Elementos de medición para flujos de gases

Universidad de Oriente
Núcleo de Anzoátegui
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
Departamento de Ingeniería Química
Gasotécnia












Elementos de medición para flujos de gases














Barcelona, marzo de 2013
 
Generalización
Flujo es una de las más importantes variables deproceso medidas en la industria. Es usado para tener la información en la transferencia de productos para la venta, eficiencia de los procesos, razón de reacción, razón de producción y muchas otras cosas. Al final determina cuánto dinero puede ganar ó perder la industria. Por esto, la mayoría de las empresas destinan gran cantidad de dinero y esfuerzo para asegurar que el flujo sea medido ycontrolado exactamente, especialmente si está involucrada en la transferencia de productos. Hay cuerpos de regulación a nivel de gobierno, a nivel industrial y en las empresas, que están interesados en los métodos y razones para los esquemas de medición y control de flujo.

Objetivos generales:
El estudiante será capaz de entender el efecto que tiene la densidad en la medición de flujo volumétrico,calcular la razón de flujo volumétrico y flujo másico para condiciones especificadas, explicar la operación de los flujómetros mas comunes.
Módulos

Principios Generales.
• Flujómetros Volumétricos
• Flujómetros de Velocidad.
• Medición de Flujo Inferencial.
• Flujómetros de Masa.

Medición de Flujo.

Principios Generales.
El flujo puede ser mostrado en diferentes formas, usandovariedad de unidades. Un buen entendimiento de la razón, significado y asunciones es muy importante. Si el flujo se entiende bien, la información de un flujómetro particular se puede evaluar correctamente. Además, te ayudaría para una buena selección del flujómetro adecuado para una aplicación dada.
La medición de flujo está relacionada con la razón de flujo y con el flujo total de gases ylíquidos. También puede ser descrito para el movimiento de sólidos; sin embargo, la razón de flujo de sólidos y el flujo total de sólidos no es común y la inmensa mayoría de las industrias manejan flujos de gases y líquidos.

Razones para la medición del flujo:

1. Transferencia custodiada.
2. Control de inventario.
3. Detección de filtración.
4. Control del proceso.

Unidades de Medición delFlujo:

Razón del flujo:

a) Unidades de razón de flujo volumétrico (qv)
SI Gases: m3/hr.
IP Gases: ft 3
b) Unidades de razón de flujo másico (qm)
SI Gases: Kg/s
IP Gases: 1b./s
Flujo total:
a) Unidades de volumen (V)
SI Gases: m3
IP Gases: ft 3
b) Unidades de masa (m)
SI Gases
I P Gases

Cuando se expone la masa o la razón de flujo másico, entonces la cantidad sedefine claramente. Sin embargo, cuando el volumen o la razón de flujo volumétrico es expuesta, la cantidad no queda claramente definida si se desconoce la densidad del fluido. Para los gases, la densidad cambia con la presión, la temperatura y la compresibilidad.

- El efecto de la temperatura y la presión sobre la densidad es muy significativo, por ende, sus efectos siempre deben tomarse encuenta.

- El efecto de la compresibilidad es relativamente menor en comparación, pero debe tomarse en cuenta para los cálculos exactos.

El volumen o la tasa (razón) de flujo volumétrico se expresa típicamente de una de las dos siguientes maneras:

En condiciones de Flujo: La razón de flujo del fluido cuando está a temperatura y presión de la línea (es decir: qvf= 35 m3/s a 500 kPay 45ºC. El subíndice (f) es para indicar las condiciones de fluido).

En Condiciones Básicas (estándar): La razón de flujo del fluido está a una temperatura y presión predefinida (es decir qvs= 156.5 m3/s o qv= 156.5. sm3/s. El subíndice (s) indica las condiciones de fluido estándar).
- Sistema SI, STP es la presión estándar de 101.325 kPa y temperatura estándar de 0º C.
- API, presión...