POR:
MARRASQUIN GUERRERO KARLA ESTEFANY IX semestre A
RIVERA FUENTES ALLISON BETSABE 1 er parcial
RODRIGUEZ HOLGUIN KAREN JULEISY
SALCEDO DELGADO LEONARDO JAVIER
MEDICIÓN DE CAUDAL
LA VARIABLE MAS MEDIDA DE LA INDUSTRIA
La
medición de flujo constituye tal vez, el eje más alto porcentaje en cuanto a
medición de variables industriales se refiere. Ninguna otra variable tiene la
importancia de esta, ya que sin mediciones de flujo, sería imposible el balance
de materiales, el control de calidad y aún la operación de procesos continuos.
Básicamente, existen dos formas de medir el flujo:
- El caudal: El caudal es la cantidad de fluido que pasa por un punto determinado en cualquier momento dado.
- El flujo total de la cantidad de fluido por un punto determinado durante un periodo de tiempo específico. Veamos a continuación algunos de los métodos empleados para medir caudal
1. MEDICIÓN POR PRESIÓN DIFERENCIAL
Utiliza
dispositivos que originan una presión diferencial debido al paso de un fluido
por una restricción. La razón de hacer esto es que el caudal es proporcional a
la raíz cuadrada de la diferencia de presiones entre dos puntos, antes y
después de la restricción.
Uno de estos elementos es la placa - orificio o
placa perforada. Allí, el fluido sufre una disminución de su presión, la cual es
mínima en el punto denominado "vena contracta". Si bien es cierto, la
presión tiende a recuperarse, existe al final una pérdida de presión.
Un
promedio entre la placa-orificio y el tubo Venturi es la tobera de flujo, la
cual asemeja la mitad de un tubo Venturi por donde entra el fluido; este
dispositivo es tan preciso como el tubo Venturi, pero no tan costoso ni difícil
de instalar. Las tomas de presión utilizadas para el tubo Venturi, están
situadas en los puntos de máximo y mínimo diámetro de tubería. Para el caso de
la tobera, se ubican según recomendaciones del fabricante.
2. MEDIDORES DE ÁREA VARIABLE
Lo
que permanece constante es la presión diferencial, gracias a la suficiente
variación del área. Uno de estos es el rotámetro el cual consta de un tubo
cónico vertical que encierra un flotador; éste, dependiendo del caudal, toma
una posición en el tubo que aumenta o disminuye el tamaño del área y así
mantiene la presión constante. Una escala graduada dentro del tubo, estará
calibrada en unidades de presión y así tener una lectura directa de la misma.
3. MEDIDORES MAGNÉTICOS
Utilizan
la ley de inducción de Faraday, que establece que cuando una corriente pasa por
un conductor y existe un campo magnético en dirección transversal al mismo, se
crea un potencial eléctrico proporcional a la corriente.
Se coloca un tubo aislado eléctricamente con
un par de electrodos montados a ambos lados del tubo y rasantes con el fluido.
Unas bobinas eléctricas se colocan alrededor del tubo de modo tal de generar un
campo magnético en un plano perpendicular, tanto al eje del cuerpo del voltaje
de salida es proporcional a la velocidad promedio del fluido; no interesa si
este es laminar o turbulento. Además, es independiente de la viscosidad,
densidad, temperatura y presión.
4. MEDIDOR A TURBINA
Un
instrumento de este tipo consiste de una rueda de turbina de precisión, montada
en cojinetes de una porción de tubería, y una bobina electromagnética colocada
en la pared de la tubería, causa el giro de la turbina a una velocidad que
varía directamente con el caudal del fluido de proceso. La interrupción del
campo magnético, con cada paso de cada hoja de la turbina produce un pulso
eléctrico. La frecuencia de estos pulsos determina la velocidad del fluido.
5. MEDIDOR DE VÓRTICE
La
forma de medición es parecida a la dé la turbina. Sin embargo, aquí un
dispositivo fijo a la entrada de la tubería similar a una hélice, genera un
movimiento rotatorio al fluido. Otro dispositivo, se encarga posteriormente de
restablecer el caudal original al fluido. La oscilación de éste en el punto de
medición, es proporcional al caudal. Estas oscilaciones producen variaciones de
temperatura en un sensor colocado en el área, variaciones que luego se
convierten en pulsos de voltaje qué son amplificados, filtrados y transformados
en ondas cuadradas para ser luego ingresados a un contador electrónico.
6. MEDIDORES DE FLUJO TOTAL
Dentro
de este tipo de dispositivos se tienen los denominados medidores de
desplazamiento positivo, los cuales, separan la corriente de flujo en
incrementos volumétricos individuales y cuentan dichos incrementos.
Los
medidores son fabricados de modo tal que cada instrumento volumétrico es
conocido en forma precisa y la suma de estos incrementos da una medida muy
aproximada del volumen total que pasa a través del medidor. La mayoría de los
medidores de desplazamiento positivo son de tipo mecánico y usado
principalmente para medir cantidades totales del fluido a ser transferido y a
menudo se asocian a otros dispositivos para lograr acciones de indicación,
registro o control. Entre los más utilizados, figuran los de disco oscilante,
pistón oscilante, cicloidal, oval, birrotor, etc.
