta y precisa válvula de control y se usa para controlar con exactitud el volumen de gas empleado para regular la velocidad de la turbina. Esta válvula ofrece prestaciones de respuesta rápida para facilitar: 1) Un arranque exacto y consistente 2) El control preciso de la velocidad en estado estacionario 3) Un eficaz control transitorio de la velocidad durante los cambios de carga 3.2.5
UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR (HRU) El sistema HRU integrado en la TA100 CHP / MONOGEN proporciona 172 kW de energía térmica (en condiciones normales ISO, 120°F de temperatura de entrada del agua, y un caudal medio de 60 gpm). El sistema se controla automáticamente para 16 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 permitir que el usuario pueda operar en cualquiera de los tres diferentes modos, variando la cantidad de gases residuales de la turbina que pasan por las bobinas del intercambiador de calor del HRU: 1. Máxima energía térmica (el regulador de gas totalmente abierto) 2. Ajuste de la temperatura de salida del agua (regulador de gas modulado automáticamente) 3. Ajuste de la variación de la temperatura del agua (regulador de gas modulado automáticamente) La unidad HRU puede ser operada con agua potable y es capaz de funcionar con caudales a partir de 10 gpm hasta 80 gpm, con presiones de agua de hasta 125 psig. 3.2.6. SECUENCIA DE ARRANQUE La TA100 CHP / MONOGEN se conecta situando el interruptor de potencia ON/OFF en la posición ON, y se desconecta colocando el interruptor en OFF. La unidad no arrancará si el interruptor se mantiene en posición OFF. Sin embargo, la unidad continuará funcionando aunque el interruptor pase a OFF. La unidad se pone en marcha pulsando sobre START en la pantalla “Operate”, y puede ser detenida en cualquier momento presionando sobre STOP. En la siguiente tabla se detallan los diferentes pasos del proceso de puesta en marcha: TABLA 3.1: FASES DE ARANQUE DEL SISTEMA FASE DESCRIPCIÓN DURACIÓN Ajuste de Enfriamiento o calentamiento del aceite Hasta que la temperatura temperatura 1. Mín. 15°C (59°F) del aceite alcance el valor del aceite 2. Máx. 75°C (167°F) correcto Aceleración Aceleración eléctrica del motor a 16000 Aprox. 30 segundos del motor rpm para el ciclo de purgado para purga Purgado Mantenimiento eléctrico del motor a Aprox. 20 segundos 16000 rpm para el purgado del motor /sistema recuperador Ignición Deceleración eléctrica del motor a 10000 10 segundos rpm y activación de alimentación y del ignitor para encendido Aceleración Aceleración eléctrica asistida y Aprox. 120 segundos combustión a 68000 rpm. (depende de temperaturas iníciales) Si la unidad se encuentra en modo de generación automática mientras está conectada a la red, calentará durante unos 30 segundos y a continuación incrementará hasta 17 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 alcanzar la máxima carga de la que el sistema es capaz de generar, teniendo en cuenta el límite de temperatura de gases residuales EGT y el límite de potencia de salida del sistema, o de la correspondiente carga solicitada en el modo seguimiento de carga o en el de ajuste de carga. Si la unidad se encuentra en modo de generación automática y en opción Island, la unidad calentará durante unos 30 segundos y automáticamente generará energía para la carga de las líneas de salida. 3.2.7. PARADA DEL SISTEMA El sistema permite tres tipos de parada. Dos de ellos son para ser ejecutados por el usuario iniciado. El tercero es un mecanismo de parada automática comandado por el control del sistema, originado por un fallo del mismo. 3.2.7.1.
PARADA NORMAL La parada normal ejecutada por usuario se realiza desde el panel de control en el frontal de la TA100 CHP / MONOGEN en modo local, o a través de comunicación Modbus en modo remoto. Todas las paradas deberían ser llevadas a cabo por este método, excepto cuando se produzcan fallos en el sistema o riesgos para la seguridad del personal. Para iniciar una parada normal, se presionará sobre “Stop” en la pantalla “Operation” del display HMI. Aparecerá una pantalla de confirmación. Se seleccionará la opción “Enter” para proceder a la parada, o la opción “Cancel” si se decide abortar la operación. La parada normal deberá ser precedida de la descarga del equipo cuando éste se encuentre operando en modo Island. Si se requiere efectuar una parada mientras se está trabajando en modo Red, la unidad decrecerá automáticamente el nivel de carga hasta “No load”, se estabilizará, y a continuación efectuará la parada. Para una descripción completa del proceso de parada véase la sección correspondiente del presente manual. 3.2.7.2.
PARADA DE EMERGENCIA El usuario puede efectuar una parada de emergencia presionando sobre el Botón (STOP) de Parada de Emergencia, situado en el panel frontal de la TA100 CHP / MONOGEN, independientemente de que el sistema esté operando en modo local o remoto. También es posible ejecutar la parada de emergencia manipulando el contacto cableado remoto de emergencia. La parada de emergencia únicamente se distingue de la normal en que en la de emergencia no se efectuará el purgado del motor o del circuito residual. Se deberá tirar del Botón de Parada de Emergencia para su rearme. Usen el botón de parada de emergencia solamente en caso de una incidencia real, tras lo cual NO se deberá poner de nuevo en marcha la TA100 CHP / MONOGEN hasta que el problema haya sido diagnosticado y resuelto. 18 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.2.7.3.
PARADA COMANDADA POR EL SISTEMA La TA100 CHP / MONOGEN efectúa de manera automática el diagnóstico y la detección de fallos del equipo a través del control del sistema. Cuando este sistema detecta un fallo o problema en la unidad que se considera que requiere efectuar la parada, la unidad la ejecutará en modo normal o emergencia, dependiendo del tipo de fallo. 3.2.8. MONITORIZADO REMOTO Los datos de monitorizado remoto son accesibles a través de un puerto RS485, usando protocolo MODBUS. Éste es el único protocolo de comunicación disponible para usuarios. Mediante el puerto RS485 la TA100 CHP / MONOGEN también puede ser controlada desde una ubicación remota. Se encuentra disponible una Unidad Máster de Control que permite la monitorización múltiple de unidades TA100 CHP / MONOGEN desde una localización remota. 3.2.9. PRODUCCIÓN ELÉCTRICA La producción eléctrica de red de la TA100 CHP / MONOGEN es de 100 kW. El voltaje producido puede ser de 400 VAC a 50 Hz ó 480 VAC a 60 Hz dependiendo de las necesidades de la instalación. En el momento de efectuar el pedido se determinará el voltaje y frecuencia de suministro del equipo con el fin de aportar los parámetros e información correctos para la puesta en marcha. 3.2.10. EFECTOS MEDIOAMBIENTALES Y DE CANALIZACIÓN Los efectos medioambientales sufridos por la unidad son causados por las temperaturas ambiente. También las conducciones generan pérdidas cuando la unidad tiene la salida de gases residuales canalizada interior o exteriormente. Estos efectos reducen la capacidad del sistema debido a mayores pérdidas causadas por las canalizaciones o las limitaciones normales de la turbina (degradación). Véase la Especificación Técnica CPS ES1074 para conocer los niveles de degradación. NOTA: Se usará esta información como referencia para predecir el comportamiento de la unidad, sin que suponga garantía alguna del mismo. 3.2.10.1.
EFECTOS DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Todo sistema de turbinas que tenga un límite físico de temperatura definirá un valor concreto a partir del cual el comportamiento del sistema se “degradará”. El usuario notará una reducción de la producción de energía del sistema a temperaturas superiores del aire de entrada. Véase la Especificación Técnica 19 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 CPS ES1074 para conocer los niveles de degradación de las diferentes versiones de la TA100 CHP / MONOGEN. 3.2.10.2
EFECTOS DE LA PRESIÓN DE ENTRADA Los efectos de la presión de entrada al motor se traducen en pérdidas de presión causadas por la longitud o el diámetro restringido de los conductos de aire del motor en el lugar de la instalación. Las pérdidas de presión reducen la capacidad de producción de energía del sistema. El diseño de las conducciones deberá ser realizado de manera que provoque pérdidas inferiores a los valores máximos indicados en las especificaciones de CPS (Véase el Manual de Instalación y Puesta en Marcha de TA100 CHP / MONOGEN). Cualquier pérdida en las conducciones de entrada y salida de gases residuales generará una disminución de la producción de energía de la unidad. 3.2.11. CÓDIGOS Y NORMAS DE DISEÑO Se tendrán en cuenta todas las regulaciones y normas aplicables antes de seleccionar y preparar el lugar donde se pretenda instalar la TA100 CHP / MONOGEN. Esta precaución garantizará que el lugar cumpla todos los requisitos legales y normas de seguridad. 3.2.11.1
NORMAS DE CONSTRUCCIÓN SEGÚN LA UNIÓN EUROPEA (CE) El sistema TA100 versión CHP puede ser suministrado en una versión totalmente certificada como equipo CE GAD (Gas Appliance Directive). Esta versión cumple en su totalidad los requisitos CE según las normas de la Comisión Europea. Si se suministra la unidad como versión MONOGEN CE, es preciso que cumpla con todas las directivas excepto la GAD, dado que esta última sólo afecta los sistemas CHP. Directiva de Aparatos para Gas Directiva para Bajo Voltaje Directiva de Compatibilidad Electromagnética Directiva de Maquinaria Directiva de Equipos a Presión Directiva de Atmósferas Explosivas 20 GAD, 90/396/EEC LVD, 73/23/EC EMC‐D, 89/336/EEC MD, 98/37/EC PED, 97/23/EC ATEX 94/9/EC TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.2.11.1.
OTRAS NORMAS DE CONSTRUCCIÓN El sistema TA100 CHP / MONOGEN también cumple con las siguientes normas: Interfaz de Servicio Inversores de Potencia Interconexión de Energía Distribuida Turbinas a Gas IEEE std 929 IEEE std 519 IEEE P1547 NFPA 47 3.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA TA100 CHP / MONOGEN Es importante familiarizarse con la “orientación” de la TA100 CHP / MONOGEN. Siempre que se cite en este manual, “Frente” se referirá a la sección o cara donde se encuentra el panel de control de la TA100 CHP / MONOGEN. “Posterior” definirá la cara opuesta a “Frente”. “Derecha” significará el lateral de la TA100 CHP / MONOGEN que quede a mano derecha cuando se encara el panel de control. “Izquierda” identificará el lateral de la TA100 CHP / MONOGEN que quede a mano izquierda cuando se encara el panel de control. La Figura 3.4 muestra una vista del lateral derecho del conjunto de la TA100 CHP / MONOGEN. El lado frontal queda a la izquierda, y el posterior a la derecha. La Figura 3.5 muestra el lateral izquierdo del conjunto de la TA100 CHP / MONOGEN. Las imágenes muestran la unidad versión CHP para interior incluyendo el compresor de gas. La Figura 3.6 permite ver los principales componentes de un sistema CHP completo. La Figura 3.7 muestra una fotografía del sistema para aire libre con la cubierta con toma de aire y la extracción de humos a prueba de agua. 3.3.1 DIMENSIONES Característica Peso Anchura Altura Longitud Versión interior 1814 kg (4100 lbs) 84 cm (33,5 pulgadas) 211 cm (83 pulgadas) 300 cm (120 pulgadas) 21 Versión exterior 2040 kg (4500 lbs) 84 cm (33,5 pulgadas) 225 cm (88,7 pulgadas) 300 cm (120 pulgadas) TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3.3.2 VISTAS FIGURA 3.4 – VISTA LATERAL DERECHA DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 22 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 3.5 – VISTA LATERAL IZQUIERDA DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 23 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 3.6 – PRINCIPALES COMPONENTES DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 24 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 3.7 – UNIDAD TA100 CHP / MONOGEN PARA INSTALACIÓN EN EXTERIOR 25 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.0
INSTALACIÓN DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 4.1
INFORME RESUMEN DE PUESTA EN MARCHA Se requerirá al ingeniero o técnico encargado de la puesta en marcha que cumplimente el Informe Resumen de Puesta en Marcha (CPS Formulario #156), lo firme, y solicite también la firma del representante de la propiedad. Estas firmas significarán la confirmación de que la unidad ha sido instalada y puesta en marcha de acuerdo con el listado de verificación, que la unidad se encuentra lista para empezar a funcionar de modo seguro a plena capacidad operativa, y que se inicia el período de garantía. 4.2
RECEPCIÓN DEL ENVÍO Cuando la TA100 CHP / MONOGEN llegue al lugar de instalación o al área de preparación se deberá efectuar una inspección completa de la mercancía para comprobar que se ha recibido el sistema en buenas condiciones. Se retirará todo el material de embalaje y las fundas de plástico para verificar que no se ha producido daño alguno durante el transporte. 4.3
REQUISITOS DEL LUGAR DE INSTALACIÓN La buena planificación de la instalación es la clave para seleccionar el área de ubicación más adecuada. Una elección errónea del lugar de instalación puede derivar en problemas futuros, o generar condiciones de funcionamiento potencialmente adversas para la TA100 CHP / MONOGEN. Se deberán observar las siguientes directrices a la hora de seleccionar el área de instalación. El lugar elegido se encontrará: • Exento de residuos • No expuesto a inundación • No expuesto a acumulación de nieve en las conducciones de entrada y salida de gases. • Los gases residuales deberán ser correctamente eliminados de la unidad para prevenir su eventual recirculación en la microturbina, y también para evitar su exposición a personas, animales y equipos que se puedan ver afectados por el calor. • En instalaciones de interior, los gases residuales deberán ser en todos los casos expulsados al exterior, y se conducirá el aire desde el exterior a las tomas de aire de la unidad. El área elegida deberá permitir la instalación de las conducciones de aire, tanto la de refrigeración como la de combustión del motor. Determinar el diámetro adecuado de las tomas de aire y las conducciones de expulsión de gases es esencial para el correcto funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN. Para calcular las dimensiones de las conducciones se tomarán en cuenta parámetros como temperatura, caudal y pérdidas de carga como se puede observar en la Tabla 4.1. 26 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 •
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Se comprobará que existe una distancia suficiente entre la TA100 CHP / MONOGEN y cualquier muro o estructura permanente, de forma que permita el mantenimiento y la cómoda sustitución de componentes. Esta distancia desde el frente y los laterales de la TA100 CHP / MONOGEN no debe ser en ningún caso inferior a 1,1 metros. La cara posterior (lado de gases residuales) de la turbina dispondrá de al menos 1,3 metros de espacio, y si se instala más de una unidad, la distancia entre las diferentes TA100 CHP / MONOGEN no será inferior a 1,8 metros. (Véase Figura 4.3). Se dotará la unidad de aislamiento acústico adecuado para proteger personas e instalaciones circundantes. El depósito de combustible (gas) se encontrará a una distancia razonable. Si la instalación se lleva a cabo en los EE.UU., se incluirá la siguiente información: Información concerniente a normas de protección contra fuego y carga, desarrollada por la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (NFPA). Esta información se encuentra disponible en la NFPA, 1 Battery Parrk Quincy, MA 02169‐7471. Teléfono 1‐617‐770‐3000, Página web: www.nfpa.org. Las normas siguientes son aplicables dependiendo del tipo de alimentación del combustible de la TA100 CHP / MONOGEN y de cómo se emplee la unidad: • NFPA No. 30 – Norma sobre líquidos inflamables y combustibles • NFPA No. 37 – Norma sobre motores de combustión estacionaria • NFPA No. 54 – Norma gasista nacional • NFPA No. 58 – Uso y almacenamiento de gas propano GLP • NFPA No. 68 – Guía de ventilación de atmósferas explosivas • NFPA No. 70 – Norma eléctrica nacional • NFPA No. 76A – Sistemas eléctricos básicos para instalaciones sanitarias • NFPA No. 99 – Instalaciones sanitarias • NFPA No. 101 – Norma de seguridad personal • NFPA No. 110 – Sistemas de emergencia y de energía en modo de espera • NFPA No. 211 – Aparatos para chimeneas, hogares, respiraderos, y combustibles sólidos • NFPA No. 220 –Tipos de construcción de edificios Existen otras normas, reglamentaciones y directivas adicionales, que conviene consultar en el momento de seleccionar el lugar de instalación, o planificar su diseño y montaje, como por ejemplo: • Article X, National Building Code American Insurance Association 85 John St. New York, NY 10038 27 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 •
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American National Standards for Chimneys, Fireplaces, and Venting Systems Publication A52.1 American National Standards Institute 1430 Broadway New York, NY 10018 Agricultural Wiring Handbook Food and Energy Council 909 University Ave Columbia, MO 65201 Publication ASAE EP‐364 Installation and Maintenance of Farm Standby Electrical Systems American Society of Agricultural Engineers 2950 Niles Rd St. Joseph, MI 49085 4.3.1
CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES El sistema TA100 CHP / MONOGEN puede ser instalado en ubicaciones desde a nivel de mar hasta 3050 metros de altitud (10000 pies). La temperatura ambiente en la zona de instalación podrá ser de entre ‐30°C (‐22°F) y +40°C (104°F). 4.3.2
SOPORTE Y MONTAJE Si se instala al exterior, la TA100 CHP / MONOGEN debe ser montada y anclada sobre una solera de hormigón de seis pulgadas de espesor. La TA100 CHP / MONOGEN presenta cuatro orificios de anclaje en el marco de la base para inmovilizar la unidad sobre la pastilla de hormigón. El diseño de estos cuatro orificios de tres cuartos de pulgada de diámetro se muestra en la Figura 4.1. La solera de hormigón deberá sobrepasar en al menos 12 pulgadas los bordes exteriores de la base de la TA100 CHP / MONOGEN. El hormigón no deberá permitir la formación de encharcamientos ni bajo la unidad ni a su alrededor. Si fuera posible idealmente la unidad debería ser instalada sobre una pastilla de hormigón que se elevara como un escalón por encima del nivel circundante, para eliminar la posibilidad de acumulaciones de agua. El hormigón con que se construya la pastilla debe soportar al menos 3000 libras por pulgada cuadrada, y será dotado de malla de refuerzo. Si la instalación se realiza en interior o en lo alto de un edificio, el soporte de la TA100 CHP / MONOGEN deberá ser suficientemente resistente para sostener adecuadamente la unidad (véase el apartado de pesos en la sección de Dimensiones Físicas). En todas las instalaciones, la superficie de montaje deberá estar nivelada (máximo cinco grados de desnivel). Las Figuras 4.2 y 4.3 muestran las tolerancias adecuadas para nivelar la TA100 CHP / MONOGEN. 28 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 4.1 – DISEÑO DE LOS ORIFICIOS DE MONTAJE DEL MARCO DE LA BASE FIGURA 4.2 – ÁNGULO MÁXIMO DE INCLINACIÓN PARA NIVELACIÓN DE LA TA100 CHP / MONOGEN FIGURA 4.3 – ÁNGULO MÁXIMO DE CABECEO PARA NIVELACIÓN DE TA100 CHP / MONOGEN 29 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.3.3
ESPACIO MÍNIMO DE ACCESO Los espacios de acceso requeridos por la TA100 CHP / MONOGEN se muestran en la Figura 4.4. Estos datos son simples guías para asegurar que se respetan los espacios mínimos; siempre que sea posible conviene que los espacios de acceso sean maximizados. En situaciones donde el espacio se vea limitado, la distancia mínima absoluta entre unidades se puede reducir a 32 pulgadas (0,81 m). Para unidades en exterior el área donde se desee instalar la unidad deberá disponer de al menos 110” (2,8 m) de altura, más 21” (0,55 m) de espacio añadido sobre la cubierta de entrada, e inmediatamente sobre las tomas para que se pueda retirar el tejadillo a prueba de agua sobre la salida de humos, para la revisión y mantenimiento del filtro. Cuando se monten los sistemas en baterías de más de tres unidades juntas, se doblará el espacio entre unidades en previsión del efecto de acumulación de calor (el espacio entre unidades será de 84 pulgadas en vez de 42”). FIGURA 4.4 INSTALACIÓN MULTI‐UNIDAD EN EXTERIOR 4.3.4
REQUISITOS DE SUMINISTRO DE AIRE Es extremadamente importante garantizar un adecuado suministro de aire para el funcionamiento y la vida prolongada de la TA100 CHP / MONOGEN. Si la unidad dispone de conducciones para proveer conexiones de entrada de aire y salida de gases residuales, se diseñará el sistema de tomas de aire de manera que genere la menor pérdida de características. La Figura 4.5 ilustra una descripción visual del sistema de suministro de aire. La unidad mostrada es para instalación en interior. Si el sistema fuera para exterior tendría las mismas necesidades de aire, pero tomaría el aire de la atmosfera circundante en lugar de precisar conducciones de entrada y salida entre el exterior y la unidad. La Tabla 4.1 proporciona los parámetros de diseño para los flujos de entrada y de escape del sistema TA100 CHP / MONOGEN. 30 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 4.5 – UBICACIÓN DE LAS TOMAS EN EL ARMAZÓN TABLA 4.1 – REQUISITOS DE SUMINISTRO DE AIRE # 1 2 3 4 5 5 Toma Entrada / Escape Refrigeración Entrada PE Refrigeración Entrada armazón Entrada Aire de combustión del motor Aire de Escape combustión del motor Flujo alto Escape del armazón Flujo bajo Escape del armazón Temp. Max. Caudal Pérdida / Contrapresión límite Ln H2O mm H2O Kpaa 0,5 12,7 0,050 °F 120 °C 50 SCFM 800 SLPS 380 Nm3/m 22,8 120 50 1600 755 45,3 0,2 5,1 0,050 120 50 1700 800 48,0 0,5 12,7 0,124 600 315 1700 800 48,0 5,0 127 1,240 250 120 850 400 24,0 0,2 5,1 0,050 140 60 1550 730 43,8 0,75 19,1 0,185 4.3.4.1.
INSTALACIÓN EN INTERIOR 4.3.4.1.1. TOMA DE AIRE En instalaciones en interior de la TA100 CP / MONOGEN, las tomas altas de la unidad precisan ser conectadas a conducciones de aire 31 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 limpio procedente del exterior. Estas tomas proporcionan aire a la entrada de la turbina y refrigeración al armazón a través de un filtro en una de las dos bridas de conexión de dos pies por dos pies. Estas conexiones deben ser calculadas para que generen la mínima pérdida de carga y se alcance el nivel de caudal descrito en la Tabla 4.1. El aire para alimentar estas dos conducciones deberá ser frío. Proporcionar aire caliente al motor acelera la degradación del sistema, y provoca una disminución en la producción de energía (véase la sección “Efectos Medioambientales”). Además de las tomas de la parte superior de la unidad, el flujo para refrigeración de la PE será conducido a la zona de electrónica de potencia a través de la toma de la puerta frontal de la unidad. Se podrá tomar este aire de la atmósfera alrededor de la unidad siempre que su temperatura no sobrepase los 50°C (120°F). En realidad una temperatura operativa del aire entrante de 35°C (90°F) o inferior es la ideal para trabajar como flujo refrigerante. 4.3.4.1.2. ESCAPE DEL ARMAZÓN Y VENTILACIÓN DE LA SALA Cuando la TA100 CHP / MONOGEN se instala en interior, la ventilación de la sala debe ser de al menos 5000 SCFM por unidad. La opción preferible consiste en un ventilador de escape cercano a la parte posterior de la unidad, ya que este flujo arrastrará la energía residual de los conductos de escape de la zona trasera del armazón. Estas conducciones descargan en las inmediaciones de la unidad. Si no es posible efectuar la ventilación de la sala tal como se acaba de especificar, el escape del flujo refrigerante del armazón de la parte posterior de la unidad puede ser conducido al exterior por separado. Estos conductos, particularmente el superior, requieren un nivel de pérdidas mínimo para evitar que se reduzca la refrigeración del armazón. Las conducciones deben cumplir los máximos requisitos de contrapresión indicados en el Tabla 4.1. Además es esencial que esos escapes sean conectados por separado. Las salidas son de 0,56 m (22”) x 0,56 m (22”). Son bridadas y pueden ser conectadas mediante ocho tornillos de medida ¼” x 20 por cada escape. Si se efectúa esta conexión en los escapes posteriores del armazón se debe tener en cuenta que han de poder ser desmontables, ya que el mantenimiento del compresor de gas requiere retirar el panel trasero y deslizar el raíl de soporte del compresor fuera de la unidad. El espacio libre en la 32 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 parte posterior de la unidad deber ser calculado para permitir la prolongación del raíl del compresor. ¡PRECAUCIÓN! – Si los escapes de refrigeración del armazón están conectados a conducciones, el escape superior y el inferior deben ser conectados por separado para favorecer el enfriamiento del armazón. De no hacerse así no se proporcionará al equipo la refrigeración necesaria, lo que podría llegar a causar una avería en la instalación. 4.3.4.1.3. ESCAPE DEL MOTOR El escape de gases residuales de la microturbina se encuentra en la parte superior trasera del armazón de la unidad. Cada aplicación puede tener necesidades de escape diferentes. El escape estándar de la unidad para interior consiste simplemente en una conducción vertical de 25,4 cm (10 pulgadas) de diámetro que sale de lo alto de la unidad. Se seguirán las siguientes directrices cuando se diseñe el sistema de extracción de gases residuales: •
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Se asegurará que el personal no pueda tocar accidentalmente el escape de gases, y en consecuencia sufrir quemaduras. La presión máxima de retorno aceptable es 0,127 (5 pulgadas) columna de agua. La TA100 CHP / MONOGEN en condiciones normales ISO (1 bar / 15°C, 14,696 psia / 59°F) se tara sin contrapresión de gases residuales. Por lo tanto, toda contrapresión irá en detrimento del comportamiento del sistema. Cuando se trabaje en las proximidades de la TA100 CHP / MONOGEN se observarán todas precauciones referentes a gases residuales a altas temperaturas. Se tomarán medidas preventivas para evitar el bloqueo del escape de gases debido a la penetración en el mismo de lluvia, nieve, líquidos, residuos o cualquier otro material sólido. Las conducciones deberán cumplir los requisitos de contrapresión de la Tabla 4.1. 33 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 •
Si se utiliza la salida vertical de escape, se montarán las conducciones de modo que no soporten carga alguna en la brida de escape de la TA100 CHP / MONOGEN. FIGURA 4.6 – SALIDA DE GASES DE UNA UNIDAD EN INTERIOR ¡PRECAUCIÓN! – La temperatura de los gases residuales es extremadamente alta. Evítese el contacto con el flujo de humo. Si éste entra en contacto con la piel, se pueden sufrir quemaduras severas. ¡PRECAUCIÓN! – Los gases residuales deben ser conducidos al exterior del edificio. La inhalación de humos residuales puede causar problemas de respiración, jaquecas e incluso la muerte. En instalaciones con conducciones, el sistema de eliminación de gases residuales debe ser diseñado de modo que pueda conducir los humos generados por la microturbina a un área segura, y evitar que los gases puedan reintroducirse por la entrada del motor. Se realizará el aislamiento de las conducciones de acuerdo con las normas y reglamentos locales. 34 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.3.4.2.
