Influencia del elemento de resistencia en la precisión de la medición del caudal

Resumen: La información sobre la influencia de las resistencias en la precisión de la medición de caudal es proporcionada por excelentes fabricantes de caudalímetros . 1. En el flujo de proceso, los codos se utilizan a menudo para cambiar la dirección o la altura, que es el tipo más común de resistencia en las tuberías. Ya sea un flujo turbulento completamente desarrollado o un flujo libre (extraído de la atmósfera), el flujo pasa a través del codo. se volverá más complejo y la distribución de la velocidad del flujo no lo será. Más fabricantes de caudalímetros seleccionan modelos y cotizaciones. Le invitamos a consultar. A continuación, se detalla el artículo sobre la influencia de las resistencias en la precisión de la medición de caudal. 1. En el flujo de proceso, los codos se utilizan a menudo para cambiar la dirección o la altura, que es el tipo más común de resistencia en las tuberías. Ya sea para desarrollar completamente un flujo turbulento o "flujo libre", tras atravesar el codo (extraído de la atmósfera), el flujo se vuelve más complejo, la distribución de la velocidad deja de ser simétrica con respecto al eje y se acompaña de vórtices (como tubos cuadrados y flujo secundario), lo que afecta la precisión de la medición del flujo. Esto depende principalmente del radio de curvatura del codo y del tamaño del caudal. Cuando el fluido fluye a través del codo, se produce fuerza centrífuga, la presión en la pared exterior aumenta y la velocidad del flujo disminuye; la presión en la pared interior disminuye y la velocidad del flujo aumenta. Al fluir del codo a la tubería recta, el efecto del flujo es opuesto: la velocidad exterior aumenta y la interior disminuye. Al mismo tiempo, debido a la inercia del flujo, se genera un área de vórtice mayor en el interior y menor en el exterior (como se muestra en la Figura 1). Al disminuir el radio de curvatura del codo o aumentar el diámetro de la tubería, se potencia el efecto de separación. A 1/3 del codo, el flujo se intensifica y empeora, pero bajo la influencia de la viscosidad del fluido, el vórtice se debilita gradualmente y la distribución de la velocidad del flujo tiende a... En equilibrio, el flujo mejora sustancialmente después de aproximadamente 10 D. Por lo tanto, no es recomendable instalar un caudalímetro a menos de 10 D detrás de un solo codo. Combinación de múltiples codos: En la situación anterior, el flujo turbulento se desarrolla completamente antes de un solo codo, lo cual es poco común en plantas industriales. Es común tener múltiples curvas o una combinación de curvas y otros elementos de resistencia, por lo que realizar unas pocas pruebas con un solo cabezal no resuelve el problema de la turbulencia insuficientemente desarrollada. Esta compleja combinación aumenta la intensidad del flujo secundario, el vórtice y la fuerza centrífuga, empeorando el flujo y, cuanto mayor sea la tubería (D > 400 mm), más difícil será mejorarla. Según estimaciones profesionales, la longitud de la tubería recta debe ser al menos superior a 20 D; de lo contrario, la precisión será difícil de alcanzar el 5 %. Aumentar la distancia entre los codos puede debilitar la influencia mutua. Los profesionales sugieren que la distancia entre los dos codos no debe ser inferior a 5D. 2. Para cambiar el diámetro de la tubería de proceso, generalmente se utiliza la tubería reductora, y existen principalmente dos formas de tubería expansiva y tubería contráctil. Durante mucho tiempo ha tenido el mismo efecto en el campo de flujo sin distinción (como American APIANSI 1991-1999). Sin embargo, el autor cree que si la contracción de la tubería se maneja adecuadamente, no solo no destruirá el campo de flujo, sino que también puede eliminar el vórtice y mejorarlo. Ahora se discuten las siguientes dos situaciones: tubería abrupta: es decir, el cambio de diámetro de la tubería no se transforma, y ​​se expande repentinamente (como la Figura 2) o contracción repentina, se generarán vórtices y se destruirá el campo de flujo. Cuanto mayor sea el cambio en el diámetro de la tubería, mayor será el daño. Tubo de gradiente: un tubo de expansión gradual. El fluido que pasa a través de él convierte la energía cinética en energía potencial. Si el ángulo de expansión no supera los 10°, esta transición es gradualmente estable, el fluido no se separa ni produce una gran pérdida de presión, como en la sección de expansión del tubo Venturi. Sin embargo, a menudo no se permite una sección de expansión tan larga, especialmente cuando el diámetro de la tubería es grande. Si el ángulo de contracción alcanza los 60°, no se produce separación (como en la entrada del tubo Venturi) y se elimina el vórtice para mejorar el campo de flujo. Muchos fabricantes lo han reconocido y lo utilizan como rectificador de bajo costo y alta eficiencia, como el vórtice Venturi. Caudalímetros Street, Albert, caudalímetros ultrasónicos de gas de American Colotron, etc. Según los datos, la influencia de este último en la precisión del caudalímetro es aproximadamente 20 veces mayor que la del primero. 3. Las válvulas se utilizan habitualmente en la industria de procesos para modificar el caudal. Existen diversas formas de válvulas y constituyen un complejo elemento de resistencia que no solo genera vórtices en el flujo, sino que también deteriora la distribución de la velocidad del mismo (véase la Figura 3). Muchas válvulas no se abren completamente durante su uso, y cuanto menor sea la apertura, mayor será el deterioro del campo de flujo. Además, en el control de fluidos, la válvula se utiliza a menudo como dispositivo reductor de presión, lo que provoca pérdidas de presión en el fluido, caídas bruscas de presión y la fácil generación de cavidades, lo que aumenta aún más el error y los daños en el caudalímetro. Por lo anterior, en el diseño del proceso, la válvula debe instalarse aguas abajo del caudalímetro en la medida de lo posible; si debe instalarse aguas arriba, el caudalímetro debe