Republica Bolivariana de Venezuela
I.U.P. Santiago Mariño
Electiva
Instrumentación Industrial
Prof. Danny Reyes
Saia
Medición de Flujo
Presentación 20% 3er Corte
Realizado por:
Flores, Rosemary
Granado, Jose
Ríos, Jesus
Velásquez, Fabiana
Maracaibo, Agosto de 2016
El flujo de fluidos es el movimiento de una sustancia (fluido) en
ciertas direcciones o una sola dirección ante presencia de tensión; Si
no existe tensión, pues se afirma que no existe Flujo.
Se define como aquella sustancia o medio continúo que se deforma continuamente conforme transcurre el tiempo ante cualquier tensión aplicada sobre él. Ejemplos, el agua, la lava, el humo y cualquier substancia fundida.
Una tubería es un conducto que cumple la función de transportar
agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos.
También sirven para transportar materiales que, si bien no son
propiamente un fluido, se adecuan a este sistema: hormigón,
cemento, cereales, documentos encapsulados, etcétera.
Es el elemento mas utilizado para
medir el caudal de la manera mas
fácil. para disminuir la presión o
restringir su flujo, determina su
relación entre su velocidad y
presión, cuando la presión aumenta
la velocidad disminuye y viceversa.
La placa orificio es el sensor de caudal
más comúnmente utilizado, pero
presenta una presión no recuperable muy
grande, debido a la turbulencia alrededor
de la placa, ocasionando un alto consumo
de energía. Es una forma sencilla de
medir caudal (es una chapa precisamente
agujereada).
La concéntrica sirve para líquidos, la excéntrica para
los gases donde los cambios de presión implican
condensación, cuando los fluidos contienen un alto
porcentaje de gases disueltos
Este efecto Venturi consiste en un fenómeno en el que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión cuando aumenta la velocidad al pasar por una zona de sección menor. En ciertas condiciones, cuando el aumento de velocidad es muy grande, se llegan a producir presiones negativas y entonces, si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido de este conducto, que se mezclará con el que circula por el primer conducto.
Un tubo de Venturi es un dispositivo inicialmente diseñado para medir la velocidad de un fluido
aprovechando el efecto Venturi. Efectivamente, conociendo la velocidad antes del estrechamiento y
midiendo la diferencia de presiones, se halla fácilmente la velocidad en el punto problema.
La aplicación clásica de medida de velocidad de un fluido consiste en un tubo formado por dos
secciones cónicas unidas por un tubo estrecho en el que el fluido se desplaza consecuentemente a
mayor velocidad. La presión en el tubo Venturi puede medirse por un tubo vertical en forma de U
conectando la región ancha y la canalización estrecha. La diferencia de alturas del líquido en el tubo en
U permite medir la presión en ambos puntos y consecuentemente la velocidad.
• Hidráulica: La depresión generada en un estrechamiento al aumentar la
velocidad del fluido, se utiliza frecuentemente para la fabricación de máquinas que
proporcionan aditivos en una conducción hidráulica. Es muy frecuente la utilización de
este efecto "Venturi" en los mezcladores del tipo Z para añadir espumógeno en una
conducción de agua para la extinción.
• Motor: el carburador aspira el carburante por efecto Venturi, mezclándolo con
el aire (fluido del conducto principal), al pasar por un estrangulamiento.
• Neumática: Para aplicaciones de ventosas y eyectores.
• Hogar: En los equipos ozonificadores de agua, se utiliza un pequeño tubo
Venturi para efectuar una succión del ozono que se produce en un depósito de vidrio, y
así mezclarlo con el flujo de agua que va saliendo del equipo con la idea de destruir las
posibles bacterias patógenas y de desactivar los virus y otros microorganismos que no son
sensibles a la desinfección con cloro.
Abertura de forma adecuada por la que se
hace circular un fluido a presión. La función
de las toberas es la de provocar un salto de
presión, al que corresponderá un aumento de
velocidad. Dicho efecto se emplea en los
distribuidores de las turbinas y para acelerar
el chorro en los propulsores de reacción.
Esta se puede utilizar para medir el flujo tanto en conductores como en
cámaras impelentes, este método o medidor es mas económico que el
VENTURI y mas caro que la PLACA ORIFICIO. Su única desventajas es que la
perdidas totales son mucho mas grandes debido a la falta de guía de aguas
abajo de la abertura de la tobera.
