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Instrumentación Toberas Venturi La tobera Venturi es una tobera cuya parte convergente es idéntica a las toberas ISA 1932 y donde se le ha agregado una parte divergente similar a la de los tubos Venturi, tal como se aprecia en la figura siguiente. El ángulo de la sección divergente debe ser inferior o igual a 30º. Las tomas de presión en estos elementos se realizan en las esquinas aguas arriba en forma similar a una tobera y en la mitad de la sección cilíndrica de la garganta para la toma de baja presión aguas abajo. Límites de uso de las normas ISO-5167 para toberas Venturi Las normas ISO-5167 se pueden utilizar siempre que se cumplan las condiciones siguientes: • 65 mm ≤ D ≤ 500m • d ≥ 50mm • 0,316 ≤ β ≤ 0,775 • 1,5x105 ≤ Re(D) ≤ 2x106 La rugosidad relativa de la tubería aguas arriba debe ser inferior a los valores indicados en la siguiente tabla: β
Instrumentación El Tubo de Venturi El tubo de Venturi consiste de un conjunto de bridas y tuberías con un cono de entrada convergente y un cono de salida divergente los cuales guían el flujo hacia la continuación de la tubería. La garganta es la unión de los dos conos y es la parte más estrecha del tubo. Al comienzo del cono de entrada se conecta la toma de alta presión. Esta toma es promedio ya que se obtiene para varias perforaciones alrededor del tubo, a éste conjunto de conexiones se le llama anillo piezométrico, equivalente a la configuración triple T mencionada en las placas orificio. La toma de baja presión se coloca en la garganta del tubo y también se puede hacer en forma piezométrica. El cono de salida se dice que es de recuperación porque recupera hasta un cierto punto gran porcentaje de la caída de presión provocada por la restricción. En la siguiente figura se pueden apreciar los elementos de un tubo de Ventura. 1. Sección de salida cono divergente (7º ≤ ϕ ≤ 15º) 2. Garganta cilíndrica, longitud d ± 0.03d 3. Sección de entrada cono convergente (21º ± 1º) 4. Cilindro de entrada 5. Planos de conexión de garganta con conos de entrada y salida El diámetro de las tomas de presión suele ser entre 4 y 10 mm para d > 33,3 mm y 0,1d a 0,13d para la toma aguas arriba y 0,1d a 0,1D para d < 33,3mm. La distancia c entre la toma aguas arriba y la entrada del cono es para tubos de fundición: 0,5D ± 0,25D para 100 mm < D < 150 mm, y 0,5D +0 -0,25D para 150 mm < D < 800 mm Para tubos de fundición maquinada y chapa soldada: 0,5D ± 0,05D Para todo tipo de tubos la distancia entre las tomas de baja presión y la entrada de la garganta es: 0,5D ± 0,02D El tubo de Venturi puede manejar flujos que traen consigo gran cantidad de sólidos en suspensión, con la condición de que no sean abrasivos. La construcción de los tubos de Venturi esta normalizada y se presentan varios tipos según su construcción. La forma típica, que toma la norma ISO-5167 es la mostrada en la figura. La construcción de los tubos Venturi puede realizarse de varias formas y materiales. La norma ISO-5167 toma en cuenta tres tipos de construcción: • Tubos de fundición en arena. Para diámetros de 100 a 800 mm, y β de 0,3 a 0,75. • Tubos de fundición con la tobera convergente maquinada. Para diámetros de 50 a 250 mm y β de 0,4 a 0,75. • Tubos de chapa soldada. Para diámetros de 200 a 1200 mm y β de 0,4 a 0,7. Otros tipos de construcción se presentan en la siguiente figura. Jean-François DULHOSTE – Escuela de Ingeniería Mecánica - ULA 13
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