1.     TUBO VENTURIMETRO

Es un tipo de boquilla especial, seguido de un cono que se ensancha gradualmente, accesorio que evita en gran parte la pérdida de energía cinética debido al rozamiento. Es por principio un medidor de área constante y de caída de presión variable. En la figura se representa esquemáticamente un medidor tipo Venturí.



 

2. MEDIDOR DE ORIFICIO

El medidor de Orificio es un elemento más simple, consiste en un agujero cortado en el centro de una placa intercalada en la tubería. El paso del fluido a través del orificio, cuya área es constante y menor que la sección transversal del conducto cerrado, se realiza con un aumento apreciable de la velocidad (energía cinética) a expensa de una disminución de la presión estática (caída de presión). Por esta razón se le clasifica como un medidor de área constante y caída de presión variable.

 

          3. TUBO DE PITOT

Es uno de los medidores más exactos para medir la velocidad de un fluido dentro de una tubería. El equipo consta de un tubo cuya abertura está dirigida agua arriba , de modo que el fluido penetre dentro de ésta y suba hasta que la presión aumente lo suficiente dentro del mismo y equilibre el impacto producido por la velocidad. El Tubo de Pitot mide las presiones dinámicas y con ésta se puede encontrar la velocidad del fluido, hay que anotar que con este equipo se puede verificar la variación de la velocidad del fluido con respecto al radio de la tubería (perfil de velocidad del fluido dentro de la tubería).



 

4. ROTAMETROS

  Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de presión constante. El Rotámetro consiste de un flotador (indicador) que se mueve libremente dentro de un tubo vertical ligeramente cónico, con el extremo angosto hacia abajo. El fluido entra por la parte inferior del tubo y hace que el flotador suba hasta que el área anular entre él y la pared del tubo sea tal, que la caída de presión de este estrechamiento sea lo suficientemente para equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio y lleva grabado una escala lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o caudal.

Los rotametros, flowmeters, del tipo area variable, son instrumentos diseñados para la medición y control de caudales, gases y líquidos. Fabricamos caudalímetros desde 1 ml/h hasta 1000000 lts/min. La unidad de lectura vendrá especificada en la unidad de preferencia del usuario (lts/h, g/min, mtr^3/h, scfh, lbm/min, scfm, etc, etc), es decir, lectura directa de caudal.
Rangos operacionales diponibles: desde 0,5 ltrs/h de agua (0,01 mtr^3/h de aire), para tuberías de diametro 1/4" NPT, hasta 100000 ltrs/h de agua (3000 mtrs^3/h de aire) para tuberías de diametro 4". Para diametros de tubería mayores de 3", caudales hasta 10000000 ltrs/min, se usará el medidor de flujo de tipo area variable modelo "push botton".

Aquí se presenta un modelo de las especificaciones técnicas de un Rotámetro:


El tubo medidor del tipo pyrex, está protegido por una carcasa protectora de acero inoxidable calidad 316.
EL flotador medidor se desplaza verticalmente a lo largo de una varilla guía, razón por la cual pueden ser utilizados para medir fluidos de una alta viscosidad.
Rotametros de seguridad con fabricación especial y a requerimientos específicos están disponibles.
Los materiales usados son:
Tubo medidor en vidrio borosilicato tipo pyrex.
Conectores y partes internas en acero inoxidable 316.
O-rines y empaques en teflón
La longitud de la escala medidora se ofrece en variados tamaños: 230 mm, 330 mm, 100 mm, etc.
La precisión es del 2% en full escala.

5.  MEDIDORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

  Son el fundamento o la base de muchos elementos de control. El medidor de desplazamiento positivo es un instrumento sensible al flujo. Este responde a variaciones en el valor del flujo y responde a señales mecánicas correspondiente a la rotación del eje. Se aplican en las siguientes circunstancias: donde se encuentre un flujo grande, donde se requiere una respuesta directa al valor de la variación del flujo y donde la acción mecánica es necesaria.

 

BALANCE DE ENERGIA MECANICA

 

La energía necesaria para bombear un líquido a través de una tubería depende de una multitud de factores. El esquema muestra que la energía necesaria para el bombeo depende de:

• La fricción en la sección recta de la tubería.

• La energía necesaria para mover un líquido de un punto a otro de mayor altura.

• La energía necesaria para mantener la velocidad de flujo deseada.

• La energía necesaria para vencer cualquier diferencia de presión entre la entrada y salida de la bomba.

• La fricción creada por cambios en el área de la sección transversal del flujo, uniones de la tubería, cambios de dirección y cualquier rozamiento existente en el equipo necesarios para el sistema de transporte.

Estos factores se analizan individualmente  en  este tema.

ENERGIA POTENCIAL

La energía potencial es la energía necesaria para vencer un cambio de altura durante el transporte de líquido. La expresión general es:

DPE = g ( Z₂ – Z₁ )

Donde Z₂ y Z₁  son las alturas indicadas en la Figura, la aceleración de la gravedad ( g ) sirve para convertir la diferencia de altura en unidades de energía (J/Kg). Resulta evidente si el punto situado aguas arriba está localizado por encima del punto de descarga, la energía potencial ayudará a la bomba, reduciéndose la energía necesaria para el bombeo.

 

ENERGIA CINÉTICA

Para modificar la velocidad  de un líquido que fluye la bomba debe incrementar  su energía cinética. Este cambio puede expresarse como:

Donde al cambio está relacionado con la diferencia entre las velocidades del líquido en los puntos a lo largo del sistema. En la mayoría de las ocasiones la velocidad en el punto 1 será cero y las necesidades de energía serán las requeridas para alcanzar la velocidad del líquido deseada.

 

ENERGIA DE PRESION.

En algunos sistemas de transporte la presión puede cambiar  de una posición a otra del sistema. Tales cambios puede incluirse en las necesidades de energía como:

Donde se introduce a la densidad del líquido para dar consistencia a las unidades de energía (J/Kg). Obsérvese que la densidad del líquido no depende del tipo del sistema en que se analice.

ENERGIA DE FRICCION O ROZAMIENTO

La pérdida de presión debida al rozamiento a lo largo de una tubería recta se  presenta  en la Ecuación de Fanny. La energía de rozamiento o energía necesaria para vencer el rozamiento sería:

Cuando se trata de una tubería recta.

Otros componentes del sistema de tubería también contribuirán a la pérdida de energía debida al rozamiento. Por ejemplo un estrechamiento brusco en la sección de la tubería puede evaluarse como:

Siendo:                

                              Si                          

                              Si                      

De manera similar, un aumento brusco en la sección de la tubería contribuirá a la pérdida de energía debida al rozamiento. Estas pérdidas pueden estimarse como:

Donde los parámetros que tienen los subíndices 1 se localizan aguas arriba de la expansión. Todos los accesorios como codos, “tes”, y válvulas contribuirán a las pérdidas debida al rozamiento. La contribución  al rozamiento de cada una de estas piezas pueden expresarse   como una longitud equivalente de tubería recta, L_e  y sumarse a la longitud real de la tubería. La longitud equivalente de un accesorio puede calcularse seleccionando el valor correspondiente de  Le/D  y conociendo el  diámetro de la tubería.

Compartir