INSTALACIÓN EN EXTERIOR 4.3.4.2.1. TOMA DE AIRE En instalaciones de la TA100 CHP / MONOGEN al exterior, se cubren las tomas superiores de la unidad con un tejadillo a fin de protegerlas de la penetración de lluvia y nieve. Es posible inclinar el tejadillo con objeto de reemplazar los filtros correspondientes a las tomas de entrada de motor y de refrigeración del armazón. Además de por las tomas superiores de la unidad, el flujo refrigerante de la electrónica de potencia alcanzará la zona de la electrónica a través de la toma en el frontal de la unidad. 4.3.4.2.2. ESCAPE DEL ARMAZÓN Cuando se procede a instalar la TA100 CHP / MONOGEN al exterior, la refrigeración del armazón llevará los gases residuales a las inmediaciones de la unidad, a través de las salidas de gases de la parte posterior de la misma. 4.3.4.2.3. ESCAPE DEL MOTOR Los gases residuales de la microturbina son expulsados a través de la salida de humos situada en la parte superior trasera de la unidad. Cada aplicación puede solicitar requisitos diferentes. Se observarán las siguientes directrices a la hora de diseñar el sistema de extracción de gases residuales: •
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Se asegurará que el personal no pueda tocar accidentalmente el escape de gases, y en consecuencia sufrir quemaduras. La presión máxima de retorno aceptable es 0,127 (5 pulgadas) columna de agua. La TA100 CHP / MONOGEN en condiciones estándar (1013 mbar / 15°C) se tara sin contrapresión de gases residuales. Por lo tanto, toda contrapresión irá en detrimento del comportamiento. Cuando se trabaje en las proximidades de la TA100 CHP / MONOGEN se observarán todas precauciones referentes a gases residuales a altas temperaturas. Se tomarán medidas preventivas para evitar la acumulación de lluvia, nieve u otros líquidos en el escape de gases del motor. Las conducciones deberán cumplir los requisitos de contrapresión de la Tabla 4.1. 35 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 ¡PRECAUCIÓN! – La temperatura de los gases residuales es extremadamente alta. Evítese el contacto con el flujo de humo. Si éste entra en contacto con la piel, se pueden sufrir quemaduras severas. ¡PRECAUCIÓN! – Los gases residuales deben ser conducidos al exterior delr edificio. La inhalación de humos residuales puede causar problemas de respiración, jaquecas e incluso la muerte. En instalaciones con conducciones, el sistema de eliminación de gases residuales debe ser diseñado de modo que pueda conducir los humos generados por la microturbina a un área segura, y evitar que los gases puedan reintroducirse por la entrada del motor. 4.3.4.2.3.1. ESCAPE DE MOTOR SIN CONDUCCIÓN El sistema estándar de eliminación de gases de la unidad carece de conducción. Su diseño permite extraer los humos residuales de la unidad y previene el riesgo de quemaduras del personal. FIGURA 4.7 – ESCAPE POSTERIOR SIN CONDUCCIÓN 4.3.4.2.3.2. ESCAPE CON CONDUCCIÓN BRIDADA La opción de escape con conducción bridada a prueba de agua permite que la conducción sea conectada al sistema de 36 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 extracción de humos en aplicaciones al exterior. Esto se muestra en la figura 4.8 siguiente: FIGURA 4.8 – ESCAPE VERTICAL BRIDADO 4.3.5
REQUISITOS DE SUMINISTRO DE AGUA DE LA CHP NOTA: El sistema TA100 CHP requiere el suministro de agua a través de la unidad antes de la puesta en marcha del sistema, así como durante todo el tiempo que la unidad se encuentra en modo operativo, e incluso durante un período posterior a la parada (> 5 minutos), para prevenir el sobrecalentamiento de la Unidad de Recuperación de Calor HRU. El flujo mínimo es de 10 gpm. El sistema de suministro de agua de la TA100 CHP dispone de un interruptor de flujo que detecta e impide que la unidad pueda operar cuando no exista flujo de agua o cuando éste sea demasiado bajo (< 10 gpm). Se planificará la instalación de modo que se aporte este flujo mínimo durante todo el tiempo que la unidad deba trabajar. Esto incluye la fase de puesta en marcha de la TA100 CHP. La presión del agua debe ser inferior a 125 psig. Se instalará un filtro magnético de agua en el sistema (Véase ES1075 para información sobre filtraje). 4.3.6
REQUISITOS DE SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE El sistema de suministro del equipo debe cumplir los requisitos indicados a continuación, y contará con un filtro de tamiz (véase ES1075 para información sobre filtraje) instalado antes de la TA100 CHP / MONOGEN, con el fin de asegurar el filtrado de las líneas de combustible durante la puesta en marcha y las primeras horas de funcionamiento. El objetivo es prevenir que los residuos creados durante la 37 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 construcción de las líneas de suministro de combustible de la unidad puedan alcanzar el interior de la TA100 CHP / MONOGEN en el momento de la arrancada. 4.3.6.1
CAUDAL El sistema TA100 CHP / MONOGEN requiere un caudal mínimo de combustible de al menos 45 SCFM (pies cúbicos estándar por minuto) nominales de Gas Natural. Si el poder calorífico mínimo del gas es inferior a 900 BTU/SCFM, se recomienda consultar al departamento técnico del fabricante para confirmar los requisitos mínimos. Se precisa que este valor de caudal de gas sea suministrado en las condiciones de presión indicadas a continuación. 4.3.6.2
PRESIÓN El sistema TA100 CHP / MONOGEN a baja presión solicita que el gas sea suministrado a presiones entre 1,24 kPa (5” w.c.) y 34,47 kPa (5 psig). El sistema TA100 CHP / MONOGEN a alta presión requiere que el gas sea suministrado a presiones entre 5,2 bar (75 psig) y 6,2 bar (90 psig). Si la presión de gas sobrepasa los niveles máximos indicados para cada versión, será necesario instalar un regulador de presión en el sistema de alimentación de la unidad. 4.3.7
ENERGÍA ADICIONAL Hay dos tipos de instalación que precisan recibir energía de una fuente al margen de la instalación. El primer caso se da cuando la TA100 CHP / MONOGEN necesita ser arrancada en modo Island, y se trata de un sistema a baja presión. Se requerirá energía adicional para alimentar el GBC (compresor de gas integrado) hasta que la unidad se encuentre en línea con la red y empiece a producir energía. El segundo caso ocurre cuando se instala la unidad en un entorno frío desde el punto de vista climático. El suministro de la citada energía adicional a la unidad será efectuado con anterioridad a su arranque, y se mantendrá a disposición de la misma hasta al menos un minuto después de que la TA100 CHP / MONOGEN haya empezado a generar energía. 4.3.7.1
INSTALACIÓN A BAJA PRESIÓN Si la TA100 CHP / MONOGEN debe ser puesta en marcha en modo Island, y dispone de un compresor de gas integrado, será preciso un suministro adicional de 400 o 480 VAC. Una vez la unidad está en línea con la red y generando energía, el dispositivo de conmutación interna alimentará automáticamente el GBC, y será posible desconectar la fuente de energía externa. Ejemplos de fuentes externas de energía son la de suministro eléctrico de red del lugar de instalación, o grupos electrógenos. En ambos casos debe ser posible proveer 38 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 impulsos de al menos 70 kVA durante 0,5 segundos con una potencia constante mínima de 10 kW durante al menos 2 minutos. 4.3.7.2
INSTALACIÓN EN ENTORNO CLIMÁTICO FRÍO Las aplicaciones en entornos fríos (con temperaturas inferiores a ‐10°C / 14°F) necesitarán energía adicional para calentar los componentes del armazón y los sistemas de alimentación y de aceite. El calentamiento del sistema de alimentación y del display HMI (Human Machine Interface) precisan un suministro independiente de 110 o 230 VAC, capaz de aportar una intensidad de 10 A. El calentador del HMI dispone de un conmutador térmico interno, que requiere suministro eléctrico cada vez que se somete la unidad a una parada. Es preciso mantener cerrado el panel de acceso frontal cuando la unidad no está operativa, para garantizar el calentamiento adecuado de la misma. El calentador del sistema de alimentación de gas también tiene un conmutador térmico, pero que sólo se requiere en el momento inmediatamente anterior a la puesta en marcha de la unidad. De forma similar al tiempo obligado para el calentamiento del aceite, serán necesarios de 15 a 20 minutos de aporte de calor para evaporar toda condensación de la línea de gas. Tanto el HMI como el sistema de precalentamiento de gas pueden ser desconectados una vez la unidad se encuentra en funcionamiento y conectada en línea con la red. La alimentación del calentador interno de aceite y de la electrónica es suministrada mediante los 400 o 480 VAC estándar. El conmutador interno actuará automáticamente para que la TA100 CHP / MONOGEN emplee la energía generada para activar estas cargas una vez la unidad se encuentre en línea con la red y generando energía. 4.4
INSTALACIÓN / CONEXIÓN Las figuras 4.9 y 4.10 a continuación muestran la ubicación exacta de los puntos externos de conexión del sistema TA100 CHP / MONOGEN. Se deberán usar estas dimensiones para las interconexiones. 39 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 4.9 – VISTA DERECHA DE LOS PUNTOS DE INTERCONEXIÓN FIGURA 4.10 – VISTA IZQUIERDA DE LOS PUNTOS DE INTERCONEXIÓN 40 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.1
SUMINISTRO DE AIRE 4.4.1.1
INSTALACIÓN EN INTERIOR En instalaciones del sistema TA100 CHP / MONOGEN en interior, las tomas de la parte superior de la unidad deben ser conectadas para obtener aire limpio del exterior. Estas conducciones serán conectadas a los dos (2) alojamientos de filtro de conducto de dos por dos pies, situados en la parte superior de la unidad. La toma frontal se destina para la refrigeración del armazón, mientras que la posterior es la toma de entrada del motor. Se deberá verificar que la alimentación de estos dos conductos proporciona aire frio y que las pérdidas de las conducciones se encuentran por debajo de los valores máximos reflejados en la Tabla 4.1. 4.4.1.2
INSTALACIÓN EN EXTERIOR En las versiones para instalar al aire libre, las tomas y filtros se encuentran protegidos de la lluvia y la nieve por un tejadillo. Esta protección dispone de dos pernos en el lado derecho de la unidad que permiten inclinar el tejadillo y acceder a los filtros. Se deberán instalar los filtros adecuados en los alojamientos situados en la parte superior de la unidad. La toma frontal se destina para la refrigeración del armazón, mientras que la posterior es la toma de entrada de aire de combustión del motor. 4.4.2
SISTEMA DE GASES RESIDUALES DEL MOTOR ¡PRECAUCIÓN! – La temperatura de los gases residuales es extremadamente alta. Evítese el contacto con el flujo de humo. Si éste entra en contacto con la piel, se pueden sufrir quemaduras severas. 4.4.2.1
INSTALACIÓN EN INTERIOR En instalaciones de interior del sistema TA100 CHP / MONOGEN, los humos del motor deben ser conducidos al exterior. La conducción deberá adaptarse a la salida de humos de la TA100 CHP / MONOGEN, cuyo diámetro es de 25,4 cm (10 pulgadas). Se verificará que las conducciones de eliminación de gases residuales cumplen los requisitos de contrapresión máxima indicados en la Tabla 4.1. Se comprobará también que la conducción de extracción de humos de la TA100 CHP / MONOGEN cuenta con el sistema de aislamiento adecuado para evitar que el aire de refrigeración de la armazón escape por la chimenea del motor. 41 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.2.2
INSTALACIÓN EN EXTERIOR 4.4.2.2.1
CHIMENEA ESTÁNDAR La mayoría de unidades son suministradas con este sistema de extracción de humos ya instalado en su ubicación prevista. Si se sirve este elemento por separado, se completará la instalación según el siguiente procedimiento: 1. Se instalará el conducto de salida de humos sobre la chimenea de 10 pulgadas de diámetro exterior (OD). La chimenea encaja sobre la salida de gases residuales de 10” desde la unidad de recuperación de calor HRU (o del recuperador si se trata de una versión MONOGEN). El sistema de extracción de humos tiene una serie de pasadores que encajan en los orificios de la parte superior del armazón. Si se solicita el sistema TA100 CHP / MONOGEN incluyendo la chimenea de escape de humos, la unidad será servida con una junta pre‐instalada. 2. Oriéntese la chimenea de gases residuales sobre la salida de humos del armazón 3. Finalmente se fijará la chimenea al armazón con las arandelas y tuercas adecuadas. El par de apriete ideal es de 6 libras por pie. FIGURA 4.11 – CHIMENEA DE MOTOR ESTÁNDAR PARA EXTERIOR 4.4.2.2.2
CONDUCTO DE HUMOS VERTICAL BRIDADO Si se solicita la unidad con el conducto de humos vertical bridado opcional, se deberán seguir los pasos indicados a continuación para su instalación (referidos a la Figura 4.12). 1. Se instalará el conducto de salida de humos sobre la chimenea de 10 pulgadas de diámetro exterior (OD). 42 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2. Se situará la altura del cono a media pulgada por encima del tope del conducto, una vez fijado a la chimenea de gases residuales del usuario. FIGURA 4.12 a, b, c – CHIMENEA VERTICAL BRIDADA 4.4.3
UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR (HRU) ¡PRECAUCIÓN! – La instalación de las conducciones debe ser llevada a cabo por personal autorizado, y de acuerdo con los reglamentos gubernamentales de seguridad, incluyendo normativas referentes a electricidad, fontanería y contra incendios, de obligado cumplimiento en el área donde la unidad deba ser instalada. La inobservancia de estas normas puede causar accidentes e incluso pérdidas humanas. ¡PRECAUCIÓN! – Cuando la instalación se efectúe en zonas cuya temperatura se encuentre por debajo del punto de congelación (0°C, 32°F), se utilizará glicol (de preferencia propileno) para evitar que el agua se congele y origine la ruptura de las líneas del sistema intercambiador de calor si se produce una parada. 43 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 NOTA: Con el fin de prolongar la vida útil de la HRU, la temperatura del agua entrante debe ser superior a 100°F, lo que evitará niveles significativos de condensación en la unidad. La Figura 4.13 es un ejemplo de una instalación típica del sistema TA100 CHP / MONOGEN: FIGURA 4.13 – INSTALACIÓN ESTÁNDAR DE LA VERSIÓN CHP Las tuberías de interconexión para suministro y descarga de agua son estándar y de dos pulgadas FNPT (Female National Pipe Thread). Los instaladores usarán los adaptadores apropiados al tipo de rosca estándar que se use en el territorio donde se pretenda instalar la unidad. Se recomienda instalar una sección de línea flexible capaz de absorber vibraciones en las interconexiones de proceso de agua. Se emplearán juntas dieléctricas para unir conexiones entre metales diferentes, con el fin de evitar la corrosión galvánica. Para la instalación en campo se emplearán tuberías de diámetro DN 50 (2”) o superior. NOTA: Se recomienda emplear dos (2) llaves de tubo en las interconexiones de tuberías durante la instalación o desmontaje, para evitar daños debidos a esfuerzo en los tubing de cobre de proceso de agua. 4.4.3.1
TOMA DE AGUA La toma de agua de la unidad de recuperación de calor (HRU) se encuentra en el lado izquierdo, montada en la base del bastidor. Si se mira el lateral de la 44 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 unidad, la toma de agua se encuentra en la posición más a la izquierda. Se trata de una rosca hembra de cobre NPT 2” Tipo L. Se deberá conectar la línea de suministro de agua a la toma citada. 4.4.3.2
SALIDA DE AGUA La salida de agua de la HRU se encuentra en el lado izquierdo, montada en la base del bastidor. Si se mira el lateral de la unidad, la salida de agua se encuentra inmediatamente a la derecha de la toma de agua. Se trata de una rosca hembra de cobre NPT 2” Tipo L. Se deberá conectar la línea de desagüe a la salida citada. 4.4.3.3
DRENAJE DE LA CONDENSACIÓN La interconexión para drenaje de la condensación es una rosca MNPT de ½”. El drenaje de condensación se encuentra en la parte posterior de la unidad (salida de residuales), en el lado izquierdo, montado en la base del bastidor. Si se mira el lateral de la unidad, el drenaje de condensación es la conexión ubicada a la derecha de la salida de agua. Los instaladores usarán los adaptadores apropiados al tipo de rosca estándar que se use en la región donde se pretenda instalar la unidad. Se conectará la línea de drenaje de condensación al sistema de desagüe de la instalación. La conexión puede ser ejecutada mediante una conducción flexible o rígida de ½”. Se deberá evitar restricciones o factores que generen pérdidas de carga del drenaje de condensación, como por ejemplo reducciones súbitas del diámetro de la conducción, que podrían dificultar la libre circulación del agua. Se evitará de igual manera el acceso de residuos, insectos y animales en la línea de drenaje. 4.4.3.4
VÁLVULA DE ESCAPE POR SOBREPRESIÓN Es preciso instalar fuera de la unidad una válvula de escape en la línea de descarga de agua. El tarado de sobrepresión será de 850 kPa (125 psig). La válvula de será instalada a 6 metros (20 pies) de la unidad, y se evitará la existencia de cualquier otro tipo de válvula entre la TA100 CHP / MONOGEN y la válvula de escape. 4.4.3.5
FILTRO DE AGUA DE LA INSTALACIÓN Es necesario instalar en la línea de entrada de agua de la TA100 CHP / MONOGEN un filtro de tamiz con una malla de 20 como mínimo y cartucho magnético, para prevenir que partículas minerales o metálicas obstruyan la HRU y el dispositivo de medición de caudal. 45 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.3.6
VÁLVULAS DE CORTE / DRENAJE DE LA INSTALACIÓN Se instalarán válvulas de corte tanto en la línea de entrada como en la de desagüe y en la de bypass que permitirán efectuar operaciones de mantenimiento de la unidad. El sistema de conducciones contará con válvulas de drenaje que posibiliten vaciar el sistema por completo. También se dotará la instalación de sistemas de bombeo que permitirán cargar en su totalidad el sistema de conducciones. 4.4.3.7
CARGA Y PREARRANQUE DE LA HRU Se seguirán las instrucciones de la especificación ES1075 de Calnetix Power Solutions (CPS) para vaciar y limpiar la TA100 CHP / MONOGEN antes de proceder a su carga. Así se evitará que contaminantes resultantes del proceso de construcción puedan acceder a la HRU causándole daños, o que estropeen los sensores de agua del sistema. Antes de proceder a efectuar cualquier proceso de carga, se verificará lo siguiente: • La calidad del agua es aceptable según la ES1075 de CPS • El sistema de tratamiento de agua se encuentra instalado y listo para funcionar • El sistema de conducciones no presenta fugas de agua • El sistema de conducciones está bien consolidado • Las válvulas se encuentran en posición de puesta en marcha (Véase ES1075) • La bomba de circulación funciona y proporciona caudal • La temperatura del agua del sistema no sobrepasa los límites • La presión del agua del sistema no sobrepasa los límites • El caudal de agua del sistema no sobrepasa los límites • En un sistema de circuito cerrado, se comprobará la existencia del depósito de expansión • La línea de suministro de agua está instalada • Véase el diagrama de instalación estándar en la Figura 4.13 Una vez el sistema haya sido conectado, se presurizará y cargará con agua la HRU según la secuencia siguiente: 1. Se dará dos vueltas en el sentido contrario a las agujas del reloj a la tapa del dispositivo de aire, para su correcta ventilación. 2. Se cargará la HRU con agua hasta que no quede aire atrapado en el sistema. 46 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3. Se cerrará la tapa del dispositivo de ventilación haciéndola girar en el sentido de las agujas del reloj hasta que quede fija. Tras completar este proceso se deberá verificar que el sistema no presenta fugas, antes de proseguir con la secuencia de puesta en marcha de la unidad. 4.4.4
CIRCUITO DE ACEITE El sistema de suministro de aceite tiene la doble misión de engrasar los cojinetes y refrigerar el alternador. Un motor eléctrico a 24 VDC sin escobillas (de eje flotante) de larga vida útil, acoplado a una bomba de aceite de desplazamiento positivo, proporciona el caudal y presión adecuados. El aceite fluye a través de un intercambiador de calor de aceite/aire para disipar el calor, y pasar acto seguido a través de un filtro de aceite de 3 micras, antes de acceder al motor. ¡PRECAUCIÓN! ‐ Para evitar posibles daños en los ojos debidos a salpicaduras de aceite en el momento de desconectar las líneas, se usarán gafas de seguridad siempre que se intervenga en el circuito del aceite. Las mangueras flexibles pueden generar pulverización o salpicaduras durante su manejo. Se emplearán bandejas de drenaje para evitar que eventuales fugas o salpicaduras alcancen el piso o el subsuelo. La presencia de aceite en el suelo entraña riesgo de incendio, mientras que la penetración de aceite en el subsuelo puede contaminar las aguas freáticas. FIGURA 4.14 – CALIBRE Y NIVELES DE CARGA DEL DEPÓSITO DE ACEITE 47 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.4.1
CARGA DEL ACEITE La mayor parte de los sistemas TA100 CHP / MONOGEN son suministrados habiendo drenado previamente el circuito de aceite, y por tanto requieren ser recargados antes de proceder a la puesta en marcha de la unidad. 1 Se abrirá la primera puerta del lado derecho del armazón del sistema (compartimento del motor). 2 Localícese el tapón de carga de aceite. 3 Se hará girar el tapón en el sentido contrario a las agujas del reloj para poder sacarlo. 4 Con la ayuda de un embudo se verterá aceite (Mobil SHC 824*) en el depósito de aceite. 5 Se llenará el depósito hasta que el nivel de aceite alcance la altura correcta mostrada en el indicador de nivel del depósito de aceite (Figura 4.14). El nivel deberá situarse entre la mitad y los dos tercios de depósito, lo que requerirá entre cuatro (4) y cinco (5) galones de aceite. 6 Se volverá colocar el tapón del depósito que se hará girar en el sentido de las agujas del reloj hasta quedar fijado. 7 Por último se volverá a cerrar la puerta del compartimento del motor, bloqueándola si fuera preciso. NOTA: Es conveniente verificar que el nivel de aceite se mantiene en el margen correcto una vez la unidad ha sido puesta en marcha por primera vez. Cuando la unidad efectúe su primer ciclo, el nivel bajará debido al rellenado del intercambiador de calor. Si transcurrido el primer ciclo el nivel de aceite desciende por debajo del valor mínimo, se añadirá aceite hasta que su nivel vuelva a situarse en la franja correcta. NOTA: La contaminación del aceite puede causar formación de espuma o averías en el motor. Cuando se rellene el depósito es importante evitar la penetración de contaminantes en el aceite. NOTA: El diseño del sistema TA100 CHP / MONOGEN requiere la utilización de únicamente Mobil SHC 824. No se deberán usar otras marcas o tipos. 48 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.5
CONEXIÓN A TIERRA 4.4.5.1
CONEXIÓN DEL BASTIDOR El bastidor debe ser conectado a tierra de forma segura. Todos los componentes convertidores de alto‐voltaje son flotantes respecto al bastidor. Esto incluye los rectificadores, el regulador de impulso, el inversor y los filtros de longitud de onda modulada. Los responsables del diseño e instalación de la unidad respetarán las normas locales referentes a conexión a tierra de sistemas eléctricos. NOTA: Cuando se instale un conjunto de más de una unidad, cada uno de los equipos deberá ser conectado a tierra en un punto eléctrico independiente, para prevenir la retroalimentación de bucle de tierra entre unidades. 4.4.5.2
PROTECCIÓN CONTRA FUGAS DE TIERRA El sistema de protección de fugas en la conexión a tierra proporciona seguridad ante la posibilidad de fallos en la conexión a masa. (Información más detallada en Tabla 4.2) 4.4.5.3
CONEXIONADO A TIERRA DE PUERTOS EN SERIE Las conexiones eléctricas interfaz se encuentran dentro del compartimento a mano derecha del panel de control. El sistema TA100 CHP / MONOGEN consta de una conexión RS485, aislada eléctricamente del resto de componentes electrónicos de control y generación. Su aislamiento permite el uso de equipos de almacenamiento de datos (data logging) y de control, y no comparte una conexión a tierra común con el generador. Cuando se emplea este interfaz, la clavija de tierra debe estar conectada a la toma de masa del equipo de almacenamiento o control, para proteger el cable RS485 del “data logger” o del controlador. 4.4.6
CONEXIÓN DE SALIDA DE POTENCIA PRECAUCIÓN: Jamás se intentará conectar los cables de salida de potencia mientras el sistema TA100 CHP / MONOGEN se encuentra en modo operativo o cuando los cables de potencia se encuentren bajo tensión. Se asegurará que todos 49 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 los interruptores de potencia están abiertos antes de conectar los cables de salida de potencia. ¡PELIGRO!: Los compresores de gas vienen configurados para 50Hz ó para 60Hz, nunca para ambas frecuencias. En ningún caso se intentará conectar un compresor a un suministro de corriente con una frecuencia diferente de la del compresor. Todos los cables de salida de potencia deben estar protegidos con fusibles mediante un interruptor aislante. El nivel del elemento fusible debe quedar tarado a 200A, 225A y 250A de acción lenta para voltajes en línea de 480V, 400V y 380V respectivamente. El valor de tarado del fusible no debe exceder la capacidad de los conductores empleados. El sistema TA100 CHP / MONOGEN es capaz de generar electricidad conectado en red (modo por defecto) o aislado (modo “Island” o “voltaje”). El sistema puede ser configurado para conectar directamente a redes de 400V o 480V, a 50Hz o 60Hz. Se especificará el voltaje de conexión en el momento de pasar el pedido, a fin de asegurar que los parámetros son los correctos, y que los diversos componentes auxiliares trabajan en la frecuencia 50Hz o 60Hz correspondiente. El suministro energético deberá ser conectado únicamente por personal cualificado. Los conmutadores, dispositivos de protección y cableado entre la TA100 CHP / MONOGEN y la instalación del usuario deben ser dimensionados y seleccionados por el responsable del diseño de acuerdo con las normativas y regulaciones locales, teniendo en cuenta las condiciones medioambientales del entorno de la instalación. Si se emplea un MCU (Master Control Unit) opcional, se deberán consultar las instrucciones de instalación y manejo específicas para este componente. 4.4.6.1
CABLEADO DE SALIDA DE POTENCIA El tipo de cable adecuado para la transmisión de la energía eléctrica producida es el de cobre de 70 mm2 (AWG 2/0) 90EC. Se requiere un metro (3,5 pies) de cable en el interior del sistema, rematado por un borne terminal de 10 mm. Se efectuará la conexión de los cables de acuerdo con el esquema de cableado de la instalación. Los cables de salida de potencia deben pasar a través del prensaestopas impermeabilizado que se encuentra en la parte frontal izquierda de la base del marco del armazón. Los cables pasarán por debajo de los circuitos de potencia hacia el costado derecho del armazón. Desde allí ascenderán hacia la conexión de salida de potencia que se muestra en la Figura 4.15 siguiente. Para conectar los cables se deberá retirar el protector plástico de la regleta (que deberá restituirse una vez la conexión haya sido llevada a 50 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 cabo). Se conectarán los cables de salida de potencia a la regleta mediante tornillos de cabeza hexagonal de 17 mm. Cada tornillo será apretado con un par de torsión de 31 nm (275 libras por pulgada). FIGURA 4.15 – CONEXIONES DE LOS CABLES DE SALIDA DE POTENCIA 4.4.6.2
MODO RED ELÉCTRICA Si se encuentra conectada a la red, el voltaje y frecuencia terminales de la TA100 CHP / MONOGEN quedan determinados por la instalación. Se programará la TA100 CHP / MONOGEN de modo que proporcione el voltaje y frecuencia correctos. La TA100 CHP / MONOGEN es asimismo capaz de generar VARS (Potencia reactiva: 1 VAR = 1 Voltio x 1 Amperio a 90 grados fuera de fase respecto al voltaje), tarando el parámetro de potencia entre 0.8 leading y 0.8 lagging. En este modo se conectarán únicamente cables trifásicos al sistema de distribución. La figura 4.16 muestra el sistema de conexión del cableado de carga con un transformador reductor Wye‐Delta perteneciente a la instalación. La Figura 4.17 ilustra el sistema de conexión del cableado de carga con un transformador reductor Delta‐Delta perteneciente a la instalación. El modo de conexionado vinculado a la instalación sólo puede emplear cables de tres hilos en modo de ejecución trifásico. (El IGTB ‐ Insulated Gate Bipolar Transistor ‐ neutro interno se encuentra deshabilitado, por lo que la unidad no dispone de línea de neutro). 51 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 Normalmente el transformador deberá ser facilitado por el suministrador de la unidad de potencia, y no por el instalador ni el usuario. La TA100 CHP / MONOGEN proporciona una fuente de corriente sinusoidal pura y equilibrada. Todos los armónicos y desfases son gestionados por la instalación. . FIGURA 4.16 – CONEXIÓN CON TRANSFORMADOR Wye – DELTA FIGURA 4.17 – CONEXIÓN CON TRANSFORMADOR DELTA – DELTA 4.4.6.2.1
REQUISITOS DE PROTECCIÓN DE RED Cuando la TA100 CHP / MONOGEN trabaje en paralelo con otros equipos de la instalación, será preciso observar ciertos requisitos de protección. En ocasiones será necesario desconectar el generador si cae el suministro eléctrico principal, así como asegurar la existencia de sistemas de seguridad que eviten que corrientes suministradas por el generador cuyos voltajes o frecuencias difieran de los especificados, puedan alcanzar la red de la instalación. Los requisitos específicos y los niveles de protección pueden variar según el país, y pueden incluso ser interpretados de diferente manera por distintas compañías de un mismo territorio. En Estados Unidos los requisitos son los especificados en la norma IEEE P1547. Las prestaciones estándar de protección de la TA100 CHP / MONOGEN no son suficientes para satisfacer todos los requistos de cualquier instalación. Ciertas prestaciones que en ocasiones cumplen con las exigencias de la instalación se encuentran incluidas en el software de la TA100 CHP / MONOGEN, pero será necesario que el usuario obtenga previamente la autorización escrita por parte de la compañía instaladora antes de utilizar las citadas prestaciones. La Tabla 4.2 contiene las especificaciones de protección. La protección para la TA100 CHP / MONOGEN en modo instalación puede requerir su ajuste por parte del usuario. Los parámetros de 52 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 protección interna son preconfigurados en fábrica, y únicamente podrán ser modificados mediante el concurso de personal competente. TABLA 4.2 – PARÁMETROS DE PROTECCIÓN DE POTENCIA ELÉCTRICA Parámetro Especificación Sobreamperaje (instantánea) 150% de tensión máxima evaluada durante cinco segundos Sobrecarga térmica Garantiza automáticamente que el sistema no suministrará corriente por encima de la máxima evaluada, disminuyendo el voltaje terminal. En circunstancias normales si el generador recibe sobrecarga, el sistema se desconectará en subvoltaje Fugas de tierra 60–130 mA durante 3 milisegundos Sobrevoltaje El software puede ser tarado a 130% del valor efectivo RMS nominal del voltaje evaluado Subvoltaje (en modo voltaje) El software puede ser tarado a 50% del valor efectivo RMS nominal del voltaje evaluado Subvoltaje (en modo instalación) El software puede ser tarado a 50% del valor efectivo RMS nominal del voltaje evaluado Desfase temporal de El software puede ser tarado entre Sobre/Subvoltaje 0,5 y 2 segundos Sobrefrecuencia El software puede ser tarado entre +0,5 y +2,5 Hz Subfrecuencia El software puede ser tarado entre ‐0,5 y ‐2,5 Hz Desfase temporal de El software puede ser tarado entre Sobre/Subfrecuencia 0,1 y 2,5 segundos 4.4.6.3
MODO INDEPENDIENTE (ISLAND O VOLTAJE) Si se conecta directamente a una carga independiente, la conducción de la carga determinará el voltaje y frecuencia terminales de la TA100 CHP / MONOGEN. Se programará en fabrica la TA100 CHP / MONOGEN para que proporcione el correcto voltaje y frecuencia, y se comprobará este aspecto durante la puesta en marcha. En modo “Island” o ”Voltaje” SÓLO se podrán utilizar configuraciones consistentes en cables trifásicos de cuatro hilos. La Figura 4.18 muestra un sistema de cableado de carga con conexión Wye. La Figura 4.19 muestra un sistema de cableado de carga con conexión Delta. En las 53 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 figuras 4.18 & 4.19 las cargas L1 y L5 no tienen porqué ser iguales entre ellas. Si la carga principal es una conexión Wye, se instalará tal como se muestra en la Figura 4.18. Si la carga principal es una conexión Delta (o tres cargas monofásicas línea‐línea L‐L), se instalará tal como se muestra en la Figura 4.19, siendo preciso contar con un transformador automático auxiliar para garantizar la seguridad y calidad de la energía. La Figura 4.18 describe la instalación idónea. Dependiendo del coste de la aplicación el usuario podrá utilizar un transformador automático para convertir cada carga L‐L en L‐N, evitando de esta manera la necesidad de usar un transformador grande como se muestra en la figura 4.19. Nomenclatura usada en las Figuras 4.18 & 4.19 L1, L2, L3: cargas trifásicas L4: carga monofásica Línea‐Línea (L‐L) L5: carga monofásica Línea‐Neutro (L‐N) FIGURA 4.18 – CONEXIÓN Wye MODO VOLTAJE FIGURA 4.19 – CONEXIÓN DELTA MODO VOLTAJE 4.4.6.4
DIMENSIONADO DEL INTERRUPTOR DE CIRCUITO Será responsabilidad de quien diseñe la instalación eléctrica la elección del interruptor de circuito de salida para cada aplicación específica, en consonancia con las normas y reglamentos eléctricos locales. Se proporciona la siguiente información para facilitar la labor del diseñador eléctrico. 54 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 1. La TA100 CHP / MONOGEN es capaz de entregar 200 amperios por fase. La tensión de salida dependerá del voltaje de la unidad, la potencia solicitada y los aumentos de sobrecarga de los motores. 2. Según las normas eléctricas vigentes en EE.UU., se debe configurar ujn circuito auxiliar capaz de soportar un 125% de la carga evaluada. 3. Según las mismas normas norteamericanas, los conductores con protección contra sobretensión empleados entre la TA100 CHP / MONOGEN y el primer dispositivo de distribución, deben soportar un 115% de la carga del generador. 4. La corriente máxima de cortocircuito generada por la TA100 CHP / MONOGEN es de 500 amperios. 5. La salida de la TA100 CHP / MONOGEN puede ser conectada mediante conductos metálicos aislantes si así se requiere. En tal caso se debe instalar separadamente un conductor para que actúe como protector del circuito. El conducto aislante no debe ser jamás usado como conductor de protección del circuito. 4.4.6.5
PANEL DE DISTRIBUCIÓN DE CARGAS La TA100 CHP / MONOGEN debe ser equipada con un interruptor aislante externo, de acuerdo con las reglamentaciones locales. El interruptor externo puede situar en ON (I) o en OFF (O) la salida del suministro de energía trifásica de la TA100 CHP / MONOGEN. Esto permitirá el aislamiento seguro de cada unidad. En la figura 4.20 se sugiere un esquema de conexión. FIGURA 4.20 – GUÍA DE CONEXIÓN ELÉCTRICA 55 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.7
