Ecuación General de Medidores de Flujo Para
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describe un resumen general la las ecuaciones utilizada para la medición de flujos...
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MEDIDORES DE FLUJO La medición de flujo, es una de las variables más importantes en el campo control de procesos y una de las variables más medidas (censada) La medici medición ón de flujo flujo en los proces procesos os indust industria riales les se hace hace necesa necesaria ria por dos razones razones principales
Para determinar las porciones en masa o volumen de los fluidos introducidos en el proceso
Para determinar la cantidad de fluído consumido por el proceso con el fin de computar costos
El flujo de fluidos en tuberías cerradas se define como la cantidad de fluidos, ue pasa por una sección transversal de la tubería por unidad de tiempo! Esta cantidad de fluído se puede medir en volumen o en masa y de acuerdo a esto se tiene flujo volum"trico o flujo másico!
El flujo de fluido en una tubería es afectada por los si#uientes factores$ %elocidad
&ricción del fluido en contacto con la tubería la viscosidad
La densidad (#ravedad específica)
La temperatura
Presión
E'iste E'isten n muchos muchos m"todo m"todoss confia confiable bless y precis precisos os para para medir medir flujos flujos,, al#uno al#unoss aplica aplicable bless solamente a líuidos, líuidos, otros a #ases y vapores o ambos, el fluido puede ser limpio o sucio, seco, hmedo, corrosivo o erosivo! odos estos factores afectan la medición y deben ser tomados en cuenta a la hora o en el momento de seleccionar un medidor de flujo! Para seleccionar un medidor en una determinada aplicación, es necesario conocer el principio de operación característicos de funcionamiento de los medidores de flujo disponibles!
Definición de Medidores de Flujo
1
El medidor de flujo es un dispositivo colocado en una línea de proceso ue proporciona una lectura lectura continua continua de la cantidad cantidad fluido fluido ue atraviesa atraviesa la misma, por unidad de tiempo! tiempo! En la &i#ura *+ se representan representan dos medidores medidores de flujo de empleo habitual habitual (el rotámetro rotámetro y el
medidor de orificio) !
Clasificación eneral de los medidores de Flujo! -edidor de flujo volum"trico -edidor de flujo másico
Medidor de Flujo "olum#trico! Es auel ue mide la cantidad de volumen ue pasa por una sección transversal de la tubería tubería por unidad unidad del tiempo o es un medidor medidor de caudal (.) (.) Por ejemplo ejemplo ubo ubo %enturi, %enturi, Placa orificio, ubo ubo Pitot, obera obera de flujo o rotámetro!
Medidor de Flujo Másico! Es auel ue mide la cantidad de masa ue pasa por una sección transversal de la tubería, por unidad de tiempo ( m ) ej! -edidor t"rmico, -edidor de coriolis! º
Clasificación de los medidores de flujo $olum#trico
%or &resión diferencial
De área $aria'le 2
De des&la(amiento &ositi$o
medidores de $elocidad
%or %resión diferencial o Diferenciales
Los medidores de flujo volum"trico o caudal de área constante y caída de presión variable ue miden el flujo de fluído indirectamente, creando y midiendo una presión diferencial por medio de una obstrucción al flujo! El diferencial de presión depende de la construcción de la restricción estos medidores se basan en la relación ue e'iste entre la velocidad del fluido y la caída de presión ocasionada al pasar el fluído a trav"s de la restricción
`'
K
./ 01
P
'
Q A * K
P
Q A * K
P
2on los más utilizado para medir flujo! Entre ellos se puede mencionar$ La placa 3rificio, ubo %enturi, ubo ubo Pitot, ubo 4all, obera obera y el medidor de impacto (tar#et)!
De *rea "aria'le!
