Medidores De Flujo

MEDIDORES DE FLUJO

La medición del flujo es la variable más importante en la operación de una planta, sin esta medida el balance de materia, el control de calidad y la operación misma de un proceso continuo serían casi imposibles de realizar.

Existen muchos métodos confiables para la medición de flujo, uno de los más comunes es el que se basa en la medición de las caídas de presión causadas por la inserción, en la línea de flujo, de algún mecanismo que reduce la sección; al pasar el fluido a través de la reducción aumenta su velocidad y su energía cinética

MEDIDOR DE ORIFICIO

Estos han sido aceptados por muchos años como un standard en la medida de flujo de fluidos y son casi exclusivos para medidas de gas industrial. Son utilizados para pequeños o grandes volúmenes de fluido que pueden ser medidos, con un alto grado de exactitud, a rangos de presión, menores que la presión atmosférica o mayores que 5000 psi y rangos de temperatura menor que 0ºF o mayores que 200ºF.

Es importante estudiar sobre medidores de orificio para gas natural porque las medidas de gas natural y líquidos del gas natural, son realizados solamente en un punto y pueden representar cientos de miles de dólares por día. Estas medidas determinan ganancias en contratos de compra y venta de gas, son también usadas, para inventarios contables, balance de procesos de plantas, etc. por lo que su exactitud es esencial.

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.

El medidor de orificio es el elemento primario para la medición de flujo más sencillo, es una lámina plana circular con un orificio concéntrico, excéntrico ó segmentado y se fabrica de acero inoxidable, tiene una dimensión exterior igual al espacio interno que existe entre los tornillos de las bridas del montaje, el espesor del disco depende del tamaño de la tubería y la temperatura de operación, en la cara de la placa de orificio que se conecta por la toma de alta presión, se coloca perpendicular a la tubería y el borde del orificio, se tornea a escuadra con un ángulo de 900 grados, al espesor de la placa se la hace un biselado con un chaflán de un ángulo de 45 grados por el lado de baja presión, el biselado afilado del orificio es muy importante, es prácticamente la única línea de contacto efectivo entre la placa y el flujo, cualquier rebaba, ó distorsión del orificio ocasiona un error del 2 al 10% en la medición, además, se le suelda a la placa de orificio una oreja, para marcar en ella su identificación, el lado de entrada, el número de serie, la capacidad, y la distancia a las tomas de presión alta y baja. En ocasiones a la placa de orificio se le perfora un orificio adicional en la parte baja de la placa para permitir el paso de condensados al medir gases, y en la parte alta de la placa para permitir el paso de gases cuando se miden líquidos.

Medición de gas por placa de orificio

El flujo de gas natural es continuo, sin que en ningún punto de su trayectoria sea almacenado. Por lo que su medición debe realizarse directamente sobre la línea o tubería por la cual está fluyendo.

Está basada en el principio físico de la caída de presión de un fluido circulando a través de una restricción, esto origina un incremento en la velocidad del fluido con la consecuente reducción en la presión del mismo. Este hecho origina que se establezca a través del orificio una caída de presión la cual se incrementa al aumentar la tasa de flujo o viceversa.

Componentes de los medidores de orificio

• Placas de orificio: Son elementos instalados en los tubos para restringir el flujo del fluido (elemento primario). Se trata esencialmente, de una placa plana y redonda con un orificio o perforación.

• Especificaciones de la placa de orificio

Algunas de estas especificaciones son: El borde aguas arriba del orificio debe ser cuadrado y puntiagudo, sin contornos redondeados o biselados. La placa debe ser plana y lisa con una superficie molida y pulida. Debe ser de metal anticorrosivo como acero inoxidable.

Par efecto de diseño se recomienda que la razón beta (β) que no es más que el resultado que se obtiene de dividir el diámetro del orificio por el diámetro interno del conducto donde se instala el orificio, está limitada en la siguiente forma

Para medidores con conexiones en brida.

0.15 < β < 0.70

Para medidores con conexiones de tubería.

0.20 < β < 0.67

A. Dimensiones de la placa de orificio

El informe del A.G.A. establece ciertas limitaciones en las dimensiones de la placa de orificio que se usan en la medición de gas:

Para una tubería de diámetro nominal de 4 pulgadas o menor, la placa de orificio será mayor de 0,060 de pulgadas de grosor y no más de 0.130.

Para una tubería de diámetro nominal de 6 pulgadas, el grosor de la placa será de por lo menos 0,010 de pulgada, pero no mayor a 0,255.

Para una tubería de más de 6 pulgadas de diámetro, el grosor de la placa no será menor a 0.100 de pulgada y no mayor a 1/30 del diámetro interno de la tubería; pero en ningún caso será más de 0,505 pulgadas de grosor.

El espesor no excederá de: - 1/30 del diámetro del conducto (D). 1/8 del diámetro del orificio (d). 1/8 del resultado obtenido al restar el diámetro del orificio del diámetro del conducto: [(D-d)/8].

Concéntrica: El orificio de la placa es circular y concéntrico con el caño en el que va instalada. Su exactitud es muy superior a la de los otros tipos de orificios.

Excéntrica: El orificio es circular y tangente a la circunferencia interna de la cañería, en un punto. Es útil en flujo de fluidos en dos fases, vapor húmedo, líquidos conteniendo sólidos aceites conteniendo agua, etc.

Segmentada: Es un orificio cuya forma geométrica es un segmento circular tangente

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