BATERÍAS El sistema TA100 CHP / MONOGEN emplea internamente corriente continua a 24 VDC, procedente de dos baterías de plomo de 12 VDC conectadas en serie. Las baterías se encuentran ubicadas en la parte inferior del módulo de circuitos de potencia, en la parte frontal de la unidad (Figura 4.22). Se puede acceder a las baterías abriendo la puerta del módulo de potencia. En las unidades de arrancada por batería, éstas deben ser de ciclo profundo, tamaño grupo 27, con al menos 105 Ah y voltaje nominal de 12 VDC. En unidades de arranque desde la red, las baterías estándar son de 38 Ah y voltaje nominal de 12 VDC cada una. Estas baterías deben permitir un arranque en frío de 500 amperios (CCA). Las limitaciones del área de ubicación de las baterías obligan a emplear aquellas cuyas dimensiones (por unidad) no superen las 9 pulgadas (228 mm) de largo, por 9,5 (241 mm) de alto, por 14 (355 mm) pulgadas de ancho. Las baterías de la TA100 CHP / MONOGEN deben ser de tipo encapsulado. El mantenimiento de las baterías debe ser llevado a cabo o supervisado por personal conocedor del sector y con las precauciones oportunas. Se impedirá el acceso de personal no autorizado a la zona de baterías. Cuando deban ser sustituidas se cambiará el set completo de baterías, y las que se instalen nuevas deberán ser siempre del tipo especificado. Las baterías de plomo que deban ser eliminadas serán consideradas con toda seguridad residuos contaminantes peligrosos debido a su contenido en plomo, de acuerdo con las reglamentaciones medioambientales vigentes en la mayoría de países. PELIGRO – El electrólito ácido contenido en las baterías de plomo es un agente fuertemente oxidante y puede causar irritación o quemaduras de consideración en contacto con la piel. Si ocurre el contacto en los ojos, puede causar daños graves y/o ceguera. Se deberá prohibir fumar, así como el uso de lentes de contacto en áreas donde se almacenan o manipulan baterías de plomo. Se evitará abrir o fracturar las baterías. El electrolito que podría salir de las mismas es tóxico, y dañino en contacto con la piel y los ojos. PRECAUCIÓN – No se deberán arrojar las baterías al fuego. Pueden explosionar. 56 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 PRECAUCIÓN – Una batería supone riesgo de cortocircuito de alta intensidad. Se observarán las siguientes precauciones durante la manipulación de baterías: • Se prescindirá de anillos, relojes y demás piezas de joyería • Se utilizarán herramientas con magnos encapsulados • No se depositarán herramientas ni ningún otro tipo de objeto metálico sobre las baterías. Es necesario colocar dos baterías en la zona a tal efecto situada en la parte inferior del módulo de potencia eléctrica PE, y conectarlas tal como se describe a continuación. Las baterías deben ser cableadas en serie. 1. Se situará el conmutador ON/OFF SW1 de sistema en la posición OFF. 2. Abran el interruptor K5 de 24 VDC (véase Figuras 4,21a & 4,21b). El interruptor se encuentra a mano derecha de la unidad, tras la puerta frontal del módulo de potencia eléctrica PE. 3. Abran la puerta frontal del PE. 4. Instalen las dos baterías de 12 VDC tal como se muestra en la imagen 4.22. 5. Se conectará el borne amarillo al terminal negativo de la batería situada a mano izquierda. 6. Se conectará el puente entre el terminal positivo de la batería de la izquierda, y el negativo de la de la derecha. 7. Antes de efectuar la conexión definitiva de las baterías, es posible conectar a las mismas un cargador externo para asegurar su carga completa antes de proceder a la puesta en marcha de la unidad. 8. Se conectará el borne rojo al terminal positivo de la batería de la derecha. 9. Ciérrese la puerta del PE asegurándose de que no hay interferencia alguna con el cableado de las baterías. FIGURAS 4.21a & 4.21B – LOCALIZACIÓN DEL INTERRUPTOR K5 DE 24 VDC 57 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 4.22 – LOCALIZACIÓN DE LAS BATERÍAS 4.4.8
RAMPA DE GAS Los combustibles gaseosos son altamente inflamables y explosivos. Todas las conducciones para alimentación de gas deben ser instaladas, probadas e inspeccionadas por personal experto en la materia. Se respetarán todas las normas y reglamentos locales, estatales e internacionales para evitar accidentes que puedan provocar daños al personal o a las instalaciones. En ningún caso se instalarán conducciones de gas en la proximidad de chimeneas de gases residuales. La no observancia de esta norma puede provocar incendios o explosiones que pueden significar la muerte o heridas graves en el personal, así como daños en la propiedad. Si se desea instalar el sistema como pack UL2200, será preciso dotar la instalación de un machón de conexión con rosca NPT ⅛”, situado a la entrada del sistema TA100 CHP / MONOGEN, accesible para efectuar la medición de la presión de entrada del gas en la unidad. El conector no deberá ser de punta plana. Los principales componentes de la rampa de gas son un compresor de gas (si se trata de un sistema a baja presión), un filtro de tamiz, dos válvulas (o una válvula doble) de cierre de gas, una válvula de control de gas y un colector de gas. La regulación de presión de la versión de TA100 acorde con los requisitos de la norma UL2200 precisará contar con un regulador de presión de gas estándar, ANSI Z21.18‐
1995, y deberá estar equipado con una línea de venteo o con un limitador de venteo 58 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 que, en el caso de un venteo externo, será capaz de purgar el gas venteado hasta expulsarlo a una zona exterior de la instalación. 4.4.8.1
CONEXIÓN EN SISTEMA DE GAS A BAJA PRESIÓN El sistema TA100 CHP / MONOGEN a baja presión cuenta con un compresor de gas integral (GBC). Este GBC integral proporciona al gas la adecuada presión para alimentar la turbina, siempre que se suministre a un caudal mínimo de 45 SCFM y una presión entre 1,24 kPa (5 pulgadas columna de agua) y 34,47 kPa (5 psig). La conexión de entrada de gas en el compresor es una rosca macho de 2” sch 40. La conexión de entrada de gas debe ser capaz de entregar el caudal volumétrico suficiente como para asegurar el consumo máximo del motor, manteniendo al mismo tiempo la presión de alimentación requerida. Véanse las Figuras 4.23 & 4.24 que ilustran las interconexiones típicas. Puede ser necesario un interruptor de cierre a baja presión si la presión de entrada de la unidad se encuentra por debajo de tres (3) pulgadas columna de agua. Se deberá comprobar la normativa local. Los combustibles gaseosos son altamente inflamables y explosivos. Todas las conducciones para alimentación de gas deben ser instaladas, probadas e inspeccionadas por personal experto en la materia. Se respetarán todas las normas y reglamentos locales, estatales e internacionales para evitar accidentes que puedan provocar daños al personal o a las instalaciones. En ningún caso se instalarán conducciones de gas en la proximidad de chimeneas de gases residuales. La no observancia de esta norma puede provocar incendios o explosiones que pueden significar la muerte o heridas graves en el personal, así como daños en la propiedad. La TA100 CHP / MONOGEN y el compresor de gas natural asociado no han sido diseñados para ser instalados en zonas de riesgo. Este tipo de equipo debe ser ubicado en áreas bien ventiladas, para garantizar que en ninguna circunstancia se produce acumulación de gases inflamables. NOTA: Conducciones infradimensionadas pueden provocar que el compresor reciba el gas a una presión insuficiente. Se prestará especial atención al diseño del sistema de alimentación para garantizar que las presiones que se alcanzan son las especificadas para el sistema TA100 CHP / MONOGEN. Las pérdidas de carga en la línea a muy baja presión pueden llegar a ser suficientemente significativas para 59 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 hacer caer la presión por debajo del rango especificado si no se diseña adecuadamente el sistema de alimentación. FIGURA 4.23 – CONEXIÓN DE ENTRADA DE GAS A BAJA PRESIÓN FIGURA 4.24 – CONEXIÓN DE ENTRADA DE GAS A BAJA PRESIÓN 60 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.8.2
CONEXIÓN EN SISTEMA DE GAS A ALTA PRESIÓN La unidad de TA100 CHP / MONOGEN para alta presión utiliza directamente la alimentación de gas de la instalación. El caudal mínimo requerido de suministro de gas es de 45 SCFM a presiones entre 5,2 bar (75 psig) y 6,2 bar (90 psig). La rosca de conexión adecuada es una NPT ½”. La conexión de entrada de gas debe ser capaz de entregar el caudal volumétrico suficiente para asegurar el consumo máximo del motor, manteniendo al mismo tiempo la presión de alimentación requerida. PRECAUCIÓN: En el momento de efectuar las conexiones de alimentación de gas es fundamental prestar especial atención a no dañar el segmento flexible de la tubería de entrada de gas. Si se somete la tubería flexible a excesiva torsión se pueden generar daños que provoquen roturas. En tal caso será necesario reemplazar la conducción flexible. La no observancia de esta norma puede provocar incendios o explosiones que pueden significar la muerte o heridas graves en el personal, así como daños en la propiedad. 4.4.8.3
VÁLVULA DE CHEQUEO DE GAS Se recomienda la instalación de una válvula de chequeo entre la fuente de alimentación de gas y la TA100 CHP / MONOGEN. Esta válvula evitará la posibilidad de que parte del gas en la TA100 CHP / MONOGEN pueda retroceder y alcanzar otros equipos o conducciones del sistema de alimentación o de arranque de la instalación. Esta situación no es excesivamente común, y se puede dar solamente en sistemas a baja presión que incluyen un compresor de gas integrado GBC. 4.4.8.4
CHEQUEO DE FUGAS DE GAS Antes de poner en marcha por primera vez el sistema TA100 CHP / MONOGEN, es necesario abrir la llave de paso de gas para descartar la presencia de fugas en la línea de alimentación de gas o en cualquier otra nueva conexión. Se empleará un detector de gas homologado para el chequeo de fugas. Todas las conexiones mecánicas a las unidades deberán encontrarse libres de tensiones físicas. 61 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.4.9
CONEXIÓN DE COMUNICACIONES 4.4.9.1
CABLE DE COMUNICACIONES DE FIBRA ÓPTICA Se requiere cable de comunicaciones de fibra óptica para vincular dos unidades que están funcionando en paralelo en modo Island. Se hará pasar el cable a través del alojamiento en la base del marco hasta que quede situado cerca del punto de conexión de la unidad. Los cables de fibra óptica vienen identificados con los colores gris y azul. Los conectores azules de los cables deberán ser conectados con los conectores azules, y se procederá análogamente con los cables y conectores grises. Existen dos cables para cada par de TA100 CHP / MONOGEN. Cada turbina dispone de un conector gris y uno azul. Para efectuar la conexión correctamente, el conector gris de una TA100 CHP / MONOGEN se conectará con el conector azul de la otra unidad. Cada cable tendrá un conector gris y uno azul. Véase la Figura 4.25. NOTA: Se ruega prestar la máxima atención cuando se manipule el cable de fibra óptica. Si el cable se tuerce o se dobla de cualquier manera se puede romper y precisará ser sustituido. Se deberá conectar cada extremo del cable de fibra óptica a cada unidad de TA100 CHP / MONOGEN. FIGURAS 4.25a & 4.25b – CONEXIONES DE FIBRA ÓPTICA 4.4.9.2 CABLE DE COMUNICACIÓN MODBUS RS485 La conexión RS485 se efectúa tal como se ilustra en la Figura 4.26. Este cable permite la comunicación de la unidad mediante protocolo MODBUS. Si el usuario emplea el sistema de instalación SCADA, este puerto permitirá que el sistema comunique y controle la TA100 CHP / MONOGEN. Si se suministra el sistema con una MCU (Master Control Unit), esa unidad será conectada al puerto citado. Los terminales 7, 8 & 9 de la regleta de conexión deben tener conectados en “+”, “‐“ y las líneas de tierra, respectivamente, con los terminales del RS485. (Figuras 4.26a & 4.26b). 62 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURAS 4.26a & 4.26B – CONEXIONES RS485 4.4.10
CABLEADO DE COMANDOS DE ENTRADA REMOTOS Existen cinco (5) contactos libres de potencia de entrada para comunicar comandos a la unidad con entrada cableada. Estas entradas cableadas serán usadas únicamente en modo “REMOTO”, tal como queda definido en el manual de operación del usuario. Los cables necesarios para esta conexión son dos (2) cables conductores de calibre 18‐22 blindado, con un casquillo o una regleta terminal. Todos ellos acaban en el circuito impreso PCB25. El circuito PCB25 se encuentra situado en el módulo del motor, (a la izquierda de la puerta frontal del armazón) en la parte trasera del armario de componentes electrónicos y es de color verde, tal como se puede apreciar en la Figura 4.27 (en esta imagen se ha retirado la placa protectora del control del motor). Las descripciones de cada toma indican el tipo y funcionalidad de cada conexión. 63 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURAS 4.27a & 4.27b – CONEXIÓN DE LA PARADA DE EMERGENCIA 4.4.10.1
PARADA REMOTA DE EMERGENCIA Se deberán conectar los cables de comando de contacto libre de potencial a los terminales 25 & 26 del PCB25 para solicitar una parada de emergencia. El cierre de los contactos libres de potencial en estos dos terminales permitirá la operación normal. Si el contacto libre de potencial se abre en esos dos terminales, se generará una parada de emergencia. 4.4.10.2
DESACTIVADO REMOTO DE ERRORES Se deberán conectar los cables de comando de contacto libre de potencial a los terminales 23 & 24 del PCB25 para solicitar una desactivación de errores del sistema. El cierre de los contactos libres de potencial en estos dos terminales desactivará todos los errores activos del sistema. Es preciso mantener el cierre 64 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 durante al menos 5 segundos y retirarlo a continuación para la operación normal. 4.4.10.3
AUTORIZACIÓN REMOTA DE ARRANQUE Se deberán conectar los cables de comando de contacto libre de potencial a los terminales 21 & 22 del PCB25 para solicitar la autorización de arranque. El cierre de los contactos libres de potencial en estos dos terminales generará la autorización externa de arranque del sistema. Esta función puede ser utilizada en combinación con cualquier elemento externo que requiera el sistema. En instalaciones estándar, estos dos terminales vienen puenteados juntos de fábrica, puesto que se prevé que no se requerirá nunca una autorización externa de arranque. 4.4.10.4
GENERACIÓN AUTOMÁTICA REMOTA Se deberán conectar los cables de comando de contacto libre de potencial a los terminales 19 & 20 del PCB25 para configurar la unidad en generación automática. El cierre de los contactos libres de potencial en estos dos terminales configurará la unidad en modo de generación automática. Si se abren estos contactos libres de potencial, la unidad pasará a modo de generación manual y requerirá otro comando para empezar a producir energía una vez efectuado el arranque. Si se prefiere que la unidad siempre entre automáticamente en generación, bastará con puentear juntos estos dos terminales. 4.4.10.5
ARRANQUE / PARADA REMOTOS DEL MOTOR Se deberán conectar los cables de comando de contacto libre de potencial a los terminales 17 & 18 del PCB25 para solicitar la arrancada del motor. El cierre de los contactos libres de potencial en estos dos terminales solicitará el arranque de la unidad. Los terminales citados deberán mantenerse cerrados mientras la unidad se encuentre en funcionamiento. Si se abre el contacto, provocará que la unidad efectúe la parada. 4.4.11
ENERGÍA EXTERNA Es posible aportar energía externa para favorecer el arranque de sistemas a baja presión en modo Island, o para aportar energía mediante calentadores en situaciones climáticas frías. Para ello se usarán cables conductores de cómo mínimo calibre 14, y se puede emplear el mismo conducto utilizado para los cables de potencia de salida. Las Figuras 4.28a & 4.28b muestran las conexiones para fuentes externas de energía, que se encuentran ubicadas directamente sobre las conexiones de los cables de potencia de salida, en el lado derecho de los circuitos de potencia. 65 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 4.28a & 4.28b – CONEXIÓN DE ENTRADA DE ENERGÍA EXTERNA 66 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 5.0
PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 5.1 PUESTA EN MARCHA 5.1.1
PRECAUCIONES PREVIAS AL ARRANQUE La siguiente es una lista genérica de precauciones a observar durante la operación de puesta en marcha de la TA100 CHP / MONOGEN. La TA100 CHP / MONOGEN puede ser inestable si no se monta de manera permanente. Existirá el riesgo de aplastamiento hasta que la unidad no haya sido montada correctamente. El gas es extremadamente inflamable y explosivo bajo ciertas condiciones. No se deberá fumar ni permitir la presencia de llamas ni chispas en la zona de trabajo . El funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN comporta la presencia de corrientes y voltajes letales. Se deberán tomar todas las precauciones habituales con conexiones eléctricas cuando se retire cualquier panel o se abra cualquier puerta del armazón. En la TA100 CHP / MONOGEN se producen altas temperaturas. Se deberán tomar todas las precauciones habituales cuando se retire cualquier panel o se abra cualquier puerta del armazón. Sólo se permitirá a personal cualificado el acceso al interior del armazón. 67 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 Es necesario obedecer las indicaciones de todas las etiquetas y señalizaciones de peligro. Es importante mantener el equipo limpio. No se debe permitir que ningún tipo de material inflamable permanezca en el interior del armazón. Se deberán cumplir todas las normativas locales, estatales e internacionales. Se extremarán las precauciones cuando se trabaje con equipo eléctrico. Es conveniente prescindir de todo tipo de joyas. Comprueben que las ropas y zapatos se encuentran secos. El personal se mantendrá en plataformas aisladas del suelo o tierra. Se dispondrá de un extintor clase ABC siempre a mano en el área de instalación. Si el motor debe funcionar durante períodos de prueba o mantenimiento con los paneles retirados, se usará protección para los oídos. 5.1.2
CONFIGURACIÓN DE LA INSTALACIÓN / VERIFICACIÓN DE PARÁMETROS Se deberá verificar que la instalación ha sido llevada a cabo según instrucciones, y para ello será preciso efectuar las siguientes comprobaciones: 1. Verificar que toda la configuración de cableado de carga (cables de 3 y 4 hilos) ha sido correctamente conectada. 2. Verificar que el transformador ha sido instalado, si así se requiere. 3. Verificar que los parámetros de carga son los adecuados para las condiciones de voltaje y frecuencia de la instalación en concreto. 4. Verificar que los parámetros de modo son los adecuados para en modo de configuración instalado (modo Red o Island / modo Voltaje). 5. Verificar que se ha instalado el hardware de protección externa de la red, si así se requiere. 68 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6. Verificar que los parámetros del modo HRU (Heat Recovery Unit) han sido cargados correctamente de acuerdo con las necesidades de la instalación. 7. Verificar que los puntos de reglaje del amortiguador del HRU y de temperatura han sido cargados correctamente de acuerdo con las necesidades de la instalación. 8. Se tomará nota en el Informe Resumido de Puesta en Marcha de cualquier desviación, así como de las acciones llevadas a cabo. Si se detecta alguna situación considerada inaceptable, se reflejará en el informe y se intentará corregir cuando se posible. Si no es factible enmendar la situación considerada inaceptable, se reseñará la incidencia en el Informe Resumido de Puesta en Marcha, indicando que no fue posible completar la puesta en marcha. 5.1.3
VERIFICACIÓN DE LA INTERCONEXIÓN Tras verificar que los ajustes y parámetros de instalación han sido establecidos correctamente, será preciso efectuar las siguientes comprobaciones con el fin de garantizar que los sistemas han sido conectados tal como se había previsto: 1. Verificar que todas las conducciones hayan sido instaladas de forma segura, de acuerdo con todas las normas y reglamentos aplicables y requisitos referentes a pérdida de carga, y que no sufren obstrucción alguna. 2. Verificar que la sala goza de ventilación suficiente. 3. Verificar que se han instalado los filtros en las tomas de entrada superiores y en la entrada de refrigeración del PE (Módulo de electrónica). 4. Verificar que el cableado ha sido correctamente conectado en su totalidad de acuerdo con los esquemas de instalación, y que se observan todas las normas y reglamentos aplicables. 5. Si se ha debido instalay un transformador, verificar que ha sido conectado adecuadamente. 6. Verificar que la unidad ha sido conectada a tierra correctamente. 7. Verificar que el interruptor eléctrico principal ha sido cableado y se encuentra operativo. 8. Verificar que los cables de comunicación y las conexiones eléctricas han sido convenientemente conectados. 9. Verificar que las líneas de alimentación de gas son correctas y estancas. 10. Verificar que el sistema de corte de gas de la instalación es correcto y se encuentra operativo. 11. Verificar que la entrada y salida de agua y las líneas de eliminación de condensación del HRU (Heat Recovery Unit) han sido instaladas de acuerdo con todas las normas y reglamentos aplicables y que no se observan fugas en el sistema. 12. Verificar que las conexiones de cualquier equipo auxiliar opcional se encuentran conectadas y activadas (Master Control Unit MCU o equipos en paralelo). 69 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 13. Se tomará nota en el Informe Resumido de Puesta en Marcha de cualquier desviación, y las acciones llevadas a cabo. Si se detecta alguna situación considerada inaceptable, se reflejará en el informe y se intentará corregir cuando se posible. Si no es factible enmendar la situación considerada inaceptable, se reseñará la incidencia en el Informe Resumido de Puesta en Marcha, indicando que no fue posible completar la puesta en marcha. 5.1.4
COMPROBACIONES PREVIAS AL ARRANQUE Antes de proseguir con el proceso de puesta en marcha del sistema, es necesario efectuar las siguientes comprobaciones previas de sistema y seguridad. Es esencial efectuar estas verificaciones antes de proceder al arranque de la TA100 CHP / MONOGEN. Será igualmente conveniente llevar a cabo una inspección a fondo del sistema, tanto con anterioridad a la puesta en marcha, como inmediatamente después de operaciones de mantenimiento, o tras una parada prolongada. Las acciones a efectuar son las siguientes: 1. Verificar que no existen objetos extraños, conexiones sueltas o cables dañados en el panel de control HMI, y que no se observan circunstancias anormales en el exterior del mismo. 2. Verificar que las entradas de aire y conducciones y chimeneas de gases residuales se encuentran libres de todo tipo de obstrucción. 3. Verificar que las conexiones de potencia de salida se encuentran en correcto estado. 4. Comprobar visualmente que las conexiones de potencia de salida externas al módulo electrónico PE se encuentran perfectamente conectadas. 5. Confirmar que el nivel de aceite que se observa a través de la mirilla se encuentra dentro de los límites considerados adecuados. 6. Confirmar que la carga a 24 VDC de las baterías ha sido completada, y que éstas se encuentran correctamente conectadas. 7. Verificar la presión de gas de la unidad. 8. Comprobar la ausencia de fugas utilizando un detector de gas o un fluido de detección de fugas. 9. Verificar que las bombas de agua de la instalación se encuentran en funcionamiento y que el caudal es el adecuado (para unidades en versión CHP ‐ Combined Heat & Power). 10. Verificar que los fusibles, interruptores y conmutadores del sistema TA100 CHP / MONOGEN se encuentran activados. 5.1.5
CALENTAMIENTO PREVIO AL ARRANQUE EN CLIMA FRÍO Cuando la temperatura ambiente sea inferior a 15°C (59°F) y la unidad no haya recibido continuo aporte energético externo durante el período previo a la solicitud de 70 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 puesta en marcha, la unidad requerirá un cierto espacio de tiempo para que el sistema interno de calentamiento eleve al nivel necesario la temperatura del aceite del motor. Las líneas de carga deben ser conectadas a red, o será preciso aportar energía externa a los terminales de entrada de energía externa de la unidad, con el fin de energizar el sistema interno de calentamiento. La potencia necesaria para el kit de calentadores para clima frio es de 2 kW. Si se trata de una unidad para instalación en exterior, o de una unidad de interior con kit para clima frío, dispondrá de calentadores en la línea de alimentación de gas, en el módulo de electrónica PE y en el sistema de aceite del compresor de gas GBC, que calentarán el sistema para conseguir el arranque en condiciones de clima frío. 5.1.6
VERIFICACIÓN DE DIAGNÓSTICO “POWER ON” Una vez se haya confirmado la configuración y verificado las conexiones a la instalación, se llevará a término el siguiente proceso para verificar el diagnóstico “power on”: 1. Compruébese que los Controles de Potencia, mostrados en la Figura 5.1, se encuentran en los siguientes estados: a) Parada de emergencia desactivada (la parada de emergencia se resetea cuando el botón está hacia fuera) b) Se verificará que el conmutador principal de potencia del panel de control se encuentra en la posición “OFF”. El conmutador tiene una posición “ON” y otra “OFF”, indicadas de la siguiente manera: 2. Cierren el interruptor K5 de 24 VDC. Esto suministrará 24 VDC al sistema (Véase Figura 4.21) 3. Sitúen el conmutador principal ON/OFF en posición ON. La pantalla de Menú Principal (Figura 5.2) aparecerá en el display después de que el mensaje “check” habrá permanecido en la misma durante 5 segundos. Aparecerá información del sistema en la parte inferior de la pantalla. Dependiendo de la configuración podrá visualizarse la siguiente información: “Unit No.”, “PE version & CRC”, “EC version & CRC”, “PLC version”, “HMI version”, “Heat Recovery Unit (HRU) (si está instalada)”, “Start Table version (TBL)”. Cuando se seleccione el botón “Operation” aparecerá en el display la pantalla que se muestra en la Figura 5.3. 71 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 5.1 – CONTROLES DE LA TA100 CHP / MONOGEN FIGURA 5.2 – MENÚ PRINCIPAL DEL PANEL DE CONTROL DE TA100 CHP / MONOGEN FIGURA 5.3 – MENÚ DE OPERACIONES DE PANEL DE CONTROL TA100 CHP / MONOGEN 72 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4. Se deberá confirmar que no aparecen mensajes de alarma. Si el display muestra algún mensaje de alarma, éste deberá ser eliminado antes de empezar a operar con la TA100 CHP / MONOGEN. En el caso que la TA100 CHP / MONOGEN entre en alarma por algún motivo, la unidad se desconectará y no permitirá que se vuelva a poner en servicio hasta que la causa de alarma no haya sido solventada. Aparecerá un mensaje de error en la parte superior derecha de la pantalla táctil. Para solucionar un error en modo Local, se deberá presionar sobre el mensaje de error en la pantalla táctil. Esta acción hará aparecer en escena el historial de errores. Se presionará “Reset” en la pantalla táctil para borrar el error y a continuación “E” (escape) para regresar a la pantalla anterior. Para solucionar un error desde remoto, se escribirá el registro correcto en el RS485 utilizando MODBUS; la definición de registro se puede encontrar en la especificación técnica ES1067 de CPS (Calnetix Power Solutions) 5. Se regresará a la pantalla principal en el panel de control . 6. Se seleccionará el concepto Mantenimiento (“Maintenance”) del display y se introducirá la contraseña correspondiente para acceder a las funciones en este modo. 7. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento de la bomba de aceite. 8. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento del ventilador de refrigeración del intercambiador de calor del circuito de aceite. 9. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento del ventilador de refrigeración de los circuitos electrónicos. 10. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento del ventilador de refrigeración del armazón. 11. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento del ignitor del sistema de combustión. 12. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento del compresor de gas (si forma parte de la instalación). 13. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento de las válvulas de control de gas. 14. Desde el modo de Mantenimiento, se verificará el funcionamiento del actuador del regulador de gas del HRU (si el Heat Recovery Unit está incluido en la instalación, particularmente en las versiones CHP). 15. Se verificará visualmente que el regulador se encuentre en posición abierta durante el arranque (para versiones CHP). 16. Se regresará a la pantalla principal del panel de control. 17. Seleccionen la pantalla de operaciones. 73 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 18. Desde la pantalla de operaciones se verificará que el caudal de agua del HRU alcanza el valor requerido. 19. Desde la pantalla de operaciones se verificará que las temperaturas del agua de entrada y salida son las requeridas (durante la fase previa al arranque estas temperaturas ya deberán haber alcanzado valores muy próximos a los de funcionamiento). 20. Desde la pantalla de operaciones se desconectará el modo de generación automática para la operación inicial durante la puesta en marcha. 5.1.7
ARRANQUE Una vez completadas todas las verificaciones previas, se pondrá en marcha la TA100 CHP / MONOGEN siguiendo los pasos siguientes (para obtener instrucciones más detalladas se recomienda consultar el manual de operaciones): 1. Presionen el botón “START” y a continuación “ENTER” para confirmar. Esta acción iniciará la secuencia de arranque del sistema. Se podrá verificar que la unidad acelera hasta alcanzar la velocidad operacional, sin que aparezcan indicaciones anormales de alarma ni de errores en el funcionamiento. 2. Se permitirá que la unidad alcance la velocidad “No Load” (Sin Carga), y se comprobará que el arranque haya finalizado sin anomalías. 5.1.8
VERIFICACIÓN DE ESTADO DE FUNCIONAMIENTO CONSTANTE Una vez completado el arranque y el sistema se haya estabilizado en estado “Sin Carga” se deberá verificar que los siguientes parámetros han alcanzado los valores esperados en la fase “Sin Carga”. Los citados parámetros aparecerán en la pantalla “Operation” del display (Figura 5.3). Esta información sobre el estado de funcionamiento constante puede verse limitada debido a las cargas disponibles en la instalación. Se cumplimentará esta parte del proceso con los valores que las cargas disponibles permitan. 5.1.8.1
VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO “SIN CARGA” Mientras el sistema se mantiene en fase “Sin Carga”, se comprobará que los valores de los siguientes parámetros son los previstos 1. Potencia (para cada fase) 2. Voltaje (para cada fase) 3. Intensidad (para cada fase) 4. Frecuencia (para cada fase) 5. Velocidad del motor 6. Temperatura de gases residuales EGT (Verificación de EGT 1 & EGT2) 7. Válvula de control de gas (FCV) 74 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 8. Presión de salida del compresor de gas (se verificará en la toma del GBC, si así viniera equipado) 9. Temperatura del agua de entrada del HRU (si se trata de una versión CHP) 10. Temperatura del agua de salida del HRU (si se trata de una versión CHP) 11. Temperatura del gas de entrada del HRU (si se trata de una versión CHP) 12. Temperatura del gas de salida del HRU (si se trata de una versión CHP) 13. Operatividad de la comunicación Modbus sobre RS485 Se efectuarán de igual manera las siguientes comprobaciones: 1. Verificar la estabilidad de operación de la unidad sin presencia de fugas indebidas, ruidos y demás anomalías 2. Verificar que no se producen fugas en el sistema de alimentación de gas 3. Verificar que no se producen fugas en el sistema de de agua (si se trata de una versión CHP) 4. Verificar el correcto funcionamiento del sistema de refrigeración del armazón. 5.1.8.2
VERIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO A BAJA CARGA Se aplicará un nivel de carga moderado (5 kW a 20 kW) en el sistema TA100 CHP / MONOGEN y se efectuarán las verificaciones detalladas en el apartado 5.1.8.1 correspondientes a la fase “Sin Carga” 5.1.8.3
VERIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO A CARGA MÁXIMA Se aplicará el nivel máximo disponible de carga en el sistema TA100 CHP / MONOGEN y se estabilizará la unidad durante una (1) hora. A continuación se efectuarán las verificaciones detalladas en el apartado 5.1.8.1 correspondiente a la fase “Sin Carga”. Una vez completadas dichas comprobaciones, se disminuirá la carga de la unidad hasta dejarla en fase de “Sin Carga”. 5.1.9
VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO TRANSITORIO Una vez el sistema ha sido verificado en situación de funcionamiento constante y se ha observado su correcto comportamiento, se llevarán a cabo las siguientes comprobaciones de funcionamiento transitorio del sistema. Esta información sobre el estado de funcionamiento transitorio puede verse limitada debido a las cargas disponibles en la instalación. Se cumplimentará esta parte del proceso con los valores que las cargas disponibles permitan. 1. Se aplicarán niveles de carga moderados (5 kW a 10 kW), medios (15 kW a 40 kW) y grandes (50 kW a 80 kW) para verificar el funcionamiento del sistema TA100 CHP / MONOGEN 75 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2. Se provocarán pérdidas de carga en el sistema para comprobar la estabilidad de funcionamiento del sistema TA100 CHP / MONOGEN 5.1.10
PARADA / REANUDACIÓN EN CALIENTE Será preciso cumplimentar los siguientes pasos para comprobar una parada limpia y la reanudación en caliente desde el modo de generación automática 1. Si el modo “Operation” no se encuentra visible en el display, se navegará empleando la pantalla táctil hasta que éste aparezca en la misma. 2. Se presionará sobre el comando “Stop” de la pantalla “Operation”. 3. Se presionará sobre el comando “Enter” de la pantalla de verificación. 4. Se verificará que el indicador “Power” se ha apagado. 5. Se verificará que el valor de potencia de salida haya disminuido hasta nivel cero (0). 6. Se verificará que la velocidad de la turbina disminuye. 7. Una vez la velocidad de la unidad haya decrecido hasta nivel cero (0) se activará la opción generación automática en la pantalla de operación. 8. Se presionará sobre el comando “Start” de la pantalla “Operation” para reiniciar la unidad. 9. Se comprobará que el sistema completa la reanudación en caliente y se sitúa automáticamente en modo de generación automática (si trabaja en modo Red) para alcanzar el nivel de carga aplicado o requerido. Transcurridos treinta (30) segundos después de haber alcanzado la velocidad operativa, la unidad entrará en modo de generación si ha sido programada en modo de generación automática en Red. Si la unidad opera en modo Island, tomará instantáneamente cualquier carga que se encuentre en la línea de carga. Si la unidad opera en modo Utility, la unidad incrementará la carga hasta alcanzar la potencia de salida programada (o la temperatura máxima de gases residuales EGT). 10. Por último se efectuarán las verificaciones detalladas en el apartado 5.1.8.1 correspondientes a la fase “Sin Carga”. 5.1.11
FINALIZACIÓN DE PARADA /PUESTA EN MARCHA Una vez estabilizada la carga desde el modo de generación automática, se ejecutarán los siguientes pasos: 1. Iniciar la parada. 2. Comprobar que la parada se ejecuta de forma normal. 3. Situar el conmutador ON/OFF en posición OFF. 4. Si la unidad no está conectada a la red de forma que pueda obtener energía para la recarga de baterías, y no se prevé que se vuelva a poner en marcha durante las siguientes 12 horas, se deberá abrir el interruptor K5 de 24 VDC (Véase la Figura 4.21). 76 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 5. Cumplimenten el Informe Resumen de Puesta en Marcha (Formulario 156 de CPS). Se solicitará al usuario que firme el informe una vez completado, y se indicará que se ha completado la puesta en marcha de la unidad. 6. Si el sistema no va a ser puesto en funcionamiento y precisa almacenamiento se deberán seguir los pasos de la sección 5.2. 7. Se entregarán las llaves de la TA100 CHP / MONOGEN a la persona responsable que corresponda. 5.2
