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Mantenimiento Industrial (3/3)

Autor: ANTONIO ROS MORENO
Curso:
8,75/10 (4 opiniones) |3808 alumnos|Fecha publicaciýn: 04/10/2010
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Capýtulo 11:

 Mantenimiento industrial. Medición de flujos

2.- Medición de flujos

La medición de flujo es uno de los aspectos más importantes en el control de procesos; de hecho, bien puede ser la variable más comúnmente medida. Existen muchos métodos confiables y precisos para medir flujo. Algunos son aplicables solamente a líquidos, otros solamente a gases y vapores; y otros a ambos. El fluido puede ser limpio o “sucio”, seco o húmedo, erosivo o corrosivo. Las condiciones del proceso tales como presión, temperatura, densidad, viscosidad, etc., pueden variar. Todos estos factores afectan la medición y deben ser tomados en cuenta en el momento de seleccionar un medidor de flujo. Es necesario por lo tanto, conocer el principio de operación y características de funcionamiento de los diferentes medidores de flujo disponibles. Sin tal conocimiento, es difícil seleccionar el medidor más apropiado para una determinada aplicación.

Las aplicaciones más habituales de este tipo de equipos en la industria consisten en:

• Medir las cantidades de gases o líquidos utilizados en un proceso dado.

• Controlar las cantidades adicionales de determinadas substancias aportadas en ciertas fases del proceso.

• Mantener una proposición dada entre dos fluidos.

• Medir el reparto de vapor en una planta, etc.

Como hemos dicho, en numerosos procesos industriales, los equipos para la medida de caudal constituyen la parte más importante de la instrumentación. El valor de un caudal se determina generalmente midiendo la velocidad del fluido que por una conducción de una sección determinada. Mediante éste procedimiento indirecto. , lo que se mide es el caudal volumétrico Qv, que en su forma más simple, sería:

Qv = A x V

donde A es la sección transversal del tubo y V la velocidad lineal del fluido.

Una medición fiable del caudal dependerá pues de la medición correcta de los valores A y V. Si, por ejemplo, aparecen burbujas en el fluido, el término A de la ecuación seria artificialmente alto. De igual forma, si se mide la velocidad como el desplazamiento de un punto situado en el centro del tubo y se introduce en la ecuación anterior, el caudal Qv calculado seria mayor que el real, debido a que V debe reflejar la velocidad media de todo el frente del fluido al paso de una sección transversal del tubo.

Instrumentos para medición del caudal

Existen diversas formas de evaluar la cantidad de volumen o masa de un determinado fluido, que pasa por una tubería por unidad de tiempo.

De lo anterior podemos deducir que existen dos tipos principales de medición de caudal, éstas son:

- Caudales Volumétricos.

- Caudales de masa o Másicos.

Los volumétricos a su vez se subdividen en:

-. Caudal por Presión Diferencial.

-. Turbinas.

-. Medidores de Desplazamiento Positivo.

-. Rotámetros.

Dentro de la medición por presión diferencial encontramos los elementos siguientes:

-. Placa de Orificio

-. Toberas

-. Tubo de Venturi

-. Uniwedge (Taylor)

-. Tubo de Pitot

-. Tubo Annubar

Los cuatro primeros, se basan en el principio que puede demostrarse mediante la ecuación de Benoulli, para una restricción en el paso de fluido en una tubería, que cumplirá con la siguiente ecuación general:

Medición de caudal

Donde:

Q : Caudal de fluido.

K : Constante de proporcionalidad.

P1: Presión aguas arriba de la restricción.

P2: Presión aguas abajo de la restricción.

Los instrumentos de medición de caudales de masa, son de gran importancia en la industria, en razón del gran número de aplicaciones requeridas por este tipo de medición entre las cuales figuran: los balances de masa efectuados en un proceso complejo.

Existen dos grandes grupos de mediciones de caudal de masa, que son:

• Por Compensación de la Medida Volumétrica.

• Por Medición Directa.

La Compensación de la Medida Volumétrica, consiste en la adición de un transmisor de densidad al medidor de caudal volumétrico existente en un proceso, y luego, aplicando la siguiente ecuación obtendremos el caudal de masa:

D = m/V  m = V.D

La implementación de este método se puede llevar a cabo mediante un transductor multiplicador, que permita la operación expuesta en la relación.

La Medición Directa, se podrá realizar mediante una serie de elementos entre los cuales figuran:

• Medidores Térmicos.

• Medidores de Momento Angular.

• Medidores por Frecuencia Natural de Oscilación.

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