Instrumentos para medida de caudal SITRANS F - GRUP DAP

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4 Instrumentos para medida de caudal SITRANS F Órganos deprimógenos SITRANS F O delta p Descripción técnica Principio de medición a por presión diferencial Principio de medida por presión diferencial: evolución de la presión a lo largo del estrangulamiento de la tubería Para medir el caudal se instala un deprimógeno en el punto de medida, el que provoca el estrangulamiento de la tubería con dos tomas para medir la presión diferencial. Si son conocidas las características del órgano deprimógeno y del fluido medida, de forma que sea posible calcular la ecuación indicada a continuación, la presión diferencial será un valor representativo del caudal absoluto. No es necesario efectuar ninguna medida comparativa; la medida del caudal puede verificarse con independencia del fabricante de los aparatos. La medida con ayuda de un órgano deprimógeno se basa en la ley de la continuidad y la ecuación de la energía de Bernoulli. Según la ley de la continuidad, el caudal de un fluido que circula por una tubería es igual en todos los puntos. Por consecuencia, la reducción de la sección de paso en un punto conllevará un aumento de la velocidad de flujo en este punto. La ecuación de la energía de Bernoulli nos enseña que el contenido energético de un fluido en circulación es constante: está compuesta por la suma de la energía estática (de presión) y de la energía cinética (de movimiento). El aumento de la velocidad, por tanto, provoca una reducción de la presión estática (véase la ilustración "Principio de medida por presión diferencial: evolución de la presión a lo largo del estrangulamiento de la tubería"). Por lo tanto, esta diferencia de presión Δp, la llamada presión diferencial, representa la medida del caudal. Por regla general será aplicable la relación: q = c√Δp Con los siguientes parámetros: • q: caudal (qm , qv ) caudal en masa o volumétrico • Δp: presión diferencial • c: factor en función de las dimensiones de la tubería, de la forma del estrangulamiento, de la densidad de fluido, etc. Esta ecuación muestra que la presión diferencial condicionada por el estrangulamiento es proporcional al cuadrado del caudal (ver ilustración "Relación entre el caudal q y la presión diferencial Δp"). 4/314 Siemens FI 01 · 2009 © Siemens AG, 2009 ■ Integración La placa de orificio se monta entre dos bridas en la tubería. Mediante los potes de compensación (en caso de vapor) y las válvulas de primer aislamiento, la presión diferencial del lado positivo y negativo se conduce a través de las tuberías de presión diferencial hacia un manifold múltiple, y de allí hacia el transmisor de presión diferencial. En caso de fluidos con intensas variaciones de presión o temperatura será conveniente la medición adicional de presión y temperatura, con el fin de corregir la señal de flujo del transmisor en un calculador de corrección dispuesto a continuación. Selección del punto de montaje El reglamento de medida de caudal EN ISO 5167 no se refiere solamente a las versiones de los órganos deprimógenos, sino también presupone que su montaje se realice conforme a las normas para poder observar las incertidumbres de medida especificadas. Ya en el momento de la configuración de la tubería ha de tenerse en cuenta que el montaje ha de realizarse en conformidad con la norma. Sobre todo hay que cuidar de que el órgano deprimógeno se coloque en un tramo recto suficientemente largo de la tubería. Los codos, las válvulas y otros elementos similares deben instalarse con suficiente distancia al órgano deprimógeno, para que estén atenuadas las turbulencias provocadas al llegar al órgano deprimógeno. ¡Los órganos deprimógenos con gran relación de diámetros son particularmente sensibles a las perturbaciones! Instalación del punto de medida La instalación del punto de medida dependerá del tipo de fluido y de las circunstancias del espacio en el lugar de montaje. La instalación para gas y agua sólo se diferencia por la disposición de las tomas (ver ilustración "Tipo de montaje"); en caso de vapor será además necesario prever potes de compensación. ■ Opciones Otras versiones que están disponibles bajo consulta: • Otros diámetros nominales y otras presiones nominales según EN y ASME • Otras longitudes, longitudes especiales • Otros materiales • Superficie de estanqueidad con rebaje o ranura • Anillos de limpieza • Otras tomas, tomas múltiples • Certificado de prueba de materiales o prueba de presión de agua fría
■ Características La placa de orificio tiene una relación cuadrada entre la presión diferencial y el caudal. Por eso se requiere un transmisor de medida con característica radicada para la generación de una característica de flujo lineal. Relación entre el caudal q y la presión diferencial Δp ■ Más información • Normas • Instrucciones SITRANS P • Instrucciones de instalación © Siemens AG, 2009 Instrumentos para medida de caudal SITRANS F Órganos deprimógenos SITRANS F O delta p q 0 1 3 5 8 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % Δp 0 0,01 0,09 0,25 0,64 1 2,25 4 9 16 25 36 49 64 81 100 % Descripción técnica Siemens FI 01 · 2009 4/315 4
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