PREPARATIVOS DE ALMACENAJE Si la TA100 CHP / MONOGEN no va a estar funcionando y se encuentra expuesta a inclemencias climáticas, se actuará de la siguiente forma para preparar la unidad par su almacenaje 5.2.1
PREVENCIÓN CONTRA LA CONDENSACIÓN Si se pretende almacenar la unidad en un entorno sujeto a grandes cambios de temperatura o condiciones de alta humedad, se sugiere dotar la unidad de algún tipo de dispositivo de calentamiento capaz de prevenir la condensación. Se comprobará que nada entra en contacto con los calentadores, y que éstos proporcionan calor seguro. 5.2.2
DESECANTE Se recomienda colocar paquetes de desecante en la unidad durante su almacenamiento. Los citados paquetes deberán ser colocados en la base de la unidad bajo el motor, de manera que queden situados cerca de los circuitos impresos PCB de los módulos electrónicos. También es conveniente colocarlos en el interior del módulo de electrónica PE. 5.2.3
PROTECCIÓN IMPERMEABLE DE LAS TOMAS DURANTE EL TRANSPORTE Y ALMACENAJE Se proporcionará protección impermeable en las siguientes áreas (las protecciones pueden consistir en simples láminas de plástico): 1. Chimenea del motor 2. Respiraderos posteriores del armazón 3. Toma de ventilación del módulo de electrónica (en la puerta frontal) 4. Tomas superiores del armazón 5.2.4
ORIFICIOS DE CONEXIÓN EN LA BASE DEL ARMAZÓN Si alguno de los orificios de conexión de la base no se encuentra sellado, se proporcionará un material sellante impermeable a los orificios que lo requieran. 77 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.0
FUNCIONAMIENTO 6.1 PRECAUCIONES GENERALES La siguiente es una lista de precauciones generales que deberán obervarse mientras se trabaja con el sistema TA100 CHP / MONOGEN: • Sólo personal cualificado podré tener acceso al interior del armazón de la unidad • Se seguirán las instrucciones de las señales y etiquetas de advertencia • Se mantendrá el equipo limpio • No se permitirá la presencia de materiales inflamables en el interior del armazón • Se aplicarán todas las normas y reglamentos locales, estatales e internacionales • Se extremarán las precauciones cuando se trabaje con equipos eléctricos • Se prescindirá de todo tipo de joyas • Es importante comprobar que se viste ropa y zapatos secos • Se contará con un extintor de tipo ABC en el área de instalación • No se efectuará jamás acción alguna de mantenimiento en una unidad TA100 CHP / MONOGEN inmediatamente después de su parada. Es preciso dejar transcurrir un período de tiempo para su enfriamiento, que variará en duración dependiendo del clima en el lugar de la instalación. 6.2
PRECAUCIONES PREVIAS AL ARRANQUE La siguiente es una lista genérica de precauciones a observar durante la operación con la TA100 CHP / MONOGEN. La TA100 CHP / MONOGEN puede ser inestable si no se monta de manera permanente. Existirá el riesgo de aplastamiento hasta que la unidad no haya sido montada correctamente. El gas es extremadamente inflamable y explosivo bajo ciertas condiciones. No se deberá fumar ni permitir la presencia de llamas ni chispas en la zona de trabajo. 78 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 El funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN comporta la presencia de corrientes y voltajes letales. Se deberán tomar todas las precauciones habituales con conexiones eléctricas cuando se retire cualquier panel o se abra cualquier puerta del armazón. En la TA100 CHP / MONOGEN se producen altas temperaturas. Se deberán tomar todas las precauciones habituales cuando se retire cualquier panel o se abra cualquier puerta del armazón. Sólo se permitirá el acceso al interior del armazón a personal cualificado. Es necesario obedecer las indicaciones de todas las etiquetas y señalizaciones de peligro. Es importante mantener el equipo limpio. No se debe permitir que ningún tipo de material inflamable permanezca en el interior del armazón. Se deberán cumplir todas las normativas locales, estatales e internacionales. Se extremarán las precauciones cuando se trabaje con equipo eléctrico. Es conveniente prescindir de todo tipo de joyas. Comprueben que las ropas y zapatos se encuentran secos. El personal se mantendrá en plataformas aisladas del suelo o tierra. Se dispondrá de un extintor clase ABC siempre a mano en el área de instalación. 79 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 Si el motor debe funcionar durante períodos de prueba o mantenimiento con los paneles retirados, se usará protección para los oídos. 6.3
COMPROBACIONES PREVIAS AL ARRANQUE Antes de proseguir con el proceso de puesta en marcha del sistema, es necesario efectuar las siguientes comprobaciones previas de sistema y seguridad. Es esencial efectuar estas verificaciones antes de proceder al arranque de la TA100 CHP / MONOGEN. Será igualmente conveniente llevar a cabo una inspección a fondo del sistema, tanto con anterioridad a la puesta en marcha, como inmediatamente después de operaciones de mantenimiento o tras una parada prolongada. Las acciones a efectuar son las siguientes: 1. Verificar que no existen objetos extraños, conexiones sueltas o cables dañados en el panel de control HMI, y que no se observan circunstancias anormales en el exterior del mismo. 2. Verificar que las entradas de aire y conducciones y chimeneas de gases residuales se encuentran libres de todo tipo de obstrucción. 3. Verificar que las conexiones de potencia de salida se encuentran en correcto estado. 4. Comprobar visualmente que las conexiones de potencia de salida externas al módulo electrónico PE se encuentran perfectamente conectadas. 5. Confirmar que el nivel de aceite que se observa a través de la mirilla se encuentra dentro de los límites considerados adecuados. 6. Confirmar que la carga a 24 VDC de las baterías ha sido completada, y que éstas se encuentran correctamente conectadas. 7. Verificar la presión de gas de la unidad. 8. Comprobar la ausencia de fugas utilizando un detector de gas o un fluido de detección de fugas. 9. Verificar que las bombas de agua de la instalación se encuentran en funcionamiento y que el caudal es el adecuado (para unidades en versión CHP Combined Heat & Power). 10. Verificar que los fusibles, interruptores y conmutadores del sistema TA100 CHP / MONOGEN se encuentran activados. 80 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.3.1
CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES El sistema TA100 CHP / MONOGEN puede trabajar en ubicaciones desde a nivel del mar hasta 3050 metros (10.000 pies) de altitud. La temperatura ambiente alrededor de la unidad podrá oscilar entre ‐30°C (22°F) y +40°C (104°F). 6.3.2
CALENTAMIENTO PREVIO AL ARRANQUE EN CLIMA FRÍO Cuando la temperatura ambiente sea inferior a 15°C (59°F) y la unidad no haya recibido continuo aporte energético externo durante el período previo a la solicitud de puesta en marcha, la unidad requerirá un cierto espacio de tiempo para que el sistema interno de calentamiento eleve al nivel necesario la temperatura del aceite del motor. Las líneas de carga deben ser conectadas a red, o será preciso aportar energía externa a los terminales de entrada de energía externa de la unidad con el fin de energizar el sistema interno de calentamiento. La potencia necesaria para el kit de calentadores para clima frio es de 2 kW. Si se trata de una unidad para instalación en exterior, o de una unidad de interior con kit para clima frío, dispondrá de calentadores en la línea de alimentación de gas, en el módulo de electrónica PE y en el sistema de aceite del compresor de gas GBC, que calentarán el sistema para conseguir el arranque en condiciones de clima frío. 6.4
CONTROLES Los controles físicos del sistema TA100 CHP / MONOGEN consisten en los siguientes tres dispositivos: • Parada de emergencia • Conmutador de potencia On/Off • Panel de control (pantalla táctil HMI) Todos estos controles se encuentran en la puerta frontal del sistema tal como se muestra en la figura 6.1. La pantalla táctil del panel de control dispone de una cubierta auxiliar impermeable que permite el rápido acceso y a la vez proporciona protección completa contra el sol y la lluvia. 81 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 6.1 – CONTROLES DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN 6.4.1
BOTÓN DE PARADA DE EMERGENCIA Una vez pulsado, el botón de parada de emergencia detiene la producción de energía y desconecta el motor. Para resetear se debe tirar del mismo botón cuando sea posible reanudar el funcionamiento normal de la unidad. Es posible solicitar una parada de emergencia con un mando remoto. 6.4.2
CONMUTADOR DE POTENCIA ON/OFF La TA100 CHP / MONOGEN se activa situando el conmutador de potencia ON/OFF en posición “ON”, y se desactiva pasando a posición “OFF”. La unidad no arrancará mientras se mantenga el conmutador en posición “OFF”. NOTA: Si se sitúa el conmutador ON/OFF en posición OFF mientras la unidad está trabajando, todos los sistemas continuarán funcionando. Únicamente se producirá la desconexión si se pulsa el botón de parada de emergencia, o si se inicia una desconexión normal. El conmutador tiene una posición “ON” y otra “OFF”, indicadas de la siguiente manera: 82 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.4.3
PANEL DE CONTROL (HMI) El panel de control del sistema TA100 CHP / MONOGEN es una pantalla táctil. Se accede a todas las operaciones presionando sobre los comandos correspondientes. El controlador del motor protege y controla automáticamente la turbina de gas durante la arrancada, funcionamiento y parada. NOTA: Se extremarán las precauciones para evitar la rotura de la membrana de la pantalla táctil. La selección de comandos se realizará exclusivamente con los dedos. En ningún caso se usarán lápices, bolígrafos ni cualquier otro tipo de objeto punzante o afilado. Una eventual rotura de la membrana provocaría la inoperatividad del controlador, y en tal circunstancia se prestará especial atención para evitar el contacto físico con el fluido que puede eventualmente brotar si la membrana sufriera alguna rotura. Cuando el conmutador ON/OFF se encuentra situado en posición “ON”, la primera pantalla que aparecerá es la “Main” (principal) (Véase Figura 6.2). Si se presiona sobre “Maintenance” (mantenimiento) el display mostrará una nueva pantalla que permite el acceso a la configuración de funciones que son accesibles únicamente mediante la introducción de una contraseña de seguridad. La modificación de parámetros de “Maintenance” llevada a cabo por personal no autorizado puede causar un mal funcionamiento de la TA100 CHP / MONOGEN. FIGURA 6.2 –MENÚ PRINCIPAL DEL PANEL DE CONTROL DE TA100 CHP / MONOGEN 6.4.3.1
DESCRIPCIÓN DE LA PANTALLA DE OPERACIONES La Figura 6.3 muestra la estructura de la pantalla de operaciones del panel de control. Presionando sobre el comando “Operation” el display mostrará la pantalla que ilustra la Figura 6.3. La Figura 6.4 muestra la secuencia de pantallas disponibles para navegar desde la pantalla de operaciones. 83 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 6.3 – ESTRUCTURA DE LA PANTALLA DE OPERACIONES 84 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 6.4 – ESTRUCTURA DE LA PANTALLA DE OPERACIONES DEL PANEL DE CONTROL 85 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.5
PROCEDIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO La energía para el arranque del motor procede de las dos baterías de 12 VDC conectadas en serie para entregar 24 VDC. Junto con un transformador‐cargador integral de baterías, facilitan la energía necesaria para los sistemas electrónicos. Si se detecta cualquier anomalía en el equipo o cualquier mal funcionamiento del mismo, se deberá desconectar inmediatamente el sistema y avisar al proveedor de la unidad. NOTA: Durante el funcionamiento se efectuarán las siguientes comprobaciones: • Verificar que no se producen ruidos, olores ni humos anómalos • Comprobar que los valores de voltaje y la intensidad de salida, potencia generada y velocidad de motor son los normales y se mantienen estables. 6.5.1
CONFIGURACIÓN DE LOS MODOS Existen funciones programables que determinan los modos operativos básicos del sistema TA100 CHP / MONOGEN. La información a continuación describe cómo configurar estas opciones en el sistema. 6.5.1.1
MODOS DE CONTROL El sistema TA100 CHP / MONOGEN permite escoger entre tres tipos diferentes de modo de control. Esta elección hace posible determinar cómo acepta el sistema las órdenes del usuario. El usuario puede incidir en el sistema con los comandos de la propia unidad, cableados remotos o comunicados a través de Modbus. Se puede consultar la Especificación Técnica de Calnetix Power Solutions CPS ES1067 para conocer más a fondo los detalles de comunicación con interfaz Modbus. Todos los modos incluyen la activación del circuito de parada de emergencia. Para cambiar de modo de control, se deberá presionar sobre el comando “Control Mode” de la pantalla táctil del panel (Figura 6.3). Aparecerá una pequeña ventana con un menú que permitirá escoger entre: 1) “Full Remote” (Totalmente remoto) 2) “Local” (Comandos de la unidad) 3) “Remote” (Remoto) Se seleccionará el modo más apropiado de acuerdo con las descripciones que se ofrecen a continuación. Una vez escogida la opción más conveniente, se deberá comprobar que la pantalla de operaciones muestra el modo seleccionado. También es posible configurar el modo de operación usando Modbus según ES1067. 86 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.5.1.1.1
MODO “LOCAL” El modo “Local” permite comandar órdenes al sistema únicamente mediante el panel de control táctil. En este modo no será posible comandar órdenes remotas a través del link RS485 de Modbus. Los controles remotos cableados se encuentran desactivados si se escoge el modo Local. Sin embargo, este modo, al igual que todos los demás incluye la activación del circuito de parada de emergencia. Trabajando en modo Local es posible obtener información del sistema a través de RS485 mediante Modbus. 6.5.1.1.2
MODO “REMOTE” Existen dos posibilidades que permiten ejercer control remoto mediante Modbus a través de RS485. La configuración en modo “Remote” permite al usuario mandar todo tipo de órdenes al sistema excepto los comandos para control remoto cableado indicados en la sección “Instalación / Conexión” del presente manual. En este modo los comandos cableados para estas órdenes estarán activados. El modo “Remote” permite que el sistema SCADA de una instalación pueda comunicarse con la unidad y que lea toda la información. Aparte de la parada de emergencia, el usuario también puede borrar errores, permitir la puesta en marcha, seleccionar la generación automática y solicitar el arranque y parada del motor. El empleo opcional del MCU (Master Controller Unit) añade otras prestaciones de control y monitorización del sistema. 6.5.1.1.3
MODO “FULL REMOTE” La configuración del modo de “Full Remote” permite al usuario mandar órdenes de todo tipo al sistema. En este modo las órdenes por cableado están desactivadas. El modo “Full Remote” permite que el sistema SCADA de una instalación pueda comunicarse con la unidad y que lea toda la información, así como ejecutar todas las órdenes a través de RS485 mediante Modbus. El empleo opcional del MCU (Master Controller Unit) permite controlar diversas unidades en paralelo. De hecho la principal aplicación del MCU consiste en controlar más de dos unidades en paralelo. El MCU incluye un sistema de monitorización remota, así como el control y programación en paralelo. El uso de este tipo de equipo auxiliar ofrece un sistema de monitorización remota a través de web que permite el seguimiento en línea, obtención de datos estadísticos y la programación de la unidad. 87 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.5.1.2
MODO DE INICIO DE GENERACIÓN Para el uso en campo es conveniente configurar siempre el sistema TA100 CHP / MONOGEN en modo de generación automática. Ello permitirá que la unidad, después del arranque y transcurrido un breve período de calentamiento, comience a generar energía. La unidad también admite ser configurada en modo de generación manual para períodos de mantenimiento y ensayo. Si se presiona el botón de “Generate Start Mode” de la pantalla de operaciones, (Figura 4.3), aparecerá una pequeña ventana con un menú que permitirá escoger entre: 1) Gen Manual 2) Gen Auto Una vez escogida la opción más conveniente, se deberá comprobar que la pantalla de operaciones muestra el modo seleccionado. 6.5.1.3
AJUSTE DE POTENCIA DE SALIDA Si se desea operar con el sistema TA100 CHP / MONOGEN en modo Red, el usuario puede determinar un nivel de potencia de salida desde la pantalla táctil. Presionando sobre el botón “Power Output Setpoit” (Ajuste de potencia de salida) de la pantalla de operaciones (Figura 6.3) aparecerá en el display un pequeño teclado numérico (Figura 6.5). Esta pantalla mostrará los niveles mínimo y máximo de este parámetro en la esquina superior izquierda. Se deberá introducir el valor de ajuste de potencia de salida deseado mediante el teclado, y presionar la tecla “EN” (“Enter”) para confirmar. Una vez introducida la correcta información se deberá comprobar que la pantalla de operaciones refleja el nivel de potencia deseado. FIGURA 6.5 – TECLADO NUMÉRICO DE INTRODUCCIÓN DE DATOS 88 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.5.1.4
MODO CONTROL CHP El sistema TA100 CHP / MONOGEN dispone de tres (3) modos de control de la operación HRU (Heat Recovery Unit). Se puede configurar este modo de control mediante la pantalla de mantenimiento, siendo necesaria una contraseña que evita que se produzcan modificaciones involuntarias en el tipo de modo. El sistema CHP (Combinated Heat & Power) utiliza un sistema de control que acciona el conjunto del regulador del HRU con un actuador electrónico. Este regulador funcionará como bypass total del HRU cuando la unidad sea sometida a parada, y se mantendrá en esta situación hasta que el equipo reinicie y vuelva a encontrarse en funcionamiento. Una vez el sistema esté a pleno funcionamiento pasará a modo de control total. 6.5.1.4.1
MODO POSICIÓN DEL REGULADOR Este modo permite que el usuario fije el regulador en una posición constante. Normalmente se usa este modo cuando existe una demanda permanente de la totalidad de energía calorífica que la unidad pueda entregar. El sistema pondrá automáticamente el regulador del HRU a caudal total una vez la unidad haya arrancado y permanecerá en esta posición hasta que se produzca la parada de la unidad. 6.5.1.4.2
MODO TEMPERATURA DE SALIDA DEL AGUA Este modo permite al usuario mantener constante la temperatura de salida del agua. Normalmente se emplea este modo cuando existe una demanda permanente de un cierto nivel máximo de temperatura de salida del agua. El sistema variará automáticamente la posición del regulador del HRU entre bypass total y caudal total del HRU hasta que se alcance el ajuste de la temperatura de salida del agua deseado. 6.5.1.4.3
MODO TEMPERATURA DELTA DEL AGUA Este modo permite al usuario mantener constante la temperatura delta del agua. Normalmente se emplea este modo cuando existe una demanda permanente de un cierto nivel de energía en el sistema. El sistema situará automáticamente la posición del regulador del HRU entre bypass total y caudal total del HRU hasta que se alcance el ajuste de la temperatura delta del agua deseado. 6.5.2
AJUSTES POR DEFECTO Los valores por defecto del sistema son ajustados en base a los requisitos del cliente. Estos valores determinan la potencia y las prestaciones máximas dentro de los parámetros de seguridad para alcanzar el funcionamiento más eficaz de la instalación 89 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 para la cual han sido diseñados, y por tanto no se debe intentar modificarlos en ningún caso. Durante la puesta en marcha el técnico a cargo de la operación verificará que todos los valores son correctos. Todos los sistemas TA100 CHP / MONOGEN funcionarán en modo de generación automática para producir energía en cuanto la unidad haya finalizado la operación de arranque (transcurridos unos 30 segundos para el calentamiento del sistema). Únicamente es posible modificar los valores de Voltaje y Frecuencia a través de la pantalla “Maintenance”, acción que será llevada a cabo exclusivamente por personal entrenado en fábrica. El acceso al modo “Maintenance” está protegido por una contraseña para evitar cambios involuntarios de los valores críticos del sistema. PRECAUCIÓN: Las modificaciones de valores efectuadas por personal no autorizado pueden provocar que sistema deje de funcionar. Únicamente el personal formado y autorizado debe tener acceso a las contraseñas de las pantallas de mantenimiento. 6.5.3
INICIO Antes de proceder al arranque, se deberá comprobar que la TA100 CHP / MONOGEN ha sido configurada para trabajar de forma estándar; para ello se efectuarán las verificaciones detalladas en la sección 4.3. Se recurrirá al listado de referencia de esquemas para identificar el apropiado BOM de la unidad (Sección 7), si se requiere una información más extensa acerca de conexiones y esquemas de funcionamiento del sistema TA100 CHP / MONOGEN. 6.5.3.1
BLOQUEO DE PUERTAS Todas las puertas deben estar bloqueadas. La unidad debe tener todas las puertas bien sujetas para evitar la exposición accidental a descargas eléctricas o a altas temperaturas. 6.5.3.2
ENERGÍA EXTERNA Será preciso aportar energía externa a la unidad: 1) Si se requiere energía para el arranque del compresor de gas GBC interno (cuando se opte por arranque mediante baterías) 2) En condiciones climáticas invernales y se precise energía para el kit de clima frio y para el calentador del circuito de aceite 90 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.5.3.3
CAUDAL DE AGUA DE LA INSTALACIÓN Se asegurará que la TA100 CHP / MONOGEN recibe el nivel de caudal adecuado de agua desde la instalación. El caudal oscilará entre 10 y 80 gpm. Véase el manual de instalación del sistema TA100 CHP / MONOGEN. 6.5.3.4
PARÁMETROS DE CONTROL Se verificará que los Controles de Potencia, mostrados en la Figura 6.1 se encuentran respectivamente en los siguientes estados: a) Parada de emergencia desactivada b) Conmutador de potencia del panel de control en posición “OFF” 6.5.3.5
ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE Se deberá abrir la válvula de suministro de combustible (gas) para alimentar el sistema TA100 CHP / MONOGEN. (Es conveniente purgar la línea de gas para eliminar la presencia de aire; el aire en la línea puede provocar problemas de ignición debidos a la ausencia momentánea de gas) 6.5.3.6
INTERRUPTOR ELÉCTRICO Es necesario cerrar el interruptor K5 a 24 VDC (Figura 6.6). Este interruptor está pensado para ser usado únicamente en operaciones de mantenimiento y reparación, para desconectar el sistema de suministro eléctrico a 24 VDC. FIGURA 6.6a & 6.6b – UBICACIÓN DEL INTERRUPTOR K5 a 24 VDC 6.5.3.7
ACTIVACIÓN DEL DISPLAY DEL PANEL DE CONTROL Coloquen el conmutador ON/OFF en la posición “ON”. Aparecerá en el display la pantalla de menú principal (Main Menu), tras haber mantenido durante cinco segundos el mensaje “check”. La información del sistema aparecerá en la parte inferior de la pantalla. Dependiendo de la configuración podrá visualizarse la siguiente información: “Unit No.”, “PE version & CRC”, “EC version & CRC”, “PLC 91 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 version”, “HMI version”, “Start Table version (TBL)”. Cuando se seleccione el botón “Operation” aparecerá en el display la pantalla que se muestra en la Figura 6.4. 6.5.3.8
ELIMINACIÓN DE ALARMAS Se deberá confirmar que no aparecen mensajes de alarma. Si el display muestra algún mensaje de alarma, éste deberá ser eliminado antes de empezar a operar con la TA100 CHP / MONOGEN. En el caso que la TA100 CHP / MONOGEN entre en alarma por algún motivo, la unidad se desconectará y no permitirá que se vuelva a poner en servicio hasta que la causa de alarma no haya sido solventada. Aparecerá un mensaje de error en la parte superior derecha de la pantalla táctil. Para solucionar un error en modo Local, se deberá presionar sobre el mensaje de error en el pantalla táctil. Esta acción hará aparecer en escena el historial de errores. Se presionará “Reset” en la pantalla táctil para borrar el error y a continuación “E” (escape) para regresar a la pantalla anterior. Para solucionar un error desde remoto, se escribirá el registro correcto en el RS485 utilizando MODBUS; la definición de registro se puede encontrar en la especificación técnica ES1067 de CPS (Calnetix Power Solutions). 6.5.3.9
ARRANQUE DE LA MICROTURBINA Se pulsará la opción “START”, presionando sobre “Enter” a continuación (Figura 6.7) para confirmar. Esto iniciará la secuencia de arranque del sistema. El motor acelerará hasta alcanzar las 16.000 rpm para purgar el sistema durante unos 15 segundos, desacelerando acto seguido hasta situarse en 10.000 rpm. Una vez alcanzada esta velocidad, el sistema de alimentación proporcionará gas y provocará una chispa para encender la turbina, acelerando a continuación hasta alcanzar la velocidad estándar de funcionamiento (68.000 rpm). Treinta (30) segundos después de lograr la velocidad de funcionamiento la unidad pasará al modo de producción. Si la unidad está trabajando en modo “Island” tomará instantáneamente la totalidad de la carga que se encuentre en la línea de carga. El sistema TA100 CHP / MONOGEN se ajustará automáticamente para suministrar toda carga que se encuentre en las conexiones de salida (a no ser que exceda la capacidad de sobrecarga del sistema o supere las prestaciones de la unidad). Cuando trabaje en modo “Utility” o “Red”, el sistema TA100 CHP / MONOGEN precisará un par de minutos para alcanzar la carga total programada. FIGURA 6.7 – PANTALLA DE CONFIRMACIÓN START / STOP 92 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 Para monitorizar gráficamente el arranque el usuario puede, una vez solicitado el arranque, presionar el botón “Next” en la pantalla de operaciones y aparecerá el siguiente nivel de esta pantalla (Figura 6.8). Desde esta pantalla se debe pulsar sobre el botón “Trend” (Seguimiento) para que aparezca la representación gráfica del arranque en tiempo real. FIGURA 6.8 – SEGUNDO NIVEL DE LA PANTALLA DE OPERACIONES FIGURA 6.9 – REPRESENTACIÓN GRÁFICA DEL ARRANQUE EN TIEMPO REAL 6.5.3.10
VERIFICACIÓN DE PARÁMETROS DE FUNCIONAMIENTO La parte derecha de la pantalla “Operation” (Figura 6.4) mostrará las condiciones de funcionamiento del sistema: Potencia, Voltaje, Intensidad, Frecuencia, Velocidad, Temperatura de gases residuales EGT y Válvula de control de gas FCV. Se comprobará que todos los valores son los normales. Se verificará que no se producen ruidos ni comportamientos anómalos. 93 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 6.5.3.11
BLOQUEO DEL SISTEMA Se deberá cerrar y asegurar la puerta del panel de control. La unidad trabajará continuadamente hasta que se produzca una parada. 6.5.4
PARADA El sistema TA100 CHP / MONOGEN es capaz de llevara cabo una parada independientemente de la carga que trabaje en el momento de efectuar la desconexión, pero si se desea preservar y prolongar la vida útil del equipo se recomienda reducir en lo posible la carga antes de proceder a la parada. Si la unidad trabaja en modo “Utility” eliminará automáticamente la carga antes de proceder a la desconexión. Si ocurre algún incidente o se observa alguna anomalía es posible iniciar una parada de emergencia tirando del botón homónimo en el panel de control, o activando la parada de emergencia desde remoto. NOTA: Únicamente se deberá usar el botón de parada de emergencia en el caso que ocurra una incidencia real. Después de la parada de emergencia NO SE DEBE reiniciar el sistema TA100 CHP / MONOGEN hasta que se haya diagnosticado y solucionado el problema. Si el modo “Operation” no se encuentra visible en el display, se navegará empleando la pantalla táctil hasta que éste aparezca en la misma. A partir de ese momento se procederá según las siguientes instrucciones: 1. Se presionará sobre el comando “Stop” de la pantalla “Operation” 2. Se presionará sobre el comando “Enter” de la pantalla de verificación (Figura 6.7) 3. Se verificará que el indicador “Power” se ha apagado 4. Se verificará que el valor de potencia de salida ha disminuido hasta nivel cero (0) 5. Una vez la velocidad de la unidad haya decrecido hasta el cero (0) se situará el conmutador ON/OFF en posición “OFF”. 6. Si la unidad no se encuentra conectada a una red que pueda proporcionar energía capaz de recargar las baterías y no se prevé volver a poner en marcha el sistema, consúltese el manual de mantenimiento /Diagnóstico (MAN0071) para aislar el sistema a 24 VDC y evitar la descarga de las baterías (En la sección 4.3.6 del presente manual se recuerda que esta operación no debe ser llevada a cabo por el usuario, sino por personal de servicio y mantenimiento especializado). 6.5.5 VERIFICACIONES TRAS LA PARADA Con la unidad parada, y tras el período de enfriamiento, se efectuarán las siguientes comprobaciones: 94 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 1. Inspección de posibles fugas de aceite, gas o agua 2. Si la unidad debe ser almacenada y no se prevé ponerla en funcionamiento durante un plazo de tiempo prolongado, se deberán observar las instrucciones de almacenaje indicadas en la sección 6.6 6.6
PREPARACIÓN PARA ALMACENAJE Si la TA100 CHP / MONOGEN no va a estar funcionando y se encuentra expuesta a las inclemencias climáticas, se actuará de la siguiente forma para preparar la unidad para su almacenaje. 6.6.1 PROTECCIÓN CONTRA CONDENSACIÓN Si se pretende almacenar la unidad en un entorno sujeto a grandes cambios de temperatura o condiciones de alta humedad, se sugiere dotar la unidad de algún tipo de dispositivo de calentamiento capaz de prevenir la condensación. Se comprobará que nada entra en contacto con los calentadores, y que éstos proporcionan calor seguro. 6.6.2 DESECANTE Se recomienda colocar paquetes de desecante en la unidad durante el período de almacenamiento. Los citados paquetes deberán ser colocados en la base de la unidad bajo el motor, de manera que queden situados cerca de los circuitos impresos PCB de los módulos electrónicos. También es conveniente colocarlos en el interior del módulo de electrónica PE. 6.6.3 PROTECCIÓN IMPERMEABLE DE TOMAS DURANTE TRANSPORTE / ALMACENAJE Se proporcionará protección impermeable en las siguientes áreas (las protecciones pueden consistir en simples láminas de plástico): 1. Chimenea del motor 2. Respiraderos posteriores del armazón 3. Toma de ventilación del módulo de electrónica (en la puerta frontal) 4. Tomas superiores del armazón 6.6.4 ORIFICIOS DE CONEXIÓN EN LA BASE DEL ARMAZÓN Si alguno de los orificios de conexión de la base no se encuentra sellado, se proporcionará un material impermeable a los orificios que lo requieran 95 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.0
MANTENIMIENTO NOTA: El manteniendo debe ser llevado a cabo exclusivamente por personal autorizado y formado en fábrica. No se suministran recambios de TA100 CHP / MONOGEN para ser reemplazados por el usuario final. 7.1
VERIFICACIONES PREVIAS AL MANTENIMIENTO Antes de efectuar cualquier operación de mantenimiento en el sistema TA100 CHP / MONOGEN, es conveniente revisar las precauciones de seguridad indicadas en el Manual de funcionamiento y uso del sistema TA100 CHP / MONOGEN (MAN0070). Se efectuarán las siguientes comprobaciones en el sistema antes de proceder a efectuar toda acción de mantenimiento: 1. No se deberá intentar intervención alguna, ni siquiera las más simples (cambio del filtro del aceite, cambio del filtro de aire, limpieza rutinaria, etc.) sin antes desconectar completamente todos los componentes eléctricos incluyendo la conexión a red o la alimentación externa necesaria para el funcionamiento de accesorios como el cargador de baterías. Incluso después de haber dejado la unidad sin corriente, los condensadores del PFC y los del DC bus requerirán un lapso de tiempo considerable para descargarse. No se deberá acceder a la zona de la electrónica de potencia (PE) sin dejar transcurrir al menos 5 minutos para permitir la descarga de los condensadores de DC bus, mientras que los del PFC requerirán ser descargados manualmente antes de empezar a trabajar en su área. 2. Si la unidad se encuentra en funcionamiento, se seguirán las instrucciones de desconexión indicadas en el Manual de funcionamiento y uso. 3. Cada unidad de TA100 CHP / MONOGEN deberá estar aislada eléctricamente de las demás unidades y de la instalación principal. Se deberá abrir el interruptor de aislamiento de la unidad para desvincularla de los demás equipos, y se bloqueará el citado interruptor para evitar accidentes. Una vez la TA100 CHP / MONOGEN haya sido aislada eléctricamente de la instalación principal, se recomienda colgar un cartel que diga “No Pongan en Marcha” visible en el panel de control, y que será retirado únicamente cuando el sistema se encuentre listo para funcionar. 4. Se aislará toda fuente externa de energía de la unidad, abriendo el interruptor de circuito de la instalación principal. A continuación se bloqueará el interruptor de circuito, para evitar accidentes. 5. Se deberá esperar a que la unidad se enfríe antes de tocar cualquiera de sus superficies. El período de tiempo de enfriamiento variará dependiendo de las condiciones de la parada, ubicación de la unidad y del área donde se deberá intervenir. 6. Para evitar que llegue gas a la unidad mientras se está efectuando el mantenimiento, se aislará la fuente de alimentación de gas de la unidad, y se cerrará y bloqueará la válvula de corte y cualquier otra válvula de suministro de gas. 96 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 Es posible que se requieran eventualmente otras señales de advertencia de peligro u otros equipos de seguridad, diseñados específicamente para la instalación en cuestión. PRECAUCIÓN – El sistema TA100 CHP / MONOGEN es un dispositivo energético dual. Pueden existir altos voltajes incluso si la unidad ha efectuado la parada. Para evitar lesiones o incluso pérdidas humanas se deberá aislar la unidad objeto de mantenimiento de la fuente principal de aporte energético. PRECAUCIÓN – El sistema TA100 CHP / MONOGEN funciona con gas natural. La inhalación de gas puede causar mareos, pérdida de conocimiento o incluso la muerte. Se deberán seguir las normas y reglamentos locales para prevenir las fugas de gas. 7.2
MANTENIMIENTO PERIÓDICO En la Tabla 7.1 se muestra el programa de mantenimiento periódico del sistema TA100 CHP / MONOGEN Se recomienda una inspección visual cada mes, al tiempo que se lleva a cabo la sustitución mensual de los filtros de aire. Los demás procesos recomendados de mantenimiento se efectuarán en los intervalos indicados en la tabla a continuación. El detalle de las acciones a realizar se puede ver documentado en la sección 7.5 del presente manual. TABLA 7.1 – PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO DE LA TA100 CHP / MONOGEN Acción Mantenimiento Inspección visual Compresor de Gas 1 Filtro de aire refr. PE
1 Filtro entrada Motor
1 Filtro de aire Armazón
Filtros de Gas Dispositivo de encendido Filtro anti‐vaho Aceite Purgador línea de Aire Válvulas de control Gas Termopares EGT 2 Presostato H2O HRU
2 Sensor Temp. H2O HRU
2 Sensor Temp. Gas HRU
Caudalímetro H2O HRU Sensor Temp. Aire Motor Inyectores de Gas Cámara combustión Depósito aceite / Motor (1)
(2)
Tiempo estimado (horas) 0,5 3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 1 3 1 Intervalo de intervenciones (horas/meses) Mensual Inspección X X X 4.000/6 X 6.000/9 8.000/12 12.000/18 16.000/24 X
X
X
X
X
X
X
Inspec.
