Medicion De Flujo

MEDICIÓN DE FLUJO

Flujo es una de las más importantes variables de proceso 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 y controlado 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.

PRINCIPIOS GENERALES

El flujo puede ser mostrado en diferentes formas, usando variedad 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 y líquidos. 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:

Transferencia custodiada.

Control de inventario.

Detección de filtración.

Control del proceso.

UNIDADES DE MEDICIÓN DEL FLUJO

Razón del flujo:

a) Unidades de razón de flujo volumétrico (qv).&

SI Gases: m^3⁄hr liquido l⁄(min.)

b) Unidades de razón de flujo másico (qm)

SI Gases: Kg/s Líquidos: Kg/min

Flujo total:

a) Unidades de volumen (V)

SI Gases: m^3

b) Unidades de masa (m)

SI Gases &Líquidos: Kg

Cuando se expone la masa o la razón de flujo másico, entonces la cantidad se define 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 líquidos, la densidad cambia con la presión y la temperatura.

El cambio en la densidad debido a la presión es pequeña y no se toma generalmente en cuenta. Los líquidos no son usualmente muy compresibles.

El cambio en la densidad debido a la temperatura es más significativo y sí se debe tomar en cuenta.

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 en cuenta.

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:

(1) En condiciones de Flujo: La razón de flujo del fluido cuando está a temperatura y presión de la línea (es decir: qvf= 35 m^3/s a 500 kPa y 45 °C. El subíndice (f) es para indicar las condiciones de fluido).

(2) En Condiciones Básicas (estándar): La razón de flujo del fluido está a una temperatura y presión predefinida (es decir qvs= 156.5 m^3/s o qv= 156.5. sm^3/s. El subíndice (s) indica las condiciones de fluido estándar).

Sistema SI, es la presión estándar de 101.325 kPa y temperatura estándar de 0 °C.

FLUJÓMETRO

Es un instrumento de medida para la medición de caudal o gasto volumétrico de un fluido o para la medición del gasto másico. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. También suelen llamarse medidores de caudal, medidores de flujo o caudalímetro.

Existen versiones mecánicas y eléctricas. Un ejemplo de caudalímetro eléctrico lo podemos encontrar en los calentadores de agua de paso que lo utilizan para determinar el caudal que está circulando o en las lavadoras para llenar su tanque a diferentes niveles.

TIPOS DE FLUJÓMETROS

Mecánicos visuales (de área variable) (rotámetros)

Se trata de un cono transparente invertido con una bola plástica en su base. El fluido al circular impulsa la bola hacia arriba, a mayor caudal más sube la bola. La gravedad hace bajar la bola al detenerse el flujo. El cono tiene unas marcas que indican el caudal.

Generalmente empleado para medir gases en lugares donde se requiere conocer el caudal con poca precisión. Un ejemplo lo podemos ver en los hospitales, unidos de la llave del suministro de oxígeno.

Una modificación de este modelo permite medir la capacidad pulmonar de una persona que haya sufrido alguna lesión recogiendo una exhalación a través de un adaptador para los labios.

Flujómetro visual

Mecánico de molino

Consisten en un molino cuyas aspas están transversales a la circulación de fluido. El flujo hace girar el molino cuyo eje mueve un contador que acumula lecturas.

Electrónicos de molino

Sus partes mecánicas consisten en un molino con aspas transversales a la circulación de flujo, el molino tiene en un extremo un imán permanente. Cuando este imán gira genera un campo magnético variable que es leído por un sensor de efecto de campo magnético (sensor de efecto Hall), después el circuito electrónico lo convierte en pulsos que transmite a través de un cable.

En otra versión de este tipo de caudalímetro se instalan imanes en los extremos de las aspas. Al girar los imanes pasan cerca de un reed switch que cuenta los pulsos. La desventaja de este diseño está en la limitación de las revoluciones por minuto (RPM) que puede alcanzar a leer un reed switch.

También existe de tipo de caudalímetro de molino en versión transparente donde solo se requiera confirmar que existe circulación sin importar el caudal.

Electrónicos de turbina

Una turbina colocada de frente al flujo, encapsulada en las paredes de un tubo, rota proporcionalmente al caudal. La turbina, fabricada con un compuesto de resina y polvo dealnico, genera un campo magnético que es leído y codificado por un sensor de efecto Hall.

Diferencial de presión

Los más comunes. La tubería disminuye su diámetro levemente (por ejemplo, con un plato de orificio) y después regresa a su diámetro original.

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