Los Tipos de fluidos están entre lo NEWTONIANOS, NO NEWTONIANOS Y FLUIDOS
PERFECTOS O SUPERFLIDOS:
• Distribuye entre esfuerzo cortante y la velocidad de deformación.
• Puede considerarse constante. • Son los mas sencillos.
• No tiene un valor definido de viscosidad constante. • Dependiente del tiempo. • Su viscosidad varia con la temperatura
• Tiene ausencia de viscosidad. • Es excelente a baja temperaturas. • Tiene una viscosidad de 0 aproximadamente pero no exacto
Unidades de razón de flujo volumétrico (qv) S I Gases: m 3 /hr Líquidos: l/min.
IP Gases: ft 3 /hr Líquidos: USG/min
Unidades de razón de flujo másico (qm) S I Gases: Kg/s Líquidos: Kg/min IP Gases: 1b./s Líquidos: 1b./min
Unidades de Volumen (V) S I Gases: m 3 Líquidos: litros IP Gases: ft 3 Líquidos: USG
Unidades de Masa (m) S I Gases &Líquidos: Kg IP Gases & Líquidos: 1b
• PLACAS DE ORIFICIO Cuando una placa de orificio se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería, ésta provoca que el flujo se contraiga de repente conforme se aproxima al orificio y después se expande de repente al diámetro total de la tubería. • BOQUILLA O TOBERA DE FLUJO Es una contracción gradual de la corriente de flujo seguida de una sección cilíndrica recta y corta. • TUBO DE VENTURI Es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. • TUBO PITOT. Tubo hueco colocado de tal forma que los extremos abiertos apuntan directamente a la corriente del fluido.
• ROTÁMETRO (AREA VARIABLE) La aplicación del teorema de Bernoulli y del principio de conservación del caudal, puede hacerse igualmente de manera recíproca a la vista anteriormente.
TURBINAS Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes. TRANSDUCTORES ULTRASONICOS Esto miden el caudal por diferencia de velocidades del sonido al propagarse éste en el sentido del fluido y en el sentido contrario.
• MEDIDOR DE PLACA Esto medidor de caudal de agua es un medidor de placa de orificio mecánica hidrónica. Los medidores de gasto y volumen, funcionan a base del sistema electrónico conectado a un elemento primario
• MEDIDOR DE MAGNÉTICO DE CAUDAL Este establece que la tensión inducida en un conductor que se mueve perpendicularmente a un campo magnético es proporcional a la velocidad del conductor. A este medidor se le conoce con el nombre de Medidor magnético
• DISCO Y PISTON OSCILANTE: En un medidor de disco oscilante, el movimiento del disco A esta controlado por el eje B conforme se mueve alrededor de la leva C. Esta leva mantiene la cara inferior del disco en contacto con la base de la cámara de medición a un lado y mantiene la cara superior del mismo en contacto con la parte superior de la cámara de medición en el lado opuesto. • PISTON ALTERNATIVO Un motor alternativo, también a menudo conocido como motor de pistón, es un motor que utiliza el movimiento alternativo de uno o más pistones para convertir la presión en un fluido en trabajo, generalmente en forma de movimiento de rotación.
La medición de flujo es en mayor porcentaje de importancia para llevar un control tanto en balance de materiales, el control de calidad y aun la operación de procesos continuos, su importancia puede ser para evitar fugas economistas y hasta ambientales. Si se lleva una evaluación adecuada de los procesos para un buen funcionamiento para generar, los mejores resultados posible en lo que toca a la utilización de recursos, maquinas, rentabilidad en una unidad positiva.
La Medición de Flujos de fluidos puede ser utilizada
en muchas aplicaciones tecnológicas y aplicaciones
de la vida diaria, donde conociendo su el
funcionamiento de los instrumentos y su principio
de operación se puede entender de una manera
más clara la forma que puede ayudar a solventar o
solucionar problemas o situaciones comunes. Los
medidores de flujo se emplean en operaciones tan
diversas, como son el control de procesos, balances
de energía, distribución, emisión de contaminantes,
metrología legal, indicación de condición y alarma,
transferencia de custodia de fluidos como el
petróleo y sus derivados.