X
Inspec.
X =Reemplazar
Dependiendo del entorno y la aplicación pueden ser necesario sustituir los filtros más a menudo
Si se trata de una unidad versión CHP 97 X
X
X
X
18.000/27 Inspec. 20.000/30 24.000/36 X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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X
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Inspec.
TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.3
ACCIONES DE MANTENIMIENTO 7.3.1
COMPRESOR DE GAS (sistemas con GBC integral) El compresor de gas integrado en el sistema TA100 CHP / MONOGEN es un CompAir Hydrovane. Se sugiere recurrir a CompAir si se precisa el manual ST15954‐00 para disponer de información más detallada acerca del compresor Hydrovane. 7.3.1.1
ACEITE DEL COMPRESOR DE GAS El aceite del compresor de gas deber ser vaciado y renovado cada 8000 horas de funcionamiento. 7.3.1.2
FILTROS DE ACEITE DEL COMPRESOR DE GAS El circuito de aceite compresor integral GBC contiene tres filtros que precisan ser sustituidos. Uno de ellos (el filtro de malla de acero inoxidable descrito más adelante) debe ser limpiado cada 4000 horas, mientras que cada 8000 horas se procederá a la sustitución de los tres filtros. 7.3.1.3
FILTRO DE AIRE DEL COMPRESOR DE GAS El filtro de aire del compresor de gas debe ser sustituido cada 4000 horas de funcionamiento. 7.3.2
FILTROS DE ENTRADA DE AIRE Existen dos filtros de entrada de aire en la parte superior de la unidad. Uno de estos filtros es el de aire de combustión del motor. El otro es el de refrigeración del armazón. Se trata de filtros que en unidades para exterior se sirven impermeabilizados; no así en las unidades destinadas a funcionar en interior. Existe otro filtro de aire para refrigeración del módulo de electrónica. Estos tres filtros deben ser inspeccionados mensualmente y, dependiendo de la calidad del aire local, reemplazados por lo menos cada 4000 horas. 7.3.3
FILTROS DE GAS Se usan dos tipos de filtro de gas en los diferentes modelos de TA100 CHP / MONOGEN. Todas las unidades cuentan con un filtro de tamiz (ya sea de tipo Y Griega o de cesta). En algunas unidades también se incluye un filtro de tipo coalescente para prevenir la penetración de líquidos que podrían contaminar las válvulas de gas. NOTA: una vez sustituidos los elementos filtrantes se debe comprobar la ausencia de fugas en la rampa de gas. 98 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.3.3.1
FILTRO DE GAS TIPO CESTA Se trata de un filtro de tamiz para gas, incluido en un cuerpo tipo cesta. El tamiz es una malla de 75 micras. A la hora del mantenimiento será preciso sustituir el filtro completo. El cartucho filtrante será reemplazado al menos cada 8000 horas, o más a menudo si fuera necesario. NOTA: Este tipo de filtro ya no se instala en sistemas suministrados a partir de junio de 2006. 7.3.3.2
FILTRO DE GAS TIPO “Y” GRIEGA Es posible instalar este filtro en lugar del de tipo cesta. El tamiz es una malla de 75 micras. El elemento filtrante puede ser sustituido sin que sea preciso desmontar la rampa de gas. El cartucho filtrante será reemplazado al menos cada 8000 horas, o más a menudo si fuera necesario. NOTA: Este tipo de filtro ya no se instala en sistemas suministrados a partir de junio de 2006. 7.3.3.3
FILTRO DE GAS COALESCENTE En la actualidad las unidades se suministran con filtro coalescente. La función de este filtro es la de detener toda condensación de agua o de carburantes pesados que pueda genera el flujo de gas, así como otros contaminantes. El elemento filtrante es capaz de filtrar partículas de hasta 0,1 micras. El filtro de gas coalescente dispone de un tapón desenroscable que permite extraer el elemento filtrante, de modo que puede ser sustituido sin necesidad de desmontar la rampa de gas. El cartucho filtrante será reemplazado al menos cada 8000 horas, o más a menudo si fuera necesario. 7.3.4
DISPOSITIVO DE ENCENDIDO Se trata de un ignitor de diseño avanzado que proporciona una larga vida útil sin sufrir erosión ni acumulación de carbonilla. Dado que el dispositivo de encendido es un elemento crítico para el correcto arranque de la unidad, debe ser reemplazado cada 8000 horas. Los ciclos de trabajo que suponen uno o más encendidos al día deberán respetar el intervalo de sustitución de 12 meses, aunque no se alcancen la 8000 horas anuales de funcionamiento. 7.3.5
FILTRO ANTI‐VAHO DE ACEITE Se trata de un tipo de filtro especialmente diseñado para eliminar la humedad del circuito de aceite, que devuelve a su depósito el aceite deshumidificado. Este filtro será reemplazado al menos cada 8000 horas. 7.3.6
VÁLVULAS DE CONTROL DE GAS Las válvulas de control de gas de la TA100 CHP / MONOGEN han sido diseñadas para accionar y controlar el funcionamiento del motor de forma precisa y duradera. Existen 99 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 dos (2) válvulas de cierre de gas y una válvula de control de gas de gran precisión. Es necesario reemplazar las válvulas de cierre y control cada 24000 horas trabajo. 7.3.7
TERMOPARES DE EGT Los termopares de temperatura de gases residuales EGT de la turbina se usan como dispositivos limitadores de la temperatura máxima de funcionamiento de la turbina. En la unidad hay dos termopares de este tipo. El que se encuentra a mano izquierda del motor es de un cabezal, mientras que el que está a mano derecha tiene dos cabezales. Para asegurar un comportamiento eficaz y exento de errores será conveniente reemplazar los termopares cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.8
INSTRUMENTACIÓN DEL CIRCUITO DE ACEITE 7.3.8.1
SENSOR DE TEMPERATURA DEL ACEITE El sensor de temperatura en la línea de retorno del aceite al motor (Figura 7.28) se emplea para medir la temperatura del aceite en el sistema. Se trata de un dispositivo de seguridad que evita que el sistema trabaje con aceite a niveles de temperatura que podrían provocar daños o disminución de la refrigeración del motor del sistema. Este sensor debe ser sustituido cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.8.2
PRESOSTATO DE ACEITE El presostato en la línea de retorno del aceite al motor (Figura 7.28) se emplea para detectar una presión de aceite demasiado baja. Se trata de un dispositivo de seguridad que evita que el sistema trabaje con aceite a baja presión, lo que podría dejar los cojinetes sin lubrificación o refrigeración. Este sensor debe ser sustituido cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.9
INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA HRU (HEAT RECOVERY UNIT) 7.3.9.1
PRESOSTATO DE AGUA Se emplea el presostato en la cabecera de la tubería de salida de agua (Figura 7.29) para detectar una presión de agua del sistema demasiado alta. Se trata de un dispositivo de seguridad que evita que el sistema trabaje en condiciones que excedan los valores de presión previstos. Este sensor debe ser sustituido cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.9.2
SENSORES DE TEMPERATURA DEL AGUA Los sensores de temperatura del agua se encuentran ubicados en las cabeceras de las tuberías de entrada y salida del agua (Figuras 7.29 & 7.30). Se usan para 100 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 gobernar el regulador del HRU que controla la energía térmica modulada entregada, así como efectuar mediciones para detectar temperaturas del agua superiores a las permitidas. Estos sensores deben ser sustituidos cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.9.3
CAUDALÍMETRO DE AGUA / INTERRUPTOR DE CAUDAL El caudalímetro de agua se encuentra situado en la cabecera de la tubería de entrada de agua (Figura 7.30). Se utiliza para verificar que el caudal es superior a 10 gpm y evitar en consecuencia la ebullición del agua en el HRU. Este caudalímetro debe ser sustituido cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.9.4
SENSORES DE TEMPERATURA DEL GAS Los sensores de temperatura de gas están ubicados en las conducciones de entrada y salida de gas a la HRU. Principalmente son usados para efectuar mediciones de seguridad de las condiciones de entrada de gas en la HRU, y para verificar sus niveles energéticos. Estos sensores deben ser sustituidos cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.10
SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DE AIRE DEL MOTOR El sensor de temperatura de entrada de aire del motor (T2) se encuentra situado en la tubería extraíble de entrada del motor. Se utiliza para modular automáticamente el control de la turbina, así como para limitar el funcionamiento de la unidad a una temperatura máxima de entrada. Este sensor debe ser sustituido cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.11
INYECTORES DE GAS Los inyectores de gas de la TA100 CHP / MONOGEN han sido diseñados para garantizar la perfecta distribución del gas y su inyección en el sistema de combustión, así como para proporcionar protección duradera contra fugas. Los inyectores de gas deben ser sustituidos cada 24000 horas de funcionamiento. 7.3.12
CÁMARA DE COMBUSTIÓN La cámara de combustión de la TA100 CHP / MONOGEN ha sido expresamente diseñada y probada para asegurar su prolongada vida útil, dotándola de gran robustez para que pueda trabajar con todas las posibilidades de carga del sistema, incluyendo las cargas transitorias. Es necesario inspeccionar la cámara de combustión con un introscopio cada nueve meses. Se reemplazará la cámara de combustión durante el mantenimiento de las 12000 horas o cada 18 meses. 101 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.3.13
CONJUNTO DE MOTOR Y DEPÓSITO DE ACEITE El bloque de motor de la TA100 CHP / MONOGEN ha sido estructuralmente diseñado para posibilitar una vida útil de más de 80.000 horas. Para mayor seguridad es conveniente inspeccionar el conjunto de motor y depósito de aceite durante los mantenimientos de las 12000 y 24000 horas. 7.4
INTERVALOS DE MANTENIMIENTO 7.4.1
INSPECCIÓN MENSUAL Se recomienda efectuar al menos una inspección visual cada mes, o con la frecuencia necesaria para garantizar que no existen riegos potenciales en el entorno de la TA100 CHP / MONOGEN. Los inspectores controlarán la eventual aparición de escombros, agua estancada, productos inflamables o cualquier otro tipo de condiciones potencialmente peligrosas. Se inspeccionará igualmente la unidad para comprobar que no presenta fugas ni cualquier comportamiento que pueda ser considerado anómalo. 7.4.2
MANTENIMIENTOS CADA 4000, 12000 & 20000 HORAS El mantenimiento de las 4000 horas consistirá en reemplazar los elementos filtrantes y verificar el compresor de gas GBC. Se comprobará la capacidad de filtrado para verificar que el intervalo de sustitución de los elementos filtrantes es el adecuado. Esto es necesario en los filtros de aire dado que están sujetos a variaciones de la calidad del aire. Se calcula que este intervalo de mantenimiento se producirá a los 6 meses de funcionamiento continuado; en cualquier caso, aunque la unidad no esté sometida a funcionamiento continuo, se recomienda efectuar igualmente este mantenimiento cada 6 meses. El mantenimiento de las 12000 horas consiste en lo mismo que el de las 4000 horas, añadiendo la sustitución de la cámara de combustión y la inspección del motor. El mantenimiento de las 20000 horas es idéntico al de las 4000. 7.4.3
MANTENIMIENTOS CADA 8000 & 16000 HORAS El mantenimiento de las 8000 horas consistirá en la sustitución de elementos filtrantes, revisión a fondo del GBC, inspección de la cámara de combustión, y una exploración visual del sistema. Se calcula que este intervalo de mantenimiento se producirá al año de funcionamiento continuado; en cualquier caso, aunque la unidad no esté sometida a funcionamiento continuo, se recomienda efectuar igualmente este mantenimiento cada 12 meses. El mantenimiento de las 16000 horas es idéntico al de las 8000. 7.4.4
MANTENIMIENTO CADA 24000 HORAS El mantenimiento de las 24000 horas incluirá la sustitución de la cámara de combustión, así como de los inyectores de gas. Se efectuará una revisión a fondo del 102 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 motor aprovechando que deberá ser extraído para reemplazar la cámara de combustión. Al margen de las acciones habituales de los mantenimientos de cada 8000 horas, es conveniente renovar los principales componentes de la rampa de gas y del sistema de combustión, tal como se indica en la Tabla 7.1. Se calcula que este intervalo de mantenimiento se producirá a los tres años de funcionamiento continuado; en cualquier caso, aunque la unidad no esté sometida a funcionamiento continuo, se recomienda efectuar igualmente este mantenimiento cada 3 años. 7.5
PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO 7.5.1
INSPECCIÓN VISUAL Al menos una vez al mes se debe llevar a cabo una inspección visual de la unidad. Esta exploración incluirá una inspección externa pero también debe contemplar la revisión visual del interior del armazón. Se prestará especial atención a las siguientes zonas para detectar posibles fugas, corrosión o desgaste significativos y eventuales roturas o desprendimientos de partes de la unidad. Las áreas a inspeccionar particularmente son: 1. Motor / Depósito de aceite 2. Aislamiento del recuperador 3. Sondas temperatura de gases residuales EGT 4. Instalación de la rampa de gas 5. Instalación del compresor de gas 6. Instalación del compresor de alimentación de gas 7. Aislamiento del HRU 8. Instrumentación del HRU 9. Instalación del regulador del HRU 10. Filtros de entrada de aira 11. Salidas de gases residuales del motor y del armazón 7.5.2
COMPRESOR DE GAS PRECAUCIÓN: En ningún caso se extraerá componente alguno del compresor de gas mientras éste se encuentre en funcionamiento o mientras el suministro de gas esté conectado al mismo. Se evitará el contacto innecesario con lubricantes y componentes que se encuentren a temperaturas elevadas. Se recomienda el uso de guantes si se drena el lubricante mientras el compresor aún se encuentra a alta temperatura. 103 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 El compresor de gas integrado en la TA100 CHP / MONOGEN es un CompAir Hydrovane. Sugerimos que se dirijan a CompAir si se precisa el manual ST15954‐00 para disponer de información más detallada acerca del compresor Hydrovane. 7.5.2.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave ⅞” • Llave ¾” • Destornillador Philips #2 7.5.2.2
MANTENIMIENTO DEL COMRESOR DE GAS GBC 7.5.2.2.1
EXTRACCIÓN DEL GBC Con el fin de efectuar algunas de las necesarias reparaciones en el compresor de gas GBC, éste deber ser extraído parcialmente del armazón. 1. Se desconectará la microturbina y el compresor antes de realizar reparación alguna. Se permitirá que el GBC y el área circundante se enfríen suficientemente. 2. Es preciso retirar previamente el panel trasero (Figura 7.1a) del armazón de la microturbina. Se extraerán los cuatro tornillos que sujetan el panel trasero del armazón. Será necesario proceder con cuidado una vez retirados los tornillos de sujeción, dado que el panel trasero pesa 50 lb. Se depositará el panel y los tornillos en una ubicación segura y apartada del área de trabajo. 3. Se debe retirar también el panel inferior del armazón (Figura 7.1a) para facilitar el espacio suficiente. Este panel se encuentra sujeto con dos tornillos a cada lado del panel. Se depositará el panel y los tornillos en una ubicación segura y apartada del área de trabajo. 4. Se desconectará la toma de alimentación de gas usando dos llaves. 5. Se extraerá la funda de plástico del cable de alimentación eléctrica (Figura 7.1b). 6. Se desconectará el cable del calentador de aceite de la toma de entrada de aceite (Figura 7.1c).. 7. Se desconectará la línea de alta presión a la salida del GBC 8. El armazón del GBC se encuentra sujeto en su lugar mediante dos tornillos ubicados bajo la parte frontal del GBC. Se extraerán los tornillos y tuercas, depositándolos en un lugar seguro. 9. Por último, se extraerá hacia atrás el conjunto del GBC un máximo de 18 pulgadas sobre los raíles. No se deberá superar la distancia 104 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 citada de 18 pulgadas porque las ruedas descarrilarían de los raíles. Si ello sucediera, una vez finalizada la reparación se deberá levantar el compresor y recolocar sus ruedas sobre los raíles. 7.5.2.2.2
REINSTALACIÓN DEL GBC Una vez la reparación haya concluido, es preciso reinstalar el compresor en el armazón de la microturbina. 1. Se recolocará el GBC sobre el raíl y se deslizará hacia el interior del armazón. 2. Se recolocarán y apretarán al marco los dos tornillos y tuercas de fijación, situados bajo el frontal del GBC. 3. Se volverá a conectar la línea de alta presión a la salida del GBC. 4. Se conectará el cable del calentador de aceite de la toma de entrada de aceite si fuera necesario. 5. Se volverá a conectar el cable de alimentación eléctrica. 6. Se volverá a conectar la toma de alimentación de gas usando dos llaves. 7. Se abrirá la llave de paso de gas de la instalación, y se ejecutará la verificación de fugas de las conexiones de gas y de todas las líneas que estuvieron desconectadas durante la reparación. 8. Se volverá a colocar el panel inferior de la microturbina con los dos tornillos a cada lado del panel. Asegúrese restablecer su sellado con RTV (sellador siliconado). 9. Finalmente se recolocará el panel posterior del armazón con sus cuatro tornillos. FIGURA 7.1a – PANEL POSTERIOR DEL ARMAZÓN DE LA MICROTURBINA 105 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.1b & 7.1c – UBICACIÓN DEL CABLE ELÉCTRICO Y DEL CALENTADOR DE ACEITE 7.5.2.3
FILTRO DE AIRE DEL COMPRESOR DE GAS Es conveniente reemplazar el filtro de aire del GBC cada 4000 horas. La ubicación del filtro de aire se encuentra en la parte posterior del compresor (Figura 7.2a). No es necesario extraer parcialmente el compresor GBC del armazón para reemplazar el filtro de aire. Se seguirán los pasos 1 & 2 del proceso descrito en la sección 7.5.2.2.1 de extracción del GBC. Para sustituir este filtro una vez el panel trasero ha sido retirado, se procederá como sigue: 1. Se extraerá el panel de ajuste del GBC tirando cuidadosamente del mismo. 2. Se extraerá el filtro de aire deslizándolo hacia la izquierda y hacia abajo. Se eliminará el filtro. 3. Conviene limpiar el polvo o suciedad del posrefrigerador antes de insertar un nuevo filtro. 4. Se reinstalará el panel de ajuste del GBC. FIGURA 7.2a – FILTRO DEL GBC Y TAPÓN DE DRENAJE 106 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.2.4
FILTRO Y ACEITE DEL COMPRESOR DE GAS Es conveniente cambiar el aceite y el filtro del compresor de gas cada 8000 horas. El filtro de aceite es de tipo plano o tamiz. Para cambiar el aceite y el filtro del GBC se seguirán los pasos siguientes: 1. Se seguirán los pasos descritos en el procedimiento del punto 7.5.2.2.1 del presente manual para extraer parcialmente el compresor GBC del armazón. 2. El aceite del GBC estará caliente, ya sea por efecto del calentador o porque el compresor haya estado funcionando recientemente. 3. Se deberá eliminar toda presión existente en el compresor utilizando los puntos de purgado, y descargando en áreas seguras. 4. Se comprobará que la toma de presión de gas a la salida del compresor marca cero. 5. Se desenroscará cuidadosamente el tapón de aceite del filtro para purgarlo. 6. Se extraerá el tapón, desechando el material sellante. 7. Se retirará el panel de ajuste del GBC (Figura 7.2a) tirando del mismo para conseguir un acceso más fácil al tapón de drenaje de aceite. 8. Se colocará un contenedor plano de 5 litros de capacidad bajo el tapón de drenaje de aceite situado en la parte posterior del GBC (Figura 7.2a). 9. Se extraerá cuidadosamente el tapón de drenaje, permitiendo el completo vaciado del aceite del compresor. Será preciso eliminar el aceite usado mediante procedimientos aprobados. 10. Se extraerán los dos tornillos de cabezal hueco de ajuste del filtro (Figura 7.2b) FIGURA 7.2b – FILTRO DE ACEITE DEL GBC Y UBICACIÓN DEL TAPÓN DE RELLENO 107 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 11. Se extraerá la cubierta cuidando de no dañar el alojamiento de la junta tórica. La junta tórica será desechada. 12. Se retirará el elemento filtrante y se limpiará la cavidad del filtro de aceite. 13. Se procederá a instalar un nuevo filtro asegurándose de que la flecha directriz apunta hacia el exterior. 14. Se dotará la cubierta del filtro de una nueva junta tórica, y se reinstalará la cubierta con sus tornillos. Se apretarán los tornillos a un par de 11 ft‐lbs. 15. Se volverá a instalar el tapón de drenaje de aceite aportando nuevo material sellante. El tapón de drenaje será apretado a 18 ft‐lbs. 16. Se llenará hasta el máximo el depósito de aceite con aceite homologado 17. Se recolocará a mano el tapón del filtro de aceite sin apretarlo todavía. 18. Se pondrá en marcha el compresor en modo manual, y se permitirá que funcione durante 15 segundos, parándolo a continuación. 19. Se extraerá de nuevo el tapón del aceite para volver a nivelar el aceite. 20. Se volverá a colocar el tapón del filtro, aportando material sellante. El par de apriete será de 18 ft‐lbs. 7.5.2.5
MALLA INOXIDABLE Y FILTROS COALESCENTES DEL COMPRESOR DE GAS El compresor GBC tiene otros dos filtros de aceite que requieren mantenimiento. Se emplearán los kits de mantenimiento para sustituir los filtros. 7.5.2.5.1
FILTRO DE MALLA INOXIDABLE El filtro de malla inoxidable se encuentra en el interior del Conjunto de Retorno de Lubricante (Figura 7.3a). Se puede renovar sin necesidad de vaciar el aceite del compresor, ni haber de extraer parcialmente el compresor del armazón de la microturbina. Este dispositivo (CompAir P/N 33077) debe ser desmontado y limpiado cada 4000 horas, y sustituido cada 8000 horas según el siguiente procedimiento: 1. Se deberá abrir la puerta central izquierda del armazón de la microturbina. 2. Se eliminará la toma de retorno de lubricante con una llave, para acceder a la ubicación del filtro. Es posible que caiga una pequeña cantidad de aceite en el interior del compresor GBC por lo que se tendrá a mano un trapo para limpiar la zona. 3. Usando un destornillador de punta plana se desatornillará el filtro de malla inoxidable del conjunto de toma de retorno de lubricante. Se puede ver el filtro de malla inoxidable en la Figura 7.3b. 108 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4. Se limpiará el filtro con disolvente y se secará antes de volver a instalarlo. 5. Se recolocará el elemento filtrante y se apretará a mano 6. Se volverá a colocar la toma de retorno de lubricante. FIGURA 7.3a – CONJUNTO DE TOMA DE RETORNO DE LUBRICANTE FIGURA 7.3b – FILTRO DE MALLA INOXIDABLE 7.5.2.5.2
FILTRO COALESCENTE El otro componente de filtrado es un filtro coalescente separador de lubricante. Para efectuar el mantenimiento del filtro coalescente se 109 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 desmontará la tapa del separador (Figura 7.4a) y extraerá del compresor según las operaciones descritas a continuación: 1. Desconectar las cinco líneas hidráulicas de servicio en la tapa del separador (Figura 7.4b) FIGURA 7.4a – TAPA DEL SEPARADOR FIGURA 7.4b – LÍNEAS HIDRÁULICAS DE SERVICIO 2. Extraer la placa de características del compresor (si aún no había sido retirada) y destornillar los 8 tornillos de cabezal hueco de 5 mm. 110 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3. Una vez extraídos los 8 tornillos, la tapa del separador puede ser retirada de la cámara del lubricante. (Figuras 7.4a & 7.4b). NOTA: Será necesario tirar parcialmente del compresor GBC sobre su raíl para poder retirar más fácilmente la tapa del separador. Sígase el proceso descrito en la sección 7.5.2.2.1 del presente manual para obtener información más detallada. FIGURA 7.4c & 7.4d – EXTRACCIÓN DE LA TAPA DEL SEPARADOR 4. Extraer y desechar la junta (Figura 7.4c) 5. Desatornillar y desechar el filtro coalescente viejo 6. Instalar el nuevo filtro coalescente añadiendo una nueva junta tórica y apretando a mano (Figuras 7.4e, 7.4f & 7.4g) FIGURAS 7.4e, 7.4f & 7.4g – ELEMENTO FILTRANTE COALESCENTE Y JUNTA TÓRICA 111 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7. Limpiar a fondo las superficies de juntura de la tapa del separador y de la cámara del lubricante antes de colocar una nueva junta. 8. Recolocar la tapa del separador en la cámara del lubricante apretando equilibradamente los ocho tornillos para evitar distorsiones. El par de apriete será de 15 ft‐lbs. 9. Volver a conectar las cinco líneas hidráulicas. 10. Seguir los pasos indicados en la sección 7.5.2.2.2 del presente manual para reinstalar el compresor GBC en el armazón de la microturbina. 7.5.3
FILTROS DE ENTRADA DE AIRE Dado que los filtros de la parte superior del armazón vehiculan caudales de aire similares, será conveniente reemplazar al mismo tiempo el filtro de entrada del motor y el del armazón. 7.5.3.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave de ⅞” 7.5.3.2
FILTRO DE ENTRADA DE AIRE DEL MOTOR El filtro de entrada de aire del motor es el situado más atrás de los dos existentes. Si se trata de una unidad para trabajar en interior (Figura 7.5): 1. Se retirará la compuerta móvil de la caja trasera del filtro tirando del asidor hacia fuera y hacia abajo, desde la parte inferior del saliente. 2. Se deslizará el filtro trasero desde el lado derecho de la unidad. 3. Se introducirá un nuevo elemento filtrante en la caja del filtro con el indicador de caudal señalando que el flujo circula en dirección hacia abajo, es decir, hacia el interior de la unidad. 4. Se volverá a cerrar la caja del filtro empujando la compuerta móvil de la caja trasera del filtro. NOTA: En las unidades que no disponen de compuerta móvil del filtro, bastará con levantar el filtro para extraerlo. Para instalar un nuevo filtro sólo será preciso colocarlo en la caja. 112 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.5 – CAJAS DE FILTROS SUPERIORES DE UNIDAD PARA INTERIOR Si se trata de una unidad para trabajar en exterior: 1. Se retirarán los dos tornillos que mantienen sujeto el tejadillo protector de la unidad desde el costado derecho de la misma (Figuras 7.6, 7.7 & 7.8) 2. Se inclinará el tejadillo hacia arriba para acceder a los filtros de la parte superior de la unidad (Figura 7.9) 3. Se extraerá el filtro de aire posterior 4. Se colocará un nuevo filtro de aire en la caja de filtro posterior 5. Se volverá a bajar el tejadillo sobre el sistema 6. Se recolocarán los dos tornillos para sujetar el tejadillo de protección de la unidad desde el costado derecho de la misma. FIGURA 7.6 – PARTE SUPERIOR DE UNA UNIDAD PARA EXTERIOR (FRONTAL) 113 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.7 – TEJADILLO DE UNA UNIDAD PARA TRABAJAR EN EXTERIOR FIGURA 7.8 – TEJADILLO DE UNA UNIDAD PARA EXTERIOR (VISTA TRASERA) 114 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.9 PARTE SUPERIOR DE UNA UNIDAD PARA EXTERIOR CON EL TEJADILLO LEVANTADO 7.5.3.3
FILTRO DE AIRE DE REFRIGERACIÓN DEL ARMAZÓN De los dos filtros de la parte superior de la unidad, el de aire de refrigeración del armazón es el que se encuentra en primer término. Si se trata de una unidad para trabajar en interior (Figura 7.5): 1. Se retirará la compuerta móvil de la caja del filtro tirando del asidor hacia fuera y hacia abajo, desde la parte inferior del saliente. 2. Se deslizará el filtro delantero desde el lado derecho de la unidad. 3. Se introducirá un nuevo elemento filtrante en la caja del filtro con el indicador de caudal señalando que el flujo va en dirección hacia abajo, es decir, hacia el interior de la unidad. 4. Se volverá a cerrar la caja del filtro empujando la compuerta móvil de la caja trasera del filtro. NOTA: En las unidades que no disponen de compuerta móvil del filtro, bastará con levantar el filtro para extraerlo. Para instalar un nuevo filtro sólo será preciso colocarlo en la caja. Si se trata de una unidad para trabajar en exterior: 1. Se retirarán los dos tornillos que mantienen sujeto el tejadillo protector de la unidad desde el costado derecho de la misma (Figuras 7.6, 7.7 & 7.8). 2. Se inclinará el tejadillo hacia arriba para acceder a los filtros de la parte superior de la unidad (Figura 7.9). 3. Se extraerá el filtro de aire delantero. 115 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4. Se colocará un nuevo filtro de aire en la caja de filtro delantero. 5. Se volverá a bajar el tejadillo sobre el sistema. 6. Se recolocarán los dos tornillos para sujetar el tejadillo de protección de la unidad desde el costado derecho de la misma. 7.5.3.4
FILTRO DE AIRE DE REFRIGERACIÓN DEL MÓDULO DE ELECTRÓNICA El filtro de aire de refrigeración del módulo de electrónica se encuentra ubicado tras la puerta del módulo de electrónica PE (Figura 7.10) 1. Se deberá abrir la puerta del módulo de electrónica de la unidad. 2. Se deslizará el filtro hacia arriba y afuera del conjunto de alojamiento del filtro en la parte inferior del interior del módulo de electrónica. 3. Se colocará un nuevo filtro en el alojamiento correspondiente. 4. Se cerrará y asegurará la puerta frontal del módulo de electrónica de la unidad. FIGURA 7.10 – FILTRO DE AIRE DEL MÓDULO DE ELECTRÓNICA 116 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.4
FILTROS DE GAS PRECAUCIÓN ‐ No se deberá un ningún caso extraer componentes del sistema de gas mientras la rampa de gas se encuentre presurizada. Un escape repentino de gas puede causar heridas graves. AnteS de efectuar operación alguna en los filtros de gas se deberá despresurizar la rampa. HERRAMIENTAS NECESARIAS 7.5.4.1
• Llave de ⅞” (para el filtro de cesta) • Llave de ¾” (Para el filtro en “Y”) 7.5.4.2