2on medidores de flujo volum"trico o caudal ue varía el área para mantener una caída de presión presión relativame relativamente nte constante! constante! El flujo es función del área de la abertura abertura anular a trav"s trav"s de la cual debe pasar el flujo! El medidor de flujo de área variable más conocido o de uso más comn es el rotámetro
De Des&la(amiento %ositi$o
2on medidores de flujo volum"trico ue realizan la medición por medio de un dispositivo mecánico! 5n volumen conocido de flujo se aísla mecánicamente en el elemento o cámara del medidor medidor y es transportado transportado desde la entrada entrada hasta la salida llenando llenando y vaciando del medido medidorr las cuales cuales se mueven mueven aprovec aprovechan hando do la ener#í ener#ía a del fluido! fluido! estas estas separan separan la 3
corriente de flujo en se#mentos volum"trico individuales! el volumen total de fluido ue pasa a trav"s del medidor en un período de tiempo dado, es el producto del volumen de muestra por el nmero de muestras 2e pueden clasificar se#n el movimiento del elemento de medición en disco oscilante, pistón oscilante, tipo rotación, pistón reciprocante
Rotatorio$ medidor de flujo de a#ua dom"stico Discos oscilantes$ para a#ua y donde la precisión no sea importante En+ranaje tu&o ó$alo$ fluído viscosos y tolera en menor #rado el manejo de líuido con sólidos Ejemplo$ medidor hmedo de #as, medidor seco de #as, etc! ipo rotatorio$ medidor de a#ua dom"stico
De $elocidad
Es un medidor en el cual la se6al del elemento primario es proporcional a la velocidad del fluido! La se6al #enerada es lineal con respecto al flujo volum"trico se#n ./ 01% 2on medidores sensibles a las variaciones del perfil de velocidad del fluído cuando se les compara con los medidores de flujo tipo diferencial! es decir no e'iste una relación de raíz cuadrada si no lineal, lo cual e'plica su mayor relación de flujo má'imo a flujo mínimo, tienen una amplia aplicación industrial! Ejemplo$ ipo urbina, ipo Electroma#n"tico, ultrasónico de flujo, (onda ultrasónico mide iempo de viaje de la onda) y tipo 4oppler y ipo orbellino %orte'!
Clasificación de los medidores de flujo másico Medidores ,#rmicos Medidores de Coriolis
Medidores t#rmico
Los hay de dos tipos$ uno mide la velocidad de p"rdida del flujo de calor de un cuerpo caliente debido al paso de una corriente de fluido a trav"s de el y otro mide el incremento de temperatura! En ambos casos el flujo de masa se determina a trav"s de las propiedades físicas del fluido como conductividad y calor específico ue dentro de ciertos límites son$ independiente de la temperatura y presión
Medidor de Coriolis 4
4epende de la aceleración de coriolis! El fluido se acelera racialmente hacia fuera entre las volutas de un impulsor! El impulsor tiene tendencias a retro
-C,ORES %-R- L- ELECCI./ DEL ,I%O DE MEDIDOR DE FLUIDO Ran+o! los medidores disponibles en el mercado pueden medir flujos desde varios mililitros po r se#undo (ml7s) para e'perimentos precisos de laboratorio hasta varios miles de metros cbicos por se#undo (m 87s) para sistemas de irri#ación de a#ua o a#ua municipal o sistemas de drenaje! Para una instalación de medición en particular, debe conocerse el orden de ma#nitud # eneral de la velocidad de flujo así como el ran#o de las variaciones esperadas!
E0actitud re1uerida! 9ualuier dispositivo de medición de flujo instalado y operado adecuadamente puede proporcionar una e'actitud dentro del : ; del flujo real! La mayoría de los medidores en el mercado tienen una e'actitud del ; y al#unos dicen tener una e'actitud de más del 1uidos Sensor de flujo recomendados
3rificio
ubo %enturi
ubo Pitot
%#rdida E0actitud Medidas @ Efecto de t>&ica en ? diámetros $iscoso &resión
Líuidos sucios y limpios al#unos -edio líuidos viscosos Líuidos viscosos, sucios y limpios
>ajo
Líuidos limpios -uy bajo
Coste Relati$o
U a UA of full scale
?< a 8<
0lto
>ajo
U?
: a <
0lto
-edio
U8 a U:
< a 8<
>ajo
>ajo
Líuidos limpios y viscosos
0lto
Uolina#a, Wuan! -ecánica elemental de los fluidos! &undación Polar! 5niversidad 9atólica 0ndr"s! 9aracas, ?II!
Enciclopedia 2alvat, 9iencia y ecnolo#ía! omo ? y ?A! 2albat Editores, 2!0! Primera Edición! >arcelona, ?IBA!
-ott, Hobert! -ecánica de los &luidos! 9uarta Edición! Prentice Fall! -"'ico, ?IIB!
%ar#as, Wuan 9arlos! -anual de -ecánica para no -ecánicos! Jntermedios Editores! 9olombia, ?III!
%ictor L! 2teerter -ecanica de &luidos! 2"ptima edición, Ed! -ac =raVGFill -"'ico ?!I@I!
http$77 VVV!Vanadoo!com 87??7
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