Medición De Flujo

* Medición de Caudal

Las medidas de caudal tienen una gran importancia dentro de los procesos ya que se utilizan habitualmente para control del proceso y para medidas de contabilidad (facturación, importación/exportación de productos, etc.), por lo que la selección de la mejor tecnología tiene una gran implicación.
Así por ejemplo, los caudalímetros se utilizan para contabilizar productosdentro de la propia planta, con el exterior, etc. En cuanto al control de procesos, la medición de caudal es imprescindible para poder realizar control automático, así como para optimizar rendimientos en las unidades de producción aplicando balances de materia.
Hay muchas formas de diferenciar los diferentes tipos de mediciones de caudal, siendo una de ellas la siguiente:
– Medidores Deprimógenos– Medidores de Área Variable.
– Medidores de Desplazamiento Positivo.
– Medidores Másicos.

* Medidores Deprimógenos

 El método más ampliamente utilizado para la medida de caudal en las plantas de proceso es el utilizado por presión diferencial. Para esto se utilizan elementos primarios del tipo:
– Tubos Venturi.
– Toberas.
– Tubos Pitot.
– Placas de orificio.
– Tubos AnnubarDentro de los anteriores, el sistema más barato y utilizado son las placas de orificio. Los elementos deprimógenos están basados en crear una restricción en la tubería al paso de un fluido, lo que hace aumentar la velocidad disminuyendo al mismo tiempo la presión, permaneciendo la energía total (cinética, potencial e interna) constante.
Hay una serie de conceptos hidráulicos que influyen notablementeen los cálculos de los elementos primarios de caudal, como son el nº de Reynolds, Relación Beta (relación de diámetros), Coeficiente de descarga, recuperación de presión, factor de expansión, etc. En definitiva, el cálculo del orificio es un cálculo hidráulico basado en el teorema de Bernoulli, que dice como resumen, que el caudal es proporcional a la raíz cuadrada de la presión diferencial.
Comose puede entender perfectamente, estos elementos requieren de un transmisor de presión diferencial para medir la presión antes y después del elemento, y así poder sacar el caudal, ya que una presión diferencial es función del caudal.
Las principales ventajas de estos elementos se pueden enumerar en:
– Sencillez de construcción, no hay partes móviles.
– Tecnología sencilla.
– Baratos paragrandes dimensiones de tuberías.
– Válidos para casi todas las aplicaciones

Las principales desventajas de estos elementos se pueden enumerar en:
– No válidos para condiciones de proceso (presión, temperatura, densidad, etc.) cambiantes.
– Producen caídas de presión no recuperables.
– Señal de salida no es lineal (hay que extraer su raíz cuadrada).
– Se necesita un flujo laminar, es decir,tramos rectos de tuberías antes y después del elemento.
– Menos precisión que otras tecnologías.

Tubos Venturi

Los tubos Venturi son unos elementos primarios de caudal del tipo Deprimógenos que se componen de tres partes bien diferenciadas, una sección de entrada cónica convergente en la que la sección transversal disminuye, lo que se traduce en un aumento de la velocidad del fluido y unadisminución de la presión, una sección cilíndrica en la que se sitúa la toma de baja presión, y donde la velocidad del fluido se mantiene prácticamente constante, y por último una tercera sección de salida cónica divergente en la que la sección transversal aumenta disminuyendo la velocidad y aumentando la presión. Esta última sección permite la recuperación de parte de la presión y por lo tanto deenergía.

Fig. 1 Tubo Venturi

Las principales limitaciones de los tubos Venturi son su elevado coste y la longitud necesaria para su instalación. Como ventaja principal tiene su baja pérdida de carga, así como su buena precisión.

Toberas

Las Toberas presentan una entrada curvada que se prolonga en un cuello cilíndrico, si bien el coeficiente de descarga es similar al del tubo venturi,...