FILTRO DE ENTRADA DE GAS TIPO CESTA NOTA: Este tipo de filtro no se usa en unidades suministradas con posterioridad a Junio de 2006. 1. Se deberá abrir la puerta central del costado izquierdo del armazón. 2. Se liberará la presión que el sistema pueda tener, y se comprobará la ausencia de gas en las líneas de alimentación. 3. Se desconectará la salida del filtro de gas de la válvula de cierre, utilizando la llave de ⅞” (Figura 7.11). 4. Usando la misma llave de ⅞” se desconectará la entrada del filtro de gas de la línea flexible. 5. Se instalará un nuevo filtro tipo cesta usando la llave de ⅞” para conectar la entrada del filtro a la línea flexible. Esimportante comprobar que la flecha indicadora de dirección de la línea flexible de alta presión de gas apunta hacia la entrada del filtro. 6. Se usará la llave de ⅞” para conectar la salida del filtro a la entrada de la válvula de cierre. 7. Se cerrará y asegurará la puerta del armazón. 117 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.11 – FILTRO DE ENTRADA DE GAS TIPO CESTA 7.5.4.3
FILTRO DE ENTRADA DE GAS TIPO “Y” NOTA: Este tipo de filtro no se usa en unidades suministradas con posterioridad a Junio de 2006. 1. Se deberá abrir la puerta central del costado izquierdo del armazón. 2. Se liberará la presión que pueda tener el sistema, y se comprobará la ausencia de gas en las líneas de alimentación. 3. Se retirará la tapa del filtro utilizando la llave de ¾” tal como se muestra en la Figura 7.12. 4. Se reemplazará el elemento filtrante. 5. Se recolocará la tapa y se procederá a su apriete. 6. Se cerrará y asegurará la puerta. 118 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.12a, 7,12b & 7.12c – FILTRO DE GAS Y ELEMENTO FILTRANTE 7.5.4.4
FILTRO DE GAS COALESCENTE NOTA: Este tipo de filtro es el usado en unidades suministradas con posterioridad a Junio de 2006. 1. Se empezará por abrir la puerta trasera del costado izquierdo de la unidad. 2. Se liberará la presión que pueda tener el sistema, y se comprobará la ausencia de gas en las líneas de alimentación. 3. Se despresurizará el cuerpo del filtro. Para drenados automáticos de condensados, se deberá girar el tornillo moleteado en el sentido de las agujas del reloj y esperar a que la presión desaparezca. A continuación se extraerá la línea de drenaje (Véase Figura 7.13). 4. Se desenroscará el recipiente del filtro (hacia la izquierda, en sentido contrario al de las agujas el reloj). Véase Figura 7.13. 5. Se desenroscará el elemento filtrante. Véase Figura 7.14a. 6. Se instalará un nuevo elemento filtrante y juntas tóricas nuevas. Véase Figura 7.14b. 119 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7. Antes de proceder al montaje es conveniente engrasar suavemente las roscas del cuerpo del filtro usando Molykote o un lubricante comparable. 8. Se reconectará el recipiente del filtro al cabezal y se apretará hasta que se muestre firme. 9. A continuación se deberá desenroscar el recipiente del filtro unos 30 grados. Esto permitirá que el recipiente del filtro pueda ser abierto fácilmente incluso después de un período prolongado de funcionamiento y frecuentes cambios de presión. 10. Se cerrará el drenaje automático girando el tornillo moleteado en sentido contrario al de las agujas del reloj (visto desde la parte inferior del filtro). Esto hará que la válvula quede completamente boca abajo sobre el montaje. 11. Se revisará la posible presencia de fugas en el cuerpo del filtro 12. Se cerrará y asegurará la puerta del armazón. FIGURA 7.13 – FILTRO DE GAS COALESCENTE FIGURA 7.14a & 7.14b – CONJUNTO DEL FILTRO DE GAS COALESCENTE 120 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.5 IGNITOR PRECAUCIÓN ‐ La extracción del ignitor conllevará separar el cable de ignición para retirar este componente. Habrá altos voltajes presentes durante la operación y por este motivo no se deberá manipular este dispositivo hasta que la unidad haya quedado libre de todo tipo de suministro eléctrico. 7.5.5.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave de ¾” • Llave de tubo 11/16” (ó herramienta #T00280) • Llave de apriete • Antiadherente Jet Lube 550 • Cable de seguridad 0.032” 7.5.5.2
PROCEDIMIENTO DE SUSTITUCIÓN Para extraer el cable del ignitor: 1. Abran la puerta frontal del lado izquierdo del armazón. 2. Retiren los dos cables de seguridad que conectan el aislamiento del cuerpo de la cámara de combustión (Figura 7.15). 3. Tiren hacia atrás del aislamiento para acceder al ignitor (Figura 7.16). 4. Desconecten el cable del ignitor empleando una llave de ¾”. Para extraer el ignitor: 1. Con la ayuda de un destornillador de punta plana, doblen el borde de la arandela de la lengüeta de retención. 2. Mediante una llave de tubo de 11/16 y una llave fija, extraigan el ignitor de la cámara de combustión. 3. Extraigan la arandela de la lengüeta. 4. Coloquen una tapa guardapolvo en el alojamiento del ignitor en la cámara de combustión, para evitar que materiales extraños que podrían causar desperfectos puedan introducirse en la cámara de combustión. Para instalar un ignitor: 1. Preparen el ignitor tratando las roscas con antiadherente Jet Lube 550. 2. Coloquen la arandela de la lengüeta sobre el alojamiento del ignitor. Orienten la arandela de modo que la lengüeta encaje en el alojamiento (Figura 7.17). En ningún caso se reaprovecharán las arandelas antiguas. 121 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3. Enrosquen a mano el nuevo ignitor en su alojamiento de la cámara de combustión. 4. Aprieten el ignitor con un par entre 15.82 Nm y 20,34 Nm (140‐180 libras por pulgada) usando una llave de apriete y la llave de tubo 11/16”. Para instalar el cable del ignitor: 1. Traten el cable del ignitor con una fina capa de antiadherente. 2. Conecten el cable al ignitor. El cable deberá ser apretado y ajustado a mano. 3. Asegúrense de que cable no está en ningún caso en contacto con el colector de gas. 4. Vuelvan a colocar el aislamiento en su lugar. Doblen el lado derecho de forma que la costura no entra en contacto con la cámara de combustión. 5. Reaseguren el aislamiento empleando cable de seguridad 0.032”. 6. Cierren y aseguren la puerta. FIGURA 7.15 – CABLE DE SEGURIDAD DEL AISLAMIENTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN FIGURA 7.16 – AISLAMIENTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN 122 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.17 – IGNITOR Y CABLE DE CONEXIÓN 7.5.6 ELEMENTO FILTRANTE ANTI‐VAHO DEL ACEITE 7.5.6.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Ninguna 7.5.6.2
PROCEDIMIENTO DE REPOSICIÓN La Figura 7.9 ilustra el sistema de filtrado anti‐vaho del aceite completamente montado. Se procederá como sigue para reemplazar el elemento anti‐vaho: 1. Abran la puerta frontal del lado derecho de la unidad. 2. Retiren la tuerca de mariposa que sujeta la cubierta del elemento filtrante en su lugar. 3. Retiren la arandela de plástico y el espaciador de goma. Asegúrense de no extraviar ninguna pieza. Véase Figura 7.20. 4. Extraigan la cubierta del elemento filtrante anti‐vaho. 5. Extraigan el elemento filtrante anti‐vaho (Figura 7.19a). 6. Reemplacen el elemento filtrante anti‐vaho. 7. Reemplacen la cubierta del elemento filtrante anti‐vaho. 8. Recoloquen las demás piezas y la tuerca de mariposa en lo alto del depósito del filtro en el orden siguiente: 1) Espaciador de goma. 2) Arandela de plástico. 3) Tuerca de mariposa. 9. Aprieten hasta que la tapa blanca se solape con la base de acero. Véase la Figura 7.18. 10. Cierren y aseguren la puerta. 123 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.18 – CONJUNTO DE FILTRO ANTI‐VAHO FIGURA 7.19a & 7.19b – CONJUNTO DE FILTRO ANTI‐VAHO FIGURA 7.20 – TORNILLERÍA DEL FILTRO ANTI‐VAHO 7.5.7 VÁLVULAS DE CONTROL DE GAS La TA100 CHP / MONOGEN contiene dos válvulas de corte de gas y una válvula de control. Las válvulas de corte se encuentran aguas arriba de la válvula de control, 124 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 justo después del sistema de filtrado. Si es necesario sustituir el tren completo de válvulas de gas, se seguirán las instrucciones de la sección 7.5.7.2 que se incluye a continuación. Si se trata de reemplazar válvulas individualmente, se hará de acuerdo con los pasos indicados en otras secciones de este capítulo. 7.5.7.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave de ⅞” • Llave de ⅜” • Llave de 13/16” • Destornillador Philips #3 • Llave de 7/16” • Barniz para tuberías de acuerdo con normativa UL 7.5.7.2
SUSTITUCIÓN DEL TREN COMPLETO DE VÁLVULAS Si se suministra el tren completo de válvulas de corte para su sustitución integra, se seguirán las instrucciones que se indican a continuación para reemplazar la totalidad de válvulas de corte de gas. 1. Siguiendo los procedimientos habituales de drenaje del sistema, asegúrense de que no queda gas en las líneas de alimentación. 2. Se abrirá la puerta intermedia del costado izquierdo de la unidad. El conjunto de válvulas es el ilustrado en la Figura 7.21 (o en la Figura 7.22 para unidades CE destinadas a la Comunidad Europea). 3. Desconecten los cables eléctricos de las válvulas de gas mediante la desconexión de los conectores Molex del haz de conductores. 4. Mediante una llave de ⅞” desconecten la salida del filtro de gas de la entrada de la primera válvula de corte de gas. 5. Mediante una llave de ⅞” desconecten la salida de la válvula de control del tren de válvulas. 6. Empleando una llave de ⅜” se retirarán los pernos de los soportes de las válvulas de corte. Las válvulas de gas quedarán sueltas en este momento. 7. Extraigan el conjunto de válvulas de gas del sistema. Para instalar las válvulas de corte: 1. Empleen el barniz de tuberías UL para proporcionar sellado a las roscas en las conexiones de las líneas de gas. Se prestará especial atención para evitar que el barniz sobrante pueda introducirse en las líneas de alimentación de gas. 2. Enrosquen a mano las conexiones de la válvula de control. 3. Con la ayuda de la llave 13/16” aseguren las conexiones hasta que queden ajustadas. Aprieten un cuarto más de vuelta. 125 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4. Localicen los pernos de sujeción de los soportes de las válvulas. Véase la Figura 7.23. 5. Retiren los pernos del soporte con una llave de ⅜”. 6. Alineen el conjunto de válvulas. 7. Introduzcan los pernos a través del soporte e instalen el conector del anillo de cable de tierra. 8. Aprieten a mano los pernos del soporte hasta que queden ajustados. 9. Usando una llave de ⅜” aprieten los pernos del soporte media vuelta de más. 10. Conecten el conector Molex al haz de conducciones. 11. Enrosquen a mano las conexiones de la rampa de gas. 12. Aprieten con una llave 13/16” y otra de ⅞ la conexión de entrada y de salida de gas. 13. Cierren y aseguren la puerta. 7.5.7.3
VÁLVULAS DE CORTE DE GAS La unidad consta de dos válvulas de corte de gas. Las instrucciones a continuación son aplicables a ambas válvulas. Véase la Figura 7,21 para observar la orientación de las válvulas. Si la unidad está certificada CE para la Unión Europea, las válvulas de corte de gas serán Clase A según norma EN161, tal como se muestra en la Figura 7.22. FIGURA 7.21 – VÁLVULAS DE CORTE DE GAS 126 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.22 – VÁLVULAS DE CORTE DE GAS DE UNA UNIDAD CE Para extraer individualmente las válvulas de corte de gas: 1. Siguiendo los procedimientos habituales de drenaje del sistema, asegúrense de que no queda gas en las líneas de alimentación. 2. Se abrirá la puerta intermedia del costado izquierdo de la unidad. El conjunto de válvulas es el ilustrado en la Figura 7.21 (o en la Figura 7.22 para unidades CE destinadas a la Comunidad Europea. 3. Desconecten los cables eléctricos de las válvulas de gas mediante la desconexión de los conectores Molex del haz de conductores. 4. Mediante una llave de ⅞” desconecten la salida del filtro de gas de la entrada de válvula de corte de gas. 5. Mediante una llave de ⅞” desconecten la salida de la válvula de corte de la entrada de la válvula de control. 6. Empleando una llave de ⅜” se retirarán los pernos de los soportes de las válvulas de corte. Las válvulas de gas quedarán sueltas en este momento. 7. Extraigan la válvula de gas del conjunto. 8. Si se prevé retirar la válvula durante un período largo de tiempo se colocarán tapas guardapolvo en las conexiones que habrán quedado abiertas en la rampa de gas. 9. Empleando una llave 13/16” se extraerán las conexiones de entrada y salida de la válvula de corte de gas. 10. Se eliminará los restos de cinta de Teflón de las conexiones. Para instalar individualmente las válvulas de corte: 1. Empleen el barniz de tuberías UL para proporcionar sellado a las roscas en las conexiones de las líneas de gas. Se prestará especial atención 127 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 para evitar que el barniz sobrante pueda introducirse en las líneas de alimentación de gas. 2. Enrosquen a mano las conexiones de la válvula de control de gas. 3. Con la ayuda de la llave 13/16” aseguren las conexiones hasta que queden ajustadas. Aprieten un cuarto más de vuelta. 4. Localicen los pernos de sujeción de los soportes de las válvulas. Véase la Figura 7.23. 5. Retiren los pernos del soporte con una llave de ⅜”. 6. Alineen la válvula de corte de gas con el resto de la rampa. 7. Introduzcan los pernos a través del soporte e instalen el conector del anillo de cable de tierra. 8. Aprieten a mano los pernos del soporte hasta que queden ajustados. 9. Usando una llave de ⅜” aprieten los pernos del soporte una media vuelta de más. 10. Conecten el conector Molex al haz de conducciones. 11. Enrosquen a mano las conexiones de la rampa de gas. 12. Aprieten con una llave 13/16” y otra de ⅞” las conexiones de entrada y salida de gas. 13. Cierren y aseguren la puerta. FIGURA 7.23 – VÁLVULA DE CORTE DE GAS 7.5.7.4
VÁLVULA DE CONTROL DE GAS En la TA100 CHP / MONOGEN, la válvula de control de gas se encuentra aguas debajo de las dos válvulas de corte (Figura 7.24). Para extraer la válvula de control de gas: 1. Siguiendo los procedimientos habituales de drenaje del sistema, asegúrense de que no queda gas en las líneas de alimentación. 128 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2. Desconecten los cables eléctricos de la válvula de control de gas mediante la desconexión del conector Molex del haz de conductores (Figura 7.24). 3. Mediante una llave de ⅞” desconecten la salida de la segunda válvula de corte de gas de la entrada de válvula de control de gas. 4. Usando una llave de ⅞” desconecten la salida de la válvula de control, de gas de la rampa de gas. 5. Con la ayuda de un destornillador Philips #3 y de una llave 7/16” se retirarán los cuatro tornillos de sujeción de la válvula (Figura 7.25). La válvula debe quedar suelta. 6. Extráigase la válvula del conjunto. 7. Si se prevé retirar la válvula durante un período largo de tiempo se colocarán tapas guardapolvo en las conexiones que habrán quedado abiertas en la rampa de gas. 8. Empleando un destornillador Philips #2 se desconectará el resistor de la parte inferior del conjunto de soporte (Figura 7.24). NOTA: El resistor está soldado en línea con el haz de control de gas. Se recomienda que se sustituya cuando se vuelva a colocar la válvula. 9. Con la ayuda de una llave 13/16” se extraerán las conexiones de entrada y salida de la válvula de control de gas. 10. Se deberán limpiar tos las conexiones. Para instalar una válvula de control de gas: 1. Empleen el barniz de tuberías UL para proporcionar sellado a las roscas en las conexiones de las líneas de gas. Se prestará especial atención para evitar que el barniz sobrante pueda introducirse en las líneas de alimentación de gas. 2. Enrosquen a mano las conexiones de la válvula de control de gas. 3. Con la ayuda de la llave 13/16” aseguren las conexiones hasta que queden ajustadas. Aprieten un cuarto más de vuelta. 4. Introduzcan los tornillos de sujeción en los orificios correspondientes de la válvula de control 5. Alineen la válvula de control de gas con el resto de la rampa. 6. Aprieten a mano las tuercas de retención de los tornillos de sujeción hasta que queden ajustadas.. 7. Usando un destornillador Philips #3 y una llave 7/16” aprieten los tornillos de sujeción. 8. Conecten el conector Molex al haz de conducciones. 9. Enrosquen a mano las conexiones de la rampa de gas. 129 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 10. Aprieten con una llave inglesa y otra de ⅞” las conexiones de entrada y salida de gas. FIGURA 7.24 – CABLEADO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS FIGURA 7.25 – CONEXIONES Y MONTAJE DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS 7.5.8 TERMOPARES EGT (Exhaust Gas Temperature) 7.5.8.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave de ⅞” • Llave 9/16” 130 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.8.2
PROCEDIMIENTO DE SUSTITUCIÓN 1. Abran las puertas frontales de ambos costados de la unidad. 2. Desconecten el conector eléctrico del termopar del cabezal de la sonda TC (Figuras 7.26 & 7.27). 3. Empleando una llave de 9/16” retiren la tuerca del alojamiento que sujeta la sonda al recuperador. 4. Con la ayuda de una llave de ⅞” retiren el alojamiento del recuperador. 5. Tiren recto del termopar para extraerlo unas cuatro pulgadas del alojamiento del recuperador. 6. Hagan girar la sonda unos 60 grados en el sentido contrario a las agujas del reloj si se trata de la del costado izquierdo, o en el sentido de las agujas del reloj si trabajan en la sonda del lado derecho. 7. Tuerzan la sonda hacia el recuperador para deslizarla en un ángulo de 90° respecto al cabezal de sondas TC fuera de la conexión y retiren la sonda. 8. Inserten la nueva sonda con su alojamiento en el recuperador. 9. Aprieten a mano el alojamiento en el recuperador. 10. Usen la llave de ⅞” para apretar el alojamiento en el recuperador. 11. Alineen los termopares haciendo girar la sonda de la izquierda en el sentido de las agujas del reloj hasta el final, y en sentido contrario el de la derecha hasta el tope. 12. Ajusten a mano la tuerca del alojamiento. 13. Con la ayuda de una llave 9/16” aprieten la tuerca del alojamiento. 14. Conecten el conector eléctrico TC en el conector del cabezal TC 15. Efectúen el mismo proceso descrito para reemplazar las sondas EGT opuestas. 16. Cierren y aseguren ambas puertas. 131 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.26 – SONDA EGT DE LA IZQUIERDA (CABEZAL SIMPLE) FIGURA 7.27 – SONDA EGT DE LA DERECHA (CABEZAL DUAL) 7.5.9 INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ACEITE 7.5.9.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave 9/16” (sensor de temperatura del aceite) • Llave de 1” (presostato aceite) 132 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.9.2
SENSOR DE TEMPERATURA DEL ACEITE Para reemplazar el sensor de temperatura del aceite se seguirán las instrucciones descritas a continuación: 1. Abran la puerta frontal de la izquierda del armazón. 2. Desconecten la conexión eléctrica del sensor de temperatura del aceite en el conector Molex (Figura 7.28). 3. Se usará una llave 9/16” para extraer el sensor de temperatura del aceite, de su alojamiento en la línea de gas. 4. Inserten un nuevo sensor de temperatura del aceite en su alojamiento y ajústenlo manualmente a continuación. 5. Se empleará de nuevo la llave 9/16” para acabar de apretar el sensor de temperatura del aceite en el alojamiento de la línea de aceite. 6. Se restituirá la conexión del sensor de temperatura del aceite en el conector Molex. 7. Cierren y aseguren la puerta. FIGURA 7.28 – INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ACEITE 7.5.9.3
PRESOSTATO DE ACEITE Para reemplazar el presostato de aceite se seguirán las instrucciones descritas a continuación: 1. Abran la puerta frontal izquierda del armazón. 133 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2. Desconecten la conexión eléctrica del presostato de aceite retirando los terminales no aislados de horquilla de la parte superior del dispositivo. 3. Se usará una llave de 1” para extraer el presostato de aceite de su alojamiento en la línea de gas. 4. Inserten un nuevo presostato de aceite en su alojamiento y ajústenlo manualmente a continuación. 5. Se empleará de nuevo la llave de 1” para acabar de apretar presostato de aceite en el alojamiento de la línea de aceite. 6. Se restituirá la conexión del presostato de aceite recolocando los terminales no aislados de horquilla de la parte superior del dispositivo. 7. Cierren y aseguren la puerta. 7.5.9.4
CALENTADOR DE ACEITE 1. Abran la puerta frontal de la izquierda del armazón. 2. Vacíen todo el aceite remanente del depósito antes de aflojar el alojamiento del calentador de aceite. 3. Desconecten la conexión eléctrica del calentador de aceite separándolo del conector Molex. 4. Se usará una llave 11/16” para extraer el calentador del depósito de aceite. 5. Inserten un nuevo calentador en el depósito de aceite y ajústenlo manualmente a continuación. 6. Se empleará de nuevo la llave 11/16” para acabar de apretar el calentador al depósito de aceite. 7. Se restituirá la conexión del calentador del aceite en el conector Molex. 8. Cierren y aseguren la puerta. 7.5.10 INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA HRU (HEAT RECOVERY UNIT) Antes de efectuar cualquier proceso de mantenimiento en el sistema HRU se seguirá el procedimiento descrito a continuación para aislar el sistema HRU del circuito de agua de la instalación. 1. Cierren las válvulas de aislamiento o corten las bombas de agua del sistema. 2. Abran las válvulas de drenaje de la instalación para vaciar el agua que pueda haber el sistema HRU. Giren la toma de aire dos vueltas en sentido contrario al de las gujas del reloj para permitir el total drenado del sistema. PRECAUCIÓN: El agua contenida en el sistema puede encontrarse a muy alta temperatura. 3. Esperen hasta que el agua haya sido extraída de la unidad HRU. 4. Es posible acceder a todos los elementos del HRU susceptibles de precisar mantenimiento abriendo la puerta posterior izquierda de la unidad. 134 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.10.1
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HERRAMIENTAS NECESARIAS Llave de 9/16” (sensores de temperatura del agua Llave de 1” (presostato de agua) Llave de tubo de 2” (caudalímetro de agua / interruptor de caudal) 7.5.10.2
PRESOSTATO DE AGUA 1. Destapen el presostato de agua ubicado cerca del cabezal de la tubería de salida de agua (Figura 7.29). 2. Desconecten la conexión eléctrica del presostato de agua en el conector Molex. 3. Con la ayuda de una llave de 1” se extraerá el presostato de agua de la tubería. Es importante no torcer la tubería durante la operación. 4. Apliquen cinta de Teflón en la rosca del sensor. 5. Coloquen y ajusten a mano un nuevo presostato de agua en su alojamiento en la tubería de salida de agua. 6. Se volverá a emplear la llave de 1” para apretar el presostato de agua en la tubería. 7. Restituyan la conexión eléctrica en el conector Molex. 8. Recoloquen todo aislamiento alrededor de la tubería que haya sido previamente retirado. 9. Cierren y aseguren la puerta. FIGURA 7.29 – INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA HRU 135 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.30 – SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DEL HRU 7.5.10.3
SENSORES DE TEMPERATURA DEL AGUA 1. Destapen los sensores de temperatura del agua. La entrada se encontrará en la parte inferior de la tubería de entrada de agua (Figura 7.30) mientras que la salida estará ubicada en lo alto de la tubería de salida de agua, cerca del presostato de agua (Figura 7.29). 2. Desconecten las conexiones eléctricas de los sensores. 3. Con la ayuda de una llave de 9/16” extraerán los sensores de temperatura del agua de las tuberías de cabecera. Es importante no torcer la tubería durante la operación. 4. Apliquen cinta de Teflón en las roscas de los sensores. 5. Coloquen y ajusten a mano nuevos sensores de temperatura del agua en su alojamiento en las tuberías de cabecera de agua. 6. Se volverá a emplear la llave de 1” para apretar los sensores de temperatura del agua en las tuberías cabeceras.. 7. Restituyan la conexión eléctrica a los sensores de temperatura del agua. 8. Recoloquen todo aislamiento alrededor de las tuberías que haya sido previamente retirado. 9. Cierren y aseguren la puerta. 7.5.10.4
CAUDALÍMETRO / INTERRUPTOR DE CAUDAL DE AGUA 1. Destapen el caudalímetro / interruptor de flujo de agua ubicado cerca de la parte superior del cabezal de la tubería de entrada de agua (Figura 7.29). 136 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 2. Desconecten la conexión eléctrica del caudalímetro / interruptor de flujo de agua en el conector Molex. 3. Con la ayuda de una llave de 2” se extraerá el caudalímetro / interruptor de flujo de agua de la tubería. Es importante no torcer la tubería durante la operación. 4. Coloquen y ajusten a mano un nuevo caudalímetro / interruptor de flujo de agua en su alojamiento en la tubería de salida de agua. 5. Se volverá a emplear la llave de 2” para apretar el caudalímetro / interruptor de flujo de agua en la tubería. 6. Restituyan la conexión eléctrica en el conector Molex. 7. Recoloquen todo aislamiento alrededor de la tubería que haya sido previamente retirado. 8. Cierren y aseguren la puerta. 7.5.10.5 SENSORES DE TEMPERATURA DEL GAS 1. Aflojen la cubierta aislante alrededor del sensor de temperatura del agua de entrada (Figura 7.31). Este sensor se encuentra situado en la tubería ubicada entre el recuperador y la HRU. 2. Aflojen la cubierta aislante alrededor del sensor de temperatura del agua de salida (Figura 7.32). Este sensor se encuentra en la chimenea de gases residuales que sale desde la parte superior de la unidad. 3. Desconecten los conectores eléctricos del termopar del cabezal de la sonda TC. 4. Usen una llave 9/16” para aflojar la cubierta del alojamiento de la sonda TC. 5. Retírese la sonda TC de cada alojamiento e instalen nuevas sondas TC. 6. Con la ayuda de la llave 9/16” para apretar las cubiertas de los alojamientos de sonda TC. 7. Restituyan la conexión de los conectores eléctricos del termopar del cabezal de la sonda TC. 8. Recoloquen todo aislamiento alrededor de los alojamientos y tuberías, y asegúrenlos con alambre de protección. 9. Cierren y aseguren la puerta. 137 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM FIGURA 7.31 – SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DE GAS EN LA HRU FIGURA 7.32 ‐ SENSOR DE TEMPERATURA DE SALIDA DE GAS EN LA HRU 138 Abril 2010 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.11 SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DEL AIRE DEL MOTOR 7.5.11.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave de 9/16” 7.5.11.2
PROCEDIMIENTO DE SUSTITUCIÓN 1. Abran la puerta delantera del costado izquierdo de la unidad. 2. Desconecten la conexión eléctrica del sensor en el conector Molex (La Figura 7.33 muestra la vista desde la puerta del costado derecho). 3. Con la ayuda de una llave de 9/16” se extraerá el sensor de temperatura de entrada del aire del motor de la toma de entrada. 4. Apliquen cinta de Teflón en las roscas del nuevo sensor. 5. Coloquen y ajusten a mano un nuevo sensor de temperatura de entrada del aire del motor en su alojamiento en la toma de entrada. 6. Se volverá a emplear la llave de 9/16” para apretar el sensor de temperatura de entrada del aire del motor en su alojamiento en la toma de entrada. 7. Restituyan la conexión eléctrica en el conector Molex. 8. Cierren y aseguren la puerta. FIGURA 7.33 – SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DEL AIRE DEL MOTOR 7.5.12 INYECTORES DE GAS / COLECTOR DE GAS El colector de gas recibe la alimentación de gas natural que actuará como combustible de la turbina a través de una “T” ubicada en el dorso de la cámara de combustión (véase Figura 7.34). El colector de gas consiste en dos piezas, las 139 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 mitades izquierda y derecha del colector. Cada colector tiene seis (6) soportes para inyectores, que pueden alojar un total de doce (12). NOTA: Los inyectores de gas situados en el dorso de la cámara de combustión tienen tendencia a caer cuando se extrae el colector de gas. 7.5.12.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS • Llave de 9/16” • Llave de ⅝” • Llave de ⅞” 7.5.12.2