APLICACIONES FRECUENTES DE CAUDALIMETROS
MAGNETICOS: INDUSTRIAS DEL AGUA, PROCESOS Y ALIMENTARIAS
En
el entorno industrial, los caudalímetros magnéticos son los más frecuentes en
instalaciones de gestión de aguas, en la industria de procesos, en el sector
farmacéutico y en la industria alimentaria. Los caudalímetros magnéticos
modernos son tan robustos que se pueden emplear en minería y construcción de
túneles, en las condiciones ambientales más duras, en cualquier tipo de
aplicación. Su uso rutinario típico comprende aplicaciones de medición y
control de flujos continuos, de llenado y dosimetría y de medición en
aplicaciones de Custody Transfer.
- Permiten medir muchos fluidos acuosos: agua, aguas residuales, lodos, pulpas, pastas, ácidos, álcalis, zumos, puré de frutas, etc.
- No pueden medir, por el contrario, ni líquidos no conductores, ni gases ni vapor.
Los caudalímetros
magnéticos tienen dos áreas de aplicación principales en la industria
de gestión de aguas:
- Tratamiento y
distribución de agua potable a ios consumidores (instalaciones acuáticas,
usuarios domésticos, etc.).
- Control de recolección
de aguas (tanto residuales como agua de lluvia) para su purificación en plantas
de tratamiento de aguas de deshecho para su devolución responsable al medio.
Las
leyes y normativas aplicables al control de aguas en sistemas de agua potable,
sistemas de alcantarillado y plantas de tratamiento de agua son cada vez más
estrictas, y el seguimiento detallado de las aguas desde su fuente hasta el
consumidor es esencial. Los caudalímetros magnéticos son la elección ideal para
la medición en varios puntos en estos sistemas y ayudan a identificar y reducir
los puntos de fuga.
**Ejemplo de aplicación N°2-
Industria de procesos:
Muchas
y variadas son las demandas que se exige cumplir a los caudalímetros en la
industria de procesos: resistencia a fluidos agresivos, requisitos para su uso
en zonas de riesgo, adecuación para su integración en sistemas de
instrumentación y control de procesos, y una buena relación coste-efectividad
para su instalación.
*Caudalímetro
magnético a dos hilos apto para zonas con riesgo de explosiones Ex 1/2 de E+H,
de fácil instalación en la industria de procesos.
**Ejemplo de aplicación N°3- Industria
alimentaria:
En
la industria alimentaria son tan importantes las características técnicas de
los dispositivos como su adecuación para cumplir con los estándares de higiene
exigidos por la norma. La adecuación de los sistemas para permitir la limpieza
es crítica en este contexto, y se aplica a los sistemas de medición con el
mismo rigor que a cualquier otro aparato del equipamiento de la planta. Este
hecho impone unos requisitos de durabilidad del revestimiento, que deben
adecuarse al fluido que se mide. Los factores críticos son los siguientes: a
Diversos procesos de producción se desarrollan a temperatura ambiente o
inferior. 3 Las temperaturas típicas involucradas en los procesos de limpieza
(CIP) y esterilización (SIP) comprenden un campo de valores entre +70 y +140 °C
(160 y 285 °F). Para mejorar los efectos de la limpieza se suelen añadir
sustancias alcalinas/cáusticas o sustancias orgánicas.
Fig : Medición
de caudales en la industria alimentaria. Foto: Promag H de E+H, fabricado con
acero inoxidable
SOLUCIONES PARA MEDICIÓN
EN LA INDUSTRIA DE LAS CIENCIAS DE LA SALUD
Los
medidores Coriolis de Micro Motion para flujo y densidad aseguran que cada
operación batch sea correcta – cada vez – con una alta precisión de medición y
un control repetitivo del proceso. Con una amplia experiencia en aplicaciones,
los medidores Micro Motion permiten una óptima producción y una fiabilidad
única para su proceso.
Aplicaciones para la
industria de las ciencias de la salud:
- Control
batch y de adiciones de ingredientes
- Blanketing
con nitrógeno
- Control
de columna de cromatografía
- Recubrimiento
de tabletas y pastillas
Beneficios para la
industria de las ciencias de la salud:
- Medición
de caudal másico, caudal volumétrico, densidad y temperatura con un solo
dispositi
- No
hay piezas móviles, así que no necesita reparaciones ni mantenimiento
- Se
puede instalar en cualquier lugar sin necesidad de acondicionadores de caudal o
tramos rectos de tuberías
- Precisión
en un amplio rango de caudal con un solo medidor para optimizar la eficiencia
de la planta
SOLUCIONES PARA MEDICIONES
EN LA INDUSTRIA QUÍMICA
Durante
más de 30 años, los medidores de caudal y densidad Coriolis Micro Motion han estado ayudado a asegurar en los procesos químicos una reacción precisa, a
optimizar su producción, a aumentar la seguridad y a ahorrar miles de
dólares. Vea la mejora real en la eficiencia de su planta
cambiándose a los medidores de caudal y densidad Micro Motion.
Aplicaciones para la
industria química
- Revisión
de la medición de gas natural / gases industriales
- Cumplimiento
para gases de efecto invernadero
- Productos
certificados para seguridad (SIS)
- Alimentación
de alta rangeabilidad de reactores de batch y continuos
- Caudal
neto/catalizador y medida de concentración
- Medición
de ácidos muy corrosivos, bases y lodos líquido-sólido
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