PROCEDIMIENTO DE SUSTITUCIÓN Para extraer los inyectores de gas y el colector: 1. Empezando en el inyector de la parte superior de la mitad izquierda del colector, y desplazándose en el sentido contrario al de las agujas del reloj, se aflojarán las tuercas de sujeción de los inyectores con la ayuda de una llave de 9/16” (Figura 7.35). 2. Desconecten la mitad izquierda del colector de la toma en “T” de entrada de gas. Recojan los inyectores anotando la exacta ubicación de cada uno de ellos. 3. Empezando en la parte inferior de la mitad derecha del colector de gas, desconecten de la toma en “T” de entrada de gas. 4. Continúen desconectando la mitad derecha del colector en sentido contrario al de las agujas del reloj. Recojan los inyectores anotando la exacta ubicación de cada uno de ellos. NOTA: Se prestará especial atención a recoger y numerar todos los inyectores. Cada inyector deberá ser restituido a su soporte original cuando se proceda a su reinstalación. A modo de referencia, el inyector situado en la parte superior de la mitad izquierda del colector será el nº 12; contando en el sentido contrario al de las agujas del reloj el siguiente inyector será el nº 11, y así sucesivamente. Si se pretende sustituir los inyectores, entonces no será preciso anotar la posición original de los que serán reemplazados. Para instalar los inyectores de gas y el colector sin desmontar la cámara de combustión: 1. Inserten los inyectores en los orificios de los soportes de inyector de la mitad derecha del colector de gas (Figuras 7.35, 7.36 & 7.37). 2. Instalen la mitad derecha del colector de gas empezando por el soporte situado en lo alto, y continuando en el sentido de las agujas del reloj. 140 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 3. Coloquen en su lugar y ajusten manualmente las tuercas de los soportes de los inyectores. 4. Con la ayuda de una llave de ⅝” conecten la mitad derecha del conector de gas a la toma en “T” de entrada de gas 5. Inserten los inyectores en los orificios de los soportes de inyector de la mitad izquierda del colector de gas. 6. Instalen la mitad izquierda del colector de gas empezando por el soporte situado en la parte más baja, y continuando en el sentido de las agujas del reloj hacia la parte superior. 7. Coloquen en su lugar y ajusten manualmente las tuercas de los soportes de los inyectores. 8. Con la ayuda de una llave de ⅝” conecten la mitad izquierda del conector de gas a la toma en “T” de entrada de gas. 9. Se empleará una llave de 9/16” y otra de apriete para ajustar las tuercas a un par entre 7.91 Nm y 10,17 Nm (70‐90 libras por pulgada). FIGURA 7.34 – TOMA DE ENTRADA EN “T” DEL COLECTOR DE GAS FIGURA 7.35 – SOPORTE DE INYECTORES, PERNOS DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN & IGNITOR 141 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.36 – SOPORTE DE INYECTOR DE GAS Y PERNO DE SUJECIÓN DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN FIGURA 7.37a & 7.37b – INYECTOR DE GAS SIENDO COLOCADO EN EL SOPORTE NOTA: Los inyectores de gas situados en el dorso de la cámara de combustión tienen tendencia a caer. Para evitarlo se empleará un poco de antiadherente para mantener el inyector en su posición. Se prestará particular atención para no permitir la introducción de antiadherente en el orificio del inyector. 7.5.13 CÁMARA DE COMBUSTIÓN La cámara de combustión es un componente esencial del motor de la microturbina. Se encuentra instalada en el cuerpo del combustor, donde queda fijada por los tres (3) pernos de sujeción de la cámara de combustión. El ignitor del motor se insiere en la cámara de combustión. Los inyectores de gas también quedan dentro de la cámara de combustión una vez instalados. Es factible llevar a cabo la extracción de la cámara de combustión para posibilitar la eventual extracción del ignitor y los inyectores. Cuando se instale la cámara de combustión se prestará particular atención al alineamiento de la misma, que dependerá principalmente de la colocación de los inyectores y los pernos de sujeción de la cámara de combustión. 142 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.13.1
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HERRAMIENTAS NECESARIAS Llave de 9/16” Llave de ⅝” Llave de ⅞” Llave de ¾” Llave de tubo de ⅝” Expansor de la cámara de combustión Mazo de goma Llave de apriete Introscopio de precisión “Hawkeye” (“Ojo de halcón”) FIGURA 7.38 – CÁMARA DE COMBUSTIÓN 7.5.13.2
INSPECCIÓN Una vez retirado el motor: 1. Desconecten el cable de encendido del ignitor usando una llave de ¾”. 2. Desconecten la línea de gas de la toma en “T” del colector (Figura 7.34). 3. Con la ayuda de un destornillador de punta plana doblen el borde de la arandela de la lengüeta de retención. Mediante una llave de tubo de 11/16” abierta, extraigan el ignitor . 4. Extraigan la arandela de la lengüeta. 5. Preparen el introscopio e inserten la sonda a través del orificio del ignitor. 6. Fotografíen o tomen nota del estado de la cámara de combustión. Inspeccionen el componente en busca de daños en los extremos de los Tubos Primarios. 7. Intenten localizar posibles agujeros y fisuras así como cualquier otro tipo de desperfectos, como por ejemplo distorsiones de las paredes de la cámara en la proximidad de la boquilla de la turbina. 143 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.13.3
EXTRACCIÓN Una vez extraídos el motor, el colector de gas y los inyectores: 1. Desconecten el cable de encendido del ignitor usando una llave de ¾”. 2. Desconecten la línea de gas de la toma en “T” del colector (Figura 7.34). 3. Con la ayuda de un destornillador de punta plana doblen el borde de la arandela de la lengüeta de retención. Mediante una llave de tubo de 11/16” abierta, extraigan el ignitor. 4. Usando el destornillador de punta plana se doblará el borde de la arandela de la lengüeta de cada uno de los tres (3) pernos de sujeción de la cámara de combustión. Se empleará una llave abierta de ⅝” para extraer los pernos de sujeción de la cámara. 5. La cámara de combustión puede ahora ser extraída del cuerpo del combustor (Figura 7.39). 6. Almacenen todos los componentes en un lugar seguro hasta que la cámara vuelva a ser instalada. NOTA: Si no se tiene la intención de volver a instalar inmediatamente la cámara de combustión se recomienda cubrir el cuerpo del combustor con algún envoltorio plástico o cualquier otro material adecuado. 7.5.13.4
INSTALACIÓN NOTA: El borde exterior de la cámara de combustión experomenta cierta reducción tras haber estado trabajando dentro del motor de la turbina. Este fenómeno hace que la alineación durante la reinstalación no sea sencilla. Existe una herramienta especial (CPS#T00135) desarrollada por Calnetix Power Solutions para re‐alinear el extremo exterior de la cámara durante la reinstalación de la misma en la microturbina. Si se desea instalar una nueva cámara de combustión, la citada herramienta no será necesaria; ha sido exclusivamente diseñada para facilitar la recolocación en la unida de una cámara que ya ha estado funcionando. Las Figuras 7.40 & 7.41 muestran esta herramienta y cómo debe ser usada. En la Figura 7.40 se muestra el área de la herramienta, indicada en rojo, que debería ajustarse a la cámara de combustión. Para reinstalar la cámara de combustión en el cuerpo del combustor con el motor previamente extraído: 144 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 1. Introduzcan la cámara de combustión en el cuerpo del combustor (Figura 7.39). 2. Alineen la cámara de modo que el orificio del ignitor quede en la parte superior, y los orificios de los pernos de sujeción queden alineados con sus correspondientes orificios. 3. Traten las roscas de los pernos de sujeción de la cámara de combustión con una fina película de antiadherente. 4. Ajusten manualmente los tres (3) pernos de sujeción de la cámara de combustión con sus arandelas en el cuerpo del combustor. Posiblemente sea preciso manipular la cámara de combustión para que los pernos de sujeción queden correctamente alineados. No aprieten aún los pernos. 5. Asegúrense de que las muescas de las arandelas coinciden con los alojamientos correspondientes (Figura 7.42). 6. Cuando los pernos y la cámara estén alineados adecuadamente, se procederá a apretar los pernos de sujeción de la cámara de combustión a un par de apriete entre 15,82 Nm y 20,34 Nm (140‐180 libras por pulgada). 7. Reinstalen los inyectores y el colector de gas tal como se describe en la sección 7.5.6. FIGURA 7.39 – CUERPO DEL COMBUSTOR CON LA CÁMARA 145 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.40 – CÁMARA DE COMBUSTIÓN Y ÚTIL EXPANSOR FIGURA 7.41 – USO DEL EXPANSOR DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN 146 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.42 – ARANDELA DE LENGÜETA 7.5.14 MOTOR & DEPÓSITO DE ACEITE La operación de sustitución de motor consistirá en instalar un motor reacondicionado por CPS (Calnetix Power Solutions), mientras que el motor sustituido deberá ser enviado a CPS. El motor y su depósito de aceite pueden ser extraídos como si fuesen un solo bloque. Van montados sobre dos soportes fijados con dos pernos de cabeza hueca SHCS de ⅛‐16 y dos pernos hexagonales de ½‐13. El bloque de motor y depósito está montado en la cámara de combustión con veinticuatro (24) tornillos de cabeza hueca SHCS de 10‐32. 7.5.14.1
HERRAMIENTAS NECESARIAS La extracción del motor será llevada a cabo con la ayuda tanto de herramientas convencionales como de un par de útiles especialmente diseñados para facilitar la extracción del bloque de motor y depósito de aceite. 7.5.14.1.1 HERRAMIENTAS ESTÁNDAR & ESPECIALES • Mordazas T00271 (se requieren dos unidades) • Herramienta para extracción del motor T00272 • Separador de motor / cuerpo del combustor (dos unidades) • Llave de tubo de ¾” • Llave de ¾” • Llave de tubo de 9/16” • Llave de tubo hexagonal de 5/16” • Llave de tubo hexagonal de 5/32” • Trinquete de ⅜” 147 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.14.1.2 HERRAMIENTA PARA EXTRACCIÓN DE MOTOR La herramienta de alzado y extracción de motor (CPS PN #T00272) es un conjunto que proporciona soporte al bloque de motor y depósito de aceite mientras éste se ve desatornillado del resto de la estructura, y que permite hacer pivotar el bloque en su conjunto sacándolo de la unidad y posibilitando que sea depositado sobre un pallet o una plataforma rodante para su transporte. Las Figuras 7.43 & 7.44 muestran la herramienta. FIGURA 7.43 – ÚTIL PARA LEVANTAR Y EXTRAER EL MOTOR FIGURA 7.44 – FUNCIONAMIENTO DEL ÚTIL PARA LEVANTAR Y EXTRAER EL MOTOR 148 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.5.14.1.3 ÚTIL SEPARADOR DEL MOTOR DEL CUERPO DEL COMBUSTOR La herramienta para separar el motor del cuerpo del combustor (CPS PN #T00274) proporciona alineamiento y la posibilidad de separar de manera controlada el motor del cuerpo del combustor. La Figura 7.45 muestra un dibujo del útil. Serán necesarias dos herramientas como ésta para el proceso en cuestión: FIGURA 7.45 – ÚTIL SEPARADOR DE MOTOR Y CUERPO DEL COMBUSTOR 7.5.14.2
EXTRACCIÓN 1. Abran ambas puertas frontales del armazón. 2. Desconecten el conector Molex de la sonda T2 en la parte delantera de la conducción plegable. 3. Liberen los dos tornillos de la cubierta anterior y posterior de la entrada de motor (Figura 7.46). Separen las dos mitades, hagan girar el bloque de motor sobre el eje del mismo y retiren el pasador de bisagra en la parte inferior. Las dos mitades de la tubería tipo concha pueden ser entonces retiradas del sistema desde cada lado del motor. 149 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.46a & 7.46b ‐ TORNILLOS FRONTALES DE LA ENTRADA DEL MOTOR FIGURA 7.46c ‐ TORNILLOS TRASEROS DE LA ENTRADA DEL MOTOR 150 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.46d – CUBIERTA TIPO CONCHA DE LA ENTRADA DEL MOTOR UNA VEZ EXTRAÍDA DEL SISTEMA 4. Cubran la admisión del motor (Figura 7.47). FIGURA 7.47 – ADMISIÓN DEL MOTOR CUBIERTA 5. Con las mordazas T00271 se anulará la alimentación de aceite y las líneas de retorno. 151 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.48 – EMPLEO DE LAS MORDAZAS 6. Desconecten las mangueras de sus alojamientos en el depósito de aceite. 7. Aflojen la tirantez de los tensores. 8. Retiren los pernos de los soportes del motor. FIGURA 7.49 – SOPORTES DEL MOTOR SIENDO EXTRAÍDOS NOTA: Los tornillos hexagonales de ½‐13 serán aprovechados para montar la herramienta para extracción del motor T00272. 9. Instalen la base de la herramienta para extracción del motor (Figura 7.50). 152 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.50 – INSTALACIÓN DE LA BASE DE LA HERRAMIENTA PARA EXTRACCIÓN DEL MOTOR 10. Aseguren el motor desde la base usando los ya existentes tornillos hexagonales de ½”, y empleando tuercas que permitan aprovechar la longitud de los tornillos. 11. Instalen el elevador en el sistema de transporte de cola de milano (Figura 7.51). FIGURA 7.51 – MONTANDO EL ELEVADOR DEL MOTOR EN EL DISPOSITIVO DE COLA DE MILANO 12. Unan el elevador a la carcasa del motor utilizando los ya citados tornillos hexagonales de ½” (Figura 7.52). 153 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.52 – UNIENDO EL ELEVADOR AL CONJUNTO DE MOTOR 13. Hagan girar el volante del elevador en el sentido de las agujas del reloj para aplicar una ligera tensión al bloque de motor. 14. Extraigan los veinticuatro (24) tornillos de cabeza hueca SHCS de 10‐
32. 15. Instalen los separadores de motor y cuerpo del combustor T00274 (se necesitan dos unidades). 16. Aprieten alternativamente los tornillos niveladores a izquierda y derecha para separar el motor del cuerpo del combustor. El elevador ha sido suprimido de la imagen mostrada en la Figura 7.53 para ofrecer mayor claridad. FIGURA 7.53 – ÚTIL SEPARADOR DE MOTOR Y CUERPO DEL COMBUSTOR 154 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 17. Hagan girar cuidadosamente el bloque de motor sobre el eje del mismo, separándolo del cuerpo del combustor. Se prestará particular atención para evitar contactos violentos de la boquilla de la turbina con el cuerpo del combustor. FIGURA 7.54 – SEPARACIÓN DEL MOTOR DEL CUERPO DEL COMBUSTOR 18. Una vez el motor ha sido separado del cuerpo del combustor, deslicen el elevador y el bloque de motor hacia un lateral del armazón, estabilizando manualmente el conjunto (Figura 7.55). FIGURA 7.55 – DESLIZAMIENTO DEL MOTOR HACIA EL LATERAL DEL ARMAZÓN 19. Tan pronto como el motor haya salido por completo del armazón, estabilícenlo y guíen el conjunto mientras van soltando con cuidado 155 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 el freno del elevador para depositar el motor sobre una plataforma de transporte o en una ubicación segura (Figura 7.56). FIGURA 7.56 – MOTOR FUERA DEL ARMAZÓN Y LISTO PARA SER DEPOSITADO 7.5.14.3
INSTALACIÓN 1. Sitúen el motor en el suelo o en un pallet y unan el elevador a la parte superior de la carcasa del motor. 2. Hagan girar el volante del elevador en el sentido de las agujas del reloj para levantar el motor hasta que su eje central se encuentre en línea con el eje del cuerpo del combustor. 3. Deslicen elevador y motor hacia el armazón hasta que el motor se encuentre concéntrico con el cuerpo del combustor. De nuevo será preciso tomar las debidas precauciones para evitar el contacto violento de la boquilla de la turbina con el cuerpo del combustor. Véase Figura 7.54. 4. Balanceen cuidadosamente el bloque de motor hacia el cuerpo del combustor, introduciendo la boquilla de la turbina en el cuerpo del combustor. Quedará aproximadamente una separación de 1/6” entre la brida del motor y la brida del cuerpo del combustor. 5. Introduzcan un tornillo de cabeza hueca SHCS de 10‐32 en cada una de las posiciones 3, 6, 9 & 12 del reloj. Aprieten esos cuatro tornillos siguiendo un patrón circular hasta que queden perfectamente ajustados. Inserten los restantes 20 tornillos. Aprieten siguiendo un patrón de estrella. El par de apriete será entre 6,21 Nm y 6,78 Nm (55‐60 libras por pulgada). 6. Retiren el elevador de motor. 7. Conecten todas las líneas de aceite y retiren las mordazas de sujeción. 156 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 8. Instalen los tensores de soporte del motor (Figura 7.49). Templen los citados tensores hasta que queden firmes, y den entonces una última vuelta de rosca. 9. Instalen las tomas de admisión. 7.5.15 BATERÍAS El sistema TA100 CHP / MONOGEN emplea internamente corriente continua a 24 VDC, procedente de dos baterías de plomo de 12 VDC conectadas en serie. Las baterías se encuentran ubicadas en la parte inferior del módulo de circuitos de potencia, en la parte frontal de la unidad (Figura 7.57). Se puede acceder a las baterías abriendo la puerta del módulo de potencia PE. En las unidades de arrancada por batería, éstas deben ser de ciclo profundo, tamaño grupo 27, con al menos 105 Ah y voltaje nominal de 12 VDC. En unidades de arranque desde la red, las baterías estándar son de 38 Ah y voltaje nominal de 12 VDC cada una. Las limitaciones del área de ubicación de las baterías obligan a emplear aquellas cuyas dimensiones (por unidad) no superen las 9 pulgadas (228 mm) de largo, por 9,5 pulgadas (241 mm) de alto, por 14 pulgadas (355 mm) de ancho. El mantenimiento de las baterías debe ser llevado a cabo o supervisado por personal conocedor del sector y con las precauciones oportunas. Se impedirá el acceso de personal no autorizado a la zona de baterías. Cuando éstas deban ser sustituidas se cambiará el set completo de baterías, y las que se instalen nuevas deberán ser siempre del tipo especificado. Las baterías de plomo que deban ser eliminadas serán consideradas con toda seguridad residuos contaminantes peligrosos debido a su contenido en plomo, de acuerdo con las reglamentaciones medioambientales vigentes en la mayoría de países. PELIGRO – El electrólito ácido contenido en las baterías de plomo es un agente fuertemente oxidante y puede causar irritación o quemaduras de consideración en contacto con la piel. Si ocurre el contacto en los ojos, puede causar daños graves y/o ceguera. Se prohibirá fumar, así como el uso de lentes de contacto en áreas donde se almacena o manipulan baterías de plomo. Se evitará abrir o fracturar las baterías. El electrolito que podría salir de las mismas es tóxico, y dañino en contacto con la piel y los ojos. 157 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 PRECAUCIÓN – No se deberán arrojar las baterías al fuego. Pueden explosionar. PRECAUCIÓN – Una batería supone riesgo de cortocircuito de alta intensidad. Se observarán las siguientes precauciones durante la manipulación de baterías: o Se prescindirá de anillos, relojes y demás piezas de joyería o Se utilizarán herramientas con magnos encapsulados o No se depositarán herramientas ni ningún otro tipo de objeto metálico sobre las baterías. Es necesario colocar dos baterías en la zona a tal efecto situada en la parte inferior del módulo de potencia eléctrica PE, y conectarlas tal como se describe a continuación. Las baterías deben ser cableadas en serie. 1. Desconecten y desactiven el sistema tal como se indica en el presente manual de usuario y funcionamiento. 2. Abran la puerta frontal del módulo de electrónica PE. 3. Instalen las dos baterías tal como se muestra en la Figura 7.57. 4. Se conectará el borne amarillo al terminal negativo de la batería situada a mano izquierda. 5. Se conectará el puente entre el terminal positivo de la batería de la izquierda, y el negativo de la de la derecha. 6. Antes de efectuar la conexión definitiva de las baterías, es posible conectar a las mismas un cargador externo para asegurar su carga completa antes de proceder a la puesta en marcha de la unidad. 7. Se conectará el borne rojo al terminal positivo de la batería de la derecha. 8. Ciérrese la puerta del PE asegurándose de que no hay interferencia alguna con el cableado de las baterías. 158 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM FIGURA 7.57 – UBICACIÓN DE LAS BATERÍAS 159 Abril 2010 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 8.0 DIAGNÓSTICOS La TA100 CHP / MONOGEN ha sido diseñada para funcionar durante largos períodos de tiempo entre una acción de mantenimiento y la siguiente, sin requerir ningún otro tipo de intervención, y su sistema de control también está dotado de protocolos de detección y diagnóstico de errores. Los errores generados durante un fallo permiten al usuario trazar e identificar la causa originaria de la disfunción del sistema. El árbol de análisis que incluye contiene información que permite la elaboración de diagnósticos de alto nivel para ser aplicados al sistema. Cuando los diagnósticos resultan excesivamente vinculantes o demasiado detallados para su evaluación en campo, el árbol sugiere al técnico que contacte el departamento de ingeniería de CPS para recibir asistencia que permita resolver la situación. 8.1 DOCUMENTACIÓN PARA DIAGNÓSTICO Una vez concluida la investigación sobre un tema concreto, el técnico encargado de la inspección rellenará y entregará un Informe Inicial de Fallo (Initial Failure Report – Formulario CPS #39). Dicho formulario deberá poder aportar detalles suficientes para permitir que el Departamento Técnico de CPS pueda hacer posible que el operario interprete y corrija toda situación anómala, error o fallo del sistema. 8.2 ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE DATOS La observación durante un período de tiempo determinado de ciertas secuencias de datos del sistema TA100 CHP / MONOGEN contribuirá a comprender el tipo de mantenimiento y reparación que el sistema requiere. Existen dos tipos de datos que pueden proporcionar valiosa información acerca de la salud y la capacidad de producción del sistema. Se trata de: 1) Temperatura del aceite 2) Temperatura nominal y registrada de los gases residuales del motor (EGTRATED) La secuencia de datos de ambos conceptos debe ser medida siempre en las mismas condiciones operativas para poder trazar eficazmente el funcionamiento del sistema (por ejemplo, a una potencia de salida de 80 kW, tras haber estabilizado por completo durante 20 minutos). El sistema deberá encontrarse en condiciones estables de funcionamiento durante el mismo lapso de tiempo antes de proceder a tomar los datos. 160 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 8.2.1
TEMPERATURA DE ENTRADA DE ACEITE La temperatura de entrada del aceite del motor puede ser leída desde el interfaz HMI (Human‐Machine Interface) u obtenida a través de MODBUS (Véase la especificación ES1067 para más detalles). Este valor debe mantenerse entre 70°C y 75°C durante el funcionamiento en carga. Si la temperatura del aceite se incrementa gradualmente con el tiempo, normalmente es una indicación de que los filtros de aire se encuentran obstruidos. Si la temperatura cambia bruscamente puede ser síntoma de disfunción del sistema, por lo que se deberá inspeccionar la unidad para detectar señales de problemas o daños visibles. 8.2.2
CALENTADOR DEL ACEITE DEL MOTOR El calentador del aceite del motor se activa cuando la temperatura del aceite contenido en el depósito no alcanza el mínimo de 15°C en el momento de la puesta en marcha. Si en cualquier momento de la etapa de funcionamiento se observa que el nivel de aceite se muestra por debajo de la marca de capacidad mínima del depósito, será preciso reemplazar el calentador de aceite. 8.2.3
TEMPERATURA NOMINAL EGT DE GASES RESIDUALES DEL MOTOR Tanto si se trata de la temperatura EGT de gases residuales del motor referida a un día estándar, como la extrapolada a carga plena, ambas pueden ser calculadas a partir de la temperatura de entrada, la carga, EGT y la presión de entrada o la atmosférica. Es posible leer estos parámetros directamente en el interfaz HMI o bien obtenerlos a través de MODBUS (Véase la especificación ES1067 para más detalles). El parámetro resultante del cálculo deberá ser trazado durante un cierto período de tiempo para comprobar si tiende a aumentar. Si ello ocurre gradualmente, probablemente es una indicación de que los filtros de aire se encuentran obstruidos. Si se observan cambios repentinos en el parámetro, se inspeccionará el sistema para verificar que no se han producido cambios físicos en el circuito de toma de caudal de aire, y que no hayan aparecido fugas en el mismo. Se observará una cierta dispersión en un margen de unos 25°C. Mediciones del sistema: T2 (Temperatura de entrada de aire del motor en °C) EGT1 (Temperatura de gases residuales del motor #1 en °C) EGT2 (Temperatura de gases residuales del motor #2 en °C) PWE (Potencia de salida del sistema eléctrico en kW) P2 (Presión de entrada o atmosférica en PSIA) 161 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 Cálculos: Θ2 (Theta2) = Θ2125 (Theta2125) = DEL = T5AVG = T5R2125 = PWER2 = EGT Nominal = ((T2 + 459,67) / 519,67) (Theta2) ^ 1,25 P2 / 14,696 EGTAVG + 459,67 ((T5AVG) / Theta2125) – 459,67 PWE / (AQRT(Theta2) x DEL T5R2125 – (0,011293 x (PWER2 ^2) + (3,918523 x PWER2) + 608,6) + 1145 8.3 DEFINICIÓN DE CÓDIGO DE FALLO Se deberá recurrir al manual de ingeniería CPS ES1081 para determinar la descripción del código de fallo generado por el sistema de control de la electrónica de potencia. 8.4 PROCEDIMIENTOS PARA DIAGNÓSTICO 8.4.1
PROBLEMA ELÉCTRICO Soliciten el Manual TA100 Master Guide (sólo disponible en inglés) 8.4.2
PROBLEMA DEL SISTEMA DE ACEITE Soliciten el Manual TA100 Master Guide (sólo disponible en inglés) 8.4.3
PROBLEMA DEL MOTOR Soliciten el Manual TA100 Master Guide (sólo disponible en inglés) 8.4.4
PROBLEMA DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA Soliciten el Manual TA100 Master Guide (sólo disponible en inglés) 8.4.5
CÓDIGOS DE FALLO DEL SISTEMA Soliciten el Manual TA100 Master Guide (sólo disponible en inglés) 162 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 9.0 GLOSARIO Concepto AC Aux. Supply Definición (Inglés) Alternating current Auxiliary Power Supply. 110 Volts or 230 volts used to charge batteries and heat oil Bar Barg BMS SI unit of pressure (absolute) SI unit of pressure (Gauge) Building Management Services (External plant room control) CCL Climate Change Levy CHP Combined heat and power C & M Control and monitoring Cogeneration (CG) Alternate name for Combined Heat and Power Systems Combustor Burner for air and fuel within turbine Compressor Compressor wheel DC Direct current DC link 500 to 1000 VDC bus in Power Conditioning System Driver IGBT gate driver EGT G59 Exhaust gas temperature (Turbine exit/ recuperator inlet) Electricity Association Recommendations for Connection of Embedded Generators to RECs Distribution Systems Gate Control element of a thyristor or IGBT GBC Grid Gas Boost Compressor High voltage (3 kV and higher) utility supply HMI Human – Machine Interface as in touch panel display Heat Recovery Unit Insulated gate bipolar transistor Input/Output Kilovolt Amps (unit of power) HRU IGBT I/O KVA 163 Definición (Español) Corriente Alterna Suministro auxiliar de energía de 110 V ó 230 V para cargar baterías o calentar el aceite Unidad de presión (absoluta) Unidad de presión (en toma) Servicios de gestión de edificios (Sala de control externo de planta) Impuesto estatal para favorecer la eficiencia energética y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, que grava el consumo de energía en la industria, el comercio y el sector público Calor y energía combinados (Cogeneración) Control y monitorización Cogeneración (Producción combinada de calor y energía) Quemador de gas y aire en la turbina Hélice del compresor Corriente Contínua 500 a 1000 VDC bus en el sistema de acondicionamiento de potencia Driver de puerto IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) Temperatura de gases residuales (Salida turbina/entrada recuperador) Recomendaciones de la Asociación de la Electricidad para la conexión de generadores incorporados a sistemas de distribución de REC Elemento de control de un tiristor o un IGBT Compresor de gas sobrealimentado Red de suministro eléctrico de alto voltaje (de 3kV o superior) Interfaz Hombre‐Máquina en display de pantalla táctil Unidad de recuperación de energía Transistor de puerto aislado bipolar Entrada / Salida Kilovoltio‐amperio (unidad de potencia) KW OVGR MCU TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Kilowatt Over Voltage Grid Relay Master Control Unit – this optional device is used to control multiple units and provide mode switching and remote communication capabilities Parallel Operation to a public utility supply PMG Power Boost Generation of electricity where a generating set is connected Power Factor (pf) Ratio of real power (kW) to apparent power (kVA) in an AC Circuit. kVA x pf = kW The cosine of the angle of displacement between voltage and current sine waves (range from 0‐1.00) Recuperator Fixed surface heat exchanger Start Boost Boost converter for battery starting. Synchronizing The matching of output voltage, frequency and phase angle of a generator set to the output of another generator set or other source of electrical power. SWL Transducer Safe working load Device used to convert a signal from one form to another Permanent Magnet Generator Boost converter regulating the DC link 164 Abril 2010 Kilowatio Relé de sobrevoltaje de red Unidad Master de Control – se usa este dispositivo opcional para controlar varias unidades y posibilitar el cambio de modo y las prestaciones de comunicación desde remoto Producción de electricidad donde existe un generador conectado Generador magnético permanente Conexión en continua DC de regulación de conversor a sobrealimentación Proporción entre potencia real (kW) y potencia aparente (kVA) en un circuito de alterna AC. kVA x pf = kW. Coseno del ángulo de desplazamiento de las ondas sinusoidales entre intensidad y voltaje Intercambiador de calor de superficie fija Conversor de sobrealimentación para arranque con baterías Sincronización del voltaje, intensidad, frecuencia y ángulo de fase de un equipo generador con la salida de otro generador u otra fuente de energía eléctrica Carga de trabajo segura Dispositivo para convertir una señal de una determinada forma en otra TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 10. LISTADO DE ILUSTRACIONES FIGURA 3.1 FIGURA 3.2 FIGURA 3.4 FIGURA 3.5 FIGURA 3.6 FIGURA 3.2 FIGURA 4.1 FIGURA 4.2 FIGURA 4.3 FIGURA 4.4 FIGURA 4,5 FIGURA 4.6 FIGURA 4.7 FIGURA 4.8 FIGURA 4.9 FIGURA 4.10 FIGURA 4.11 FIGURA 4.12 FIGURA 4.13 FIGURA 4.14 FIGURA 4.15 FIGURA 4.16 FIGURA 4.17 FIGURA 4.18 FIGURA 4.19 FIGURA 4.20 FIGURA 4.21 FIGURA 4.22 FIGURA 4.23 FIGURA 4.24 FIGURA 4.25 FIGURA 4.26 FIGURA 4.27 FIGURA 4.28 FIGURA 5.1 FIGURA 5.2 FIGURA 5.3 FIGURA 6.1 FIGURA 6.2 FIGURA 6.3 FIGURA 6.4 FIGURA 6.5 FIGURA 6.6 FIGURA 6.7 FIGURA 6.8 SISTEMA HRU ……………………………………………………………………………………….....................................
PID DE LA TA100 CHP / MONOGEN ………………………………………………………………............................
VISTA LATERAL DERECHA DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN …………………………………………....
VISTA LATERAL IZQUIERDA DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN ………………………………………….
PRINCIPALES COMPONENTES DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN ………………………………………
UNIDAD TA100 CHP / MONOGEN PARA INSTALACIÓN EN EXTERIOR ……………………………………….
DISEÑO DE LOS ORIFICIOS DE MONTAJE DEL MARCO DE LA BASE ……………………........................
ÁNGULO MÁXIMO DE INCLINACIÓN PARA NIVELACIÓN DEL TA100 CHP / MONOGEN …………….
ÁNGULO MÁXIMO DE CABECEO PARA NIVELACIÓN DEL TA100 CHP / MONOGEN .………………….
INSTALACIÓN MULTI‐UNIDAD EN EXTERIOR …………………………………………………………………………….
UBICACIÓN DE LAS TOMAS EN EL ARMAZÓN ……………………………………………….............................
SALIDA DE GASES DE UNA UNIDAD EN INTERIOR …………………………………………………………………….
ESCAPE POSTERIOR SIN CONDUCCIÓN .……………………………………………………….............................
ESCAPE VERTICAL BRIDADO ……………………………………………………………………………………………………..
VISTA DERECHA DE LOS PUNTOS DE INTERCONEXIÓN …………………………………….........................
VISTA IZQUIERDA DE LOS PUNTOS DE INTERCONEXIÓN ………………………………………………………….
CHIMENEA DE MOTOR ESTÁNDAR PARA EXTERIOR .………………………………………………………………..
CHIMENEA VERTICAL BRIDADA (Figuras a, b & c) …………………………………………….........................
INSTALACIÓN ESTÁNDAR DE LA VERSIÓN CHP …………………………………………….............................
CALIBRE Y NIVELES DE CARGA DEL DEPÓSITO DE ACEITE ……………………………….......................... CONEXIONES DE LOS CABLES DE SALIDA DE POTENCIA ………………………………….......................... CONEXIÓN CON TRANSFORMADOR Wye‐DELTA ………………………………………………………………………
CONEXIÓN CON TRANSFORMADOR DELTA‐DELTA …………………………………………..........................
CONEXIÓN Wye MODO VOLTAJE ……………………………………………………………………………………………..
CONEXIÓN DELTA MODO VOLTAJE ………………………………………………………………………………………….
GUÍA DE CONEXIÓN ELÉCTRICA …………………………………………………………………..............................
LOCALIZACIÓN DEL INTERRUPTOR K5 DE 24 VDC (Figuras a & b) ……………………………………………..
LOCALIZACIÓN DE LAS BATERÍAS ……………………………………………………………….............................. CONEXIÓN DE ENTRADA DE GAS A BAJA PRESIÓN ……………………………………….............................
CONEXIÓN DE ENTRADA DE GAS A BAJA PRESIÓN ……………………………………….............................
CONEXIONES DE FIBRA ÓPTICA (Figuras a & b) …………………………………………….............................
CONEXIONES RS485 (Figuras a & b) ………………………………………………………………………………………….
CONEXIÓN DE LA PARADA DE EMERGENCIA (Figuras a & b) …………………………………………………….
CONEXIÓN DE ENTRADA DE ENERGÍA EXTERNA (Figuras a & b) .……………………………………………..
CONTROLES DEL TA100 CHP / MONOGEN ……………………………………………………………………………….
MENÚ PRINCIPAL DEL PANEL DE CONTROL DEL TA100 CHP / MONOGEN ………………………..………
MENÚ DE OPERACIONES DEL PANEL DE CONTROL DEL TA100 CHP / MONOGEN …………………….
CONTROLES DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN ………………………………………..........................
MENÚ PRINCIPAL DEL PANEL DE CONTROL DEL TA100 CHP / MONOGEN …………………………….. ESTRUCTURA DE LA PANTALLA DE OPERACIONES ……………………………………………………………………
ESTRUCTURA DE LA PANTALLA DE OPERACIONES DEL PANEL DE CONTROL ……........................ TECLADO NUMÉRICO DE INTRODUCCIÓN DE DATOS ………………………………………........................ UBICACIÓN DEL INTERRUPTOR K5 A 24 VDC (Figuras a & b) ……………………………........................ PANTALLA DE CONFIRMACIÓN START / STOP ………………………………………………………………………….
SEGUNDO NIVEL DE LA PANTALLA DE OPERACIONES ………………………………………………………………
165 13 15 22 23 24 25 29 29 29 30 31 34 36 37 40 40 42 43 44 47 51 52 52 54 54 55 57 58 60 60 62 63 64 66 72 72 72 82 83 84 85 88 91 92 93 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 6.9 FIGURA 7.1 FIGURA 7.1 FIGURA 7.2 FIGURA 7.2 FIGURA 7.3 FIGURA 7.3 FIGURA 7.4 FIGURA 7.4 FIGURA 7.4 FIGURA 7.4 FIGURA 7.5 FIGURA 7.6 FIGURA 7.7 FIGURA 7.8 FIGURA 7.9 FIGURA 7.10 FIGURA 7.11 FIGURA 7.12 FIGURA 7.13 FIGURA 7.14 FIGURA 7.15 FIGURA 7.16 FIGURA 7.17 FIGURA 7.18 FIGURA 7.19 FIGURA 7.20 FIGURA 7.21 FIGURA 7.22 FIGURA 7.23 FIGURA 7.24 FIGURA 7.25 FIGURA 7.26 FIGURA 7.27 FIGURA 7.28 FIGURA 7.29 FIGURA 7.30 FIGURA 7.31 FIGURA 7.32 FIGURA 7.33 FIGURA 7.34 FIGURA 7.35 FIGURA 7.36 FIGURA 7.37 FIGURA 7.38 FIGURA 7.39 FIGURA 7.40 FIGURA 7.41 FIGURA 7.42 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DEL ARRANQUE EN TIEMPO REAL ………………………………………………..
PANEL POSTERIOR DEL ARMAZÓN DE LA MICROTURBINA (Figura a) ……………………………………….
UBICACIÓN DEL CABLE ELÉCTRICO Y DEL CALENTADOR DE ACEITE (Figuras b & c) …………………..
FILTRO DEL GBC Y TAPÓN DE DRENAJE (Figura a) …………………………………………………………………….
FILTRO DE ACEITE DEL GBC Y UBICACIÓN DEL TAPÓN DE RELLENO (Figura b) ………………………….
CONJUNTO DE TOMA DE RETORNO DE LUBRICANTE (Figura a) …………………………......................
FILTRO DE MALLA INOXIDABLE (Figura b) …………………………………………………………………………………
TAPA DEL SEPARADOR (Figura a) ……………………………………………………………………………………………..
LÍNEAS HIDRÁULICAS DE SERVICIO (Figura b) …………………………………………………………………………..
EXTRACCIÓN DE LA TAPA DEL SEPARADOR (Figuras c & d) …………………………….......................... ELEMENTO FILTRANTE COALESCENTE Y JUNTA TÓRICA (Figuras e, f & g) ……………………………….
CAJAS DE FILTROS SUPERIORES DE UNIDAD PARA INTERIOR ……………………………………………………
PARTE SUPERIOR DE UNA UNIDAD PARA EXTERIOR (FRONTAL) ……………………………………………….
TEJADILLO DE UNA UNIDAD PARA TRABAJAR EN EXTERIOR …………………………….........................
TEJADILLO DE UNA UNIDAD PARA EXTERIOR (VISTA TRASERA) ………………………………………………..
PARTE SUPERIOR DE UNA UNIDAD PARA EXTERIOR CON TEJADILLO LEVANTADO ....................
FILTRO DE AIRE DEL MÓDULO DE ELECTRÓNICA …………………………………………............................ FILTRO DE ENTRADA DE GAS TIPO CESTA …………………………………………………….............................
FILTRO DE GAS Y ELEMENTO FILTRANTE (Figuras a, b & c) ………………………………........................
FILTRO DE GAS COALESCENTE ………………………………………………………………………………………………….
CONJUNTO DEL FILTRO DE GAS COALESCENTE (Figuras a & b) .……………………….........................
CABLE DE SEGURIDAD DEL AISLAMIENTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN …………………………..
AISLAMIENTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ……………………………………………………………………..
IGNITOR Y CABLE DE CONEXIÓN ………………………………………………………………............................... CONJUNTO DE FILTRO ANTI‐VAHO …………………………………………………………….............................. CONJUNTO DE FILTRO ANTI‐VAHO (Figuras a & b) …………………………………………………………………..
TORNILLERÍA DEL FILTRO ANTI‐VAHO ………………………………………………………….............................
VÁLVULAS DE CORTE DE GAS …………………………………………………………………………………………………..
VÁLVULAS DE CORTE DE GAS DE UNA UNIDAD CE ……………………………………………………………………
VÁLVULAS DE CORTE DE GAS …………………………………………………………………………………………………..
CABLEADO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS ……………………………………………………………………
CONEXIONES Y MONTAJE DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS ……………………………………………..
SONDA EGT DE LA IZQUIERDA (CABEZAL SIMPLE) ………………………………………….......................... SONDA EGT DE LA DERECHA (CABEZAL DUAL) …………………………………………………………………………
INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ACEITE ………………………………………………………………………….
INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA HRU ……………………………………………………………………………………
SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DEL HRU ………………………………………………………………….
SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DE GAS EN LA HRU ………………………………………………….
SENSOR DE TEMPERATURA DE SALIDA DE GAS EN LA HRU ………………………………………………………
SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DEL AIRE DEL MOTOR ……………………………………………..
TOMA DE ENTRADA EN “T” DEL COLECTOR DE GAS …………………………………………………………………
SOPORTE DE INYECTORES, PERNOS DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN & IGNITOR…………………..
SOPORTE DE INYECTOR Y PERNO DE SUJECIÓN DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN…………………..
INYECTOR DE GAS SIENDO COLOCADO EN EL SOPORTE (Figuras a & b) ……………………………………
CÁMARA DE COMBUSTIÓN ………………………………………………………………………………………………………
CUERPO DEL COMBUSTOR CON LA CÁMARA …………………………………………………………………………..
CÁMARA DE COMBUSTIÓN Y ÚTIL EXPANSOR ………………………………………………………………………….
USO DEL EXPANSOR EN LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ……………………………………………………………
ARANDELA DE LENGÜETA ………………………………………………………………………………………………………..
166 93 105 106 106 107 109 109 110 110 111 111 113 113 114 114 115 116 118 119 120 120 122 122 123 124 124 124 126 127 128 130 130 132 132 133 135 136 138 138 139 141 141 142 142 143 145 146 146 147 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 FIGURA 7.43 FIGURA 7.44 FIGURA 7.45 FIGURA 7.46 FIGURA 7.46 FIGURA 7.46 FIGURA 7.47 FIGURA 7.48 FIGURA 7.49 FIGURA 7.50 FIGURA 7.51 FIGURA 7.52 FIGURA 7.53 FIGURA 7.54 FIGURA 7.55 FIGURA 7.56 FIGURA 7.57 ÚTIL PARA LEVANTAR Y EXTRAER EL MOTOR …………………………………………………………………………..
FUNCIONAMIENTO DEL ÚTIL PARA LEVANTAR Y EXTRAER EL MOTOR ……………………………………..
ÚTIL SEPARADOR DE MOTOR Y CUERPO DEL COMBUSTOR ……………………………………………………..
TORNILLOS FRONTALES DE LA ENTRADA DEL MOTOR (Figuras a & b) ……………………………………..
TORNILLOS TRASEROS DE LA ENTRADA DEL MOTOR (Figura c) ………………………………………………..
CUBIERTA TIPO CONCHA DE LA ENTRADA DEL MOTOR UNA VEZ EXTRAIDA DEL SISTEMA (d)….
ADMISIÓN DEL MOTOR CUBIERTA ………………………………………………………………............................ EMPLEO DE LAS MORDAZAS …………………………………………………………………………………………………….
SOPORTES DEL MOTOR SIENDO EXTRAÍDOS …………………………………………………………………………….
INSTALACIÓN DE LA BASE DE LA HERRAMIENTA PARA EXTRACCIÓN DEL MOTOR …………………..
MONTANDO EL ELEVADOR DE MOTOR EN EL DISPOSITIVO DE COLA DE MILANO ……………………
UNIENDO EL ELEVADOR AL CONJUNTO DE MOTOR …………………………………………………………………
ÚTIL SEPARADOR DE MOTOR Y CUERPO DEL COMBUSTOR ……………………………………………………..
SEPARACIÓN DEL MOTOR DEL CUERPO DEL COMBUSTOR ……………………………………………………….
DESLIZAMIENTO DEL MOTOR HACIA EL LATERLA DEL ARMAZÓN …………………………………………….
MOTOR FUERA DEL ARMAZÓN Y LISTO PARA SER DEPOSITADO ………………………………………………
UBICACIÓN DE LAS BATERÍAS …………………………………………………………………………………………………..
167 148 148 149 150 150 151 151 152 152 153 153 154 154 155 155 156 159 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 11.0 LISTADO DE TABLAS TABLA 3.1 TABLA 4.1 TABLA 4.2 TABLA 7.1 FASES DE ARRANQUE DEL SISTEMA REQUISITOS DE SUMINSITRO DE AIRE PARÁMETROS DE PROTECCIÓN DE POTENCIA ELÉCTRICA PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TA100 / MONOGEN 12.0 DOCUMENTOS DE REFERENCIA DOCUMENTO ES1067 ES1070 ES1074 ES1075 ES1081 Form #0203 Form #156 CompAir ST15954‐00 BOM# Plano # TÍTULO Registros disponibles para usuario Densan PE‐100 Modbus Especificación de Calidad de Agua para TA100 CHP Detalles de Disminución de Rendimiento TA100 Proceso de instalación y prearranque del sistema de agua del TA100 CHP Códigos de error PE100 de TA100 Formulario de Petición de Intervención para el Usuario Informe Resumen de Puesta en Marcha Manual de funcionamiento y listado de recambios del compresor de gas Hydrovane Descripción 910089 804122 Esquema – Conexiones de control del motor
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Esquema – Conexiones de control del motor
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Esquema – Conexiones de control del motor
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TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 13.0 ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.0 2.0 3.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 3.2 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5 2.6.6 2.6.7 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.2.8 3.2.9 3.2.10 HISTORIAL DE REVISIONES ……………………………………………………………………………………….
Rev A …………………………………………………………………………………………………………………………..
Rev B …………………………………………………………………………………………………………………………..
Rev C ………………………………………………………………………………………………………………………….
Rev D …………………………………………………………………………………………………………………………..
INFORMACIÓN GENERAL …………………………………………………………………………………………
OBJETO DE ESTE MANUAL …………………………………………………………………………………………...
INFORMACIÓN PARA CONTACTO ………………………………………………………………………………...
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD IMPORTANTES …………………………………………………………..
SÍMBOLOS DE SEGURIDAD …………………………………………………………………………………………..
PELIGRO …………………………………………………………………………………………...............................
PELIGRO – RIESGO POR ELECTRICIDAD ………………………………………………...........................
PELIGRO – RIESGO POR FUEGO …………………………………………….........................................
PELIGRO – RIESGO POR GASES ……………………………………………………………………..................
PELIGRO – RIESGO POR EXCESO DE RUIDO ……………….....................................................
PELIGRO – RIESGO DE QUEMADURAS ……………………………………………….............................
PELIGRO – MATERIAL CORROSIVO ……………………………………………………............................
SÍMBOLOS DE SEGURIDAD …………………………………………………………………………………………..
PRECAUCIONES CONTRA RIESGOS ……………………………………………………………………………….
PRECAUCIONES GENÉRICAS……………………………………………………………...............................
PROCEDIMIENTOS “LOCK OUT” & “TAG OUT” …………………………………..............................
PRECAUCIONES CONTRA DESCARGAS ELÉCTRICAS…………………........................................
PRECAUCIONES CONTRA QUEMADURAS ……………………………………………………..................
PRECAUCIONES CON GASES TÓXICOS ……. ……………….....................................................
PRECAUCIONES CON COMPONENTES ROTATORIOS………………………….............................
PRECAUCIONES CONTRA RIESGO DE APLASTAMIENTO …………………………………….............
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN ……………………………….
COMPONENTES PRINCIPALES DE LA TA100 CHP / MONOGEN ………………………………………
TURBINA DE GAS ……………………………………………………………………………...............................
ELECTRÓNICA ………………………………………………................................................................
UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR (HRU) ……………………….........................................
COMPRESOR DE GAS ……………………………………………………………………...............................
ARMAZÓN ………………......................................................................................................
COMPONENTES AUXILIARES ……………………………………………….........................................
DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DE LA TA100 CHP / MONOGEN …………………………………………..
DIAGRAMA DE PROCESO E INSTRUMENTACIÓN (PID) DE LA TA100 CHP / MONOGEN …
ARMAZÓN ……………………………………………….....................................................................
SISTEMA DE ARRANQUE POR BATERÍA ………………………..................................................
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE GAS …………………………………………………………………….......
UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR (HRU) ……………….................................................
SECUENCIA DE ARRANQUE ………………………………………………...........................................
PARADA DEL SISTEMA .....................................................................................................
MONITORIZADO REMOTO ………………………………………………............................................
PRODUCCIÓN ELÉCTRICA ……………………………………………………………………………………………..
EFECTOS MEDIOAMBIENTALES Y DE CANALIZACIÓN ………………………………………………....
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TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 4.0 5.0 6.0 3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 5.1 5.2 6.1 3.2.11 3.3.1 3.3.2 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.3.7 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 4.4.8 4.4.9 4.4.10 4.4.11 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 5.1.10 5.1.11 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 CÓDIGOS Y NORMAS DE DISEÑO .....................................................................................
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA TA100 / MONOGEN …………..........................................
DIMENSIONES ………………………………………………………………………………………………………………
VISTAS ………………………………………………...........................................................................
INSTALACIÓN DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN ……………………………………………..
INFORME RESUMEN DE PUESTA EN MARCHA ……………………………………………………………..
RECEPCIÓN DEL ENVÍO ………………………………………………………………………………..................
REQUISITOS DEL LUGAR DE INSTALACIÓN …………………………………………………………..........
CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES ………………………………………………………………………….…
SOPORTE Y MONTAJE …………………………………...................................................................
ESPACIO MÍNIMO DE ACCESO ………………………...............................................................
REQUISITOS DE SUMINISTRO DE AIRE…………………………………………………………………..........
REQUISITOS DE SUMINISTRO DE AGUA DE LA CHP …......................................................
REQUISITOS DE SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE …………………...........................................
ENERGÍA ADICIONAL …………………………………………………………………………………………………….
INSTALACIÓN / CONEXIÓN ………………………………………………………………………………………….
SUMINISTRO DE AIRE ……………………………………………………………………………………………………
SISTEMA DE GASES RESIDUALES DEL MOTOR ……………………………………………….................
UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR (HRU) ………........................................................
CIRCUITO DE ACEITE ……………………………………………………………………................................
CONEXIÓN A TIERRA ……………….......................................................................................
CONEXIÓN DE SALIDA DE POTENCIA…………………………………............................................
BATERÍAS ........................................................................................................................
RAMPA DE GAS …………………............................................................... CONEXIÓN DE COMUNICACIONES …………………...............................................................
CABLEADO DE COMANDOS DE ENTRADA REMOTOS ………………………………………………......
ENERGÍA EXTERNA .........................................................................................................
PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA TA100 CHP / MONOGEN …………………………………..
PUESTA EN MARCHA …………………………………………………………………………………………………..
PRECAUCIONES PREVIAS AL ARRANQUE …………………………………......................................
CONFIGURACIÓN DE LA INSTALACIÓN / VERIFICACIÓN DE PARÁMETROS ......................
VERIFICACIÓN DE LA INTERCONEXIÓN ………………………..................................................
COMPROBACIONES PREVIAS AL ARRANQUE …………………………………………………………………
CALENTAMIENTO PREVIO AL ARRANQUE EN CLIMA FRÍO ...............................................
VERIFICACIÓN DE DIAGNÓSTICO “POWER ON”…………….................................................
ARRANQUE .....................................................................................................................
VERIFICACIÓN DE ESTADO DE FUNCIONAMIENTO CONSTANTE ………………………............
VERIFICACIÓN DE ESTADO DE FUNCIONAMIENTO TRANSITORIO …………………………………
PARADA / REANUDACIÓN EN CALIENTE .........................................................................
FINALIZACIÓN DE PARADA / PUESTA EN MARCHA ……………............................................
PREPARATIVOS DE ALMACENAJE …………………………………………………………………………………
PREVENCIÓN CONTRA LA CONDENSACIÓN………………………………......................................
DESECANTE .....................................................................................................................
PROTECCIÓN IMPERMEABLE DE LAS TOMAS DURANTE TRANSPORTE Y ALMACENAJE..
ORIFICIOS DE CONEXIÓN EN LA BASE DEL ARMAZÓN ………………………………………………….
FUNCIONAMIENTO ………………………………………………………………………………………………..
PRECAUCIONES GENERALES …………………………………………………………………………………………
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21
21
22
26
26
26
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30
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41
41
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49
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67
67
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70
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74
74
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76
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77
77
77
77
78
78
TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 7.0 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 6.3.1 6.3.2 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.5.5 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.3.7 7.3.8 7.3.9 7.3.10 7.3.11 7.3.12 7.3.13 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.5.6 7.5.7 PRECAUCIONES PREVIAS AL ARRANQUE ……………………………………………………………………… 78
COMPROBACIONES PREVIAS AL ARRANQUE ……………………………………………………………….. 80
CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES ……………………………….............................................. 81
CALENTAMIENTO PREVIO AL ARRANQUE EN CLIMA FRÍO .............................................. 81
CONTROLES …………………………………………………………………………………………………………………. 81
BOTÓN DE PARADA DE EMERGENCIA ………………………………............................................. 82
CONMUTADOR DE POTENCIA ON/OFF .......................................................................... 82
PANEL DE CONTROL (HMI) .............................................................................................. 82
PROCEDIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO …………………………………………………………………. 86
CONFIGURACIÓN DE LOS MODOS ………………………………................................................. 86
AJUSTES POR DEFECTO ..................................................................................................
89
INICIO ............................................................................................................................. 90
PARADA .......................................................................................................................... 94
VERIFICACIONES TRAS LA PARADA.................................................................................... 94
PROCEDIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO …………………………………………………………………. 95
PROTECCIÓN CONTRA CONDENSACIÓN……………………………............................................. 95
DESECANTE .................................................................................................................... 95
PROTECCIÓN IMPERMEABLE DE LAS TOMAS DURANTE TRANSPORTE Y ALMACENAJE.. 95
ORIFICIOS DE CONEXIÓN EN LA BASE DEL ARMAZÓN …………………………………………………. 95
FUNCIONAMIENTO ……………………………………………………………………………………………….. 96
VERIFICACIONES PREVIAS AL MANTENIMIENTO …………………………………………………………. 96
MANTENIMIENTO PERIÓDICO ……………………………………………………………………………………. 97
ACCIONES DE MANTENIMIENTO …………………………………………………………………………………. 98
COMPRESOR DE GAS (SISTEMAS CON GBC INTEGRAL) ………………………………................... 98
FILTROS DE ENTRADA DE AIRE ………………………………........................................................ 98
FILTROS DE GAS .............................................................................................................. 98
DISPOSITIVO DE ENCENDIDO ........................................................................................... 99
FILTRO ANTI‐VAHO DE ACEITE ......................................................................................... 99
VÁLVULAS DE CONTROL DE GAS ...................................................................................... 99
TERMOPARES DE EGT........................................................................................................ 100
INSTRUMENTACIÓN DEL CIRCUITO DE ACEITE ............................................................... 100
INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA HRU (HEAT RECOVERY UNIT) ................................. 100
SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DE AIRE DEL MOTOR ..................................... 101
INYECTORES DE GAS ........................................................................................................ 101
CÁMARA DE COMBUSTIÓN ............................................................................................ 101
CONJUNTO DE MOTOR Y DEPÓSITO DE ACEITE ............................................................. 102
INTERVALOS DE MANTENIMIENTO ……………………………………………………………………………… 102
INSPECCIÓN MENSUAL ……………………………….................................................................. 102
MANTENIMIENTOS CADA A 4000, 12000 & 20000 HORAS ………………………………............. 102
MANTENIMIENTOS CADA 8000 & 12000 HORAS ………………………………......................... 102
MANTENIMIENTO CADA 24000 HORAS ………………………………........................................ 102
PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO ……………………………………………………………………… 103
INSPECCIÓN VISUAL ………………………………....................................................................... 103
COMPRESOR DE GAS ………………………………...................................................................... 103
FILTROS DE ENTRADA DE AIRE ......................................................................................... 112
FILTROS DE GAS ............................................................................................................. 117
IGNITOR ......................................................................................................................... 121
ELEMENTO FILTRANTE ANTI‐VAHO DEL ACEITE ............................................................. 123
VÁLVULAS DE CONTROL DE GAS....................................................................................... 124
171 TA100 CHP / MONOGEN MANUAL IFM Abril 2010 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 8.1 8.2 8.3 8.4 7.5.8 7.5.9 7.5.10 7.5.11 7.5.12 7.5.13 7.5.14 7.5.15 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.4.5 TERMOPARES EGT (EXHAUST GAS TEMPERATURE) ........................................................
INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA DE ACEITE ................................................................
INSTRUMENTACIÓN DEL SISTEMA DEHRU (HEAT RECOVERY UNIT) ...............................
SENSOR DE TEMPERATURA DE ENTRADA DE AIRE DEL MOTOR .....................................
INYECTORES DE GAS / COLECTOR DE GAS .......................................................................
CÁMARA DE COMBUSTIÓN .............................................................................................
MOTOR & DEPÓSITO DE ACEITE .....................................................................................
BATERÍAS ........................................................................................................................
DIAGNÓSTICOS ………………………………………………………………………………………………………
DOCUMENTACIÓN PARA DIAGNÓSTICO ……………………………………………………………………..
ANÁLISIS DE TENDENCIAS DE DATOS ……………………………………………………………………………
TEMPERATURA DE ENTRADA DE ACEITE ………………………………...................................... CALENTADOR DEL ACEITE DEL MOTOR ............................................................................
TEMPERATURA NOMINAL EGT DE GASES RESIDUALES DEL MOTOR……………………………..
DEFINICIÓN DE CÓDIGO DE FALLO………………………………………………………………………………..
PROCEDIMIENTOS PARA DIAGNÓSTICO ………………………………………………………………………
PROBLEMA ELÉCTRICO ………………………………...................................................................
PROBLEMA DEL SISTEMA DE ACEITE ..............................................................................
PROBLEMA DEL MOTOR……………………………………………………………………………………………….
PROBLEMA DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA ............................................................
CÓDIGOS DE FALLO DEL SISTEMA…………………………………………………………………………………
GLOSARIO ………………………………………………………………………………………………………………
LISTADO DE ILUSTRACIONES ………………………………………………………………………………….
LISTADO DE TABLAS ………………………………………………………………………………………………..
DOCUMENTOS DE REFERENCIA ………………………………………………………………………………
ÍNDICE DE CONTENIDOS …………………………………………………………………………………………
172 130
132
134
139
139
142
147
157
160
160
160
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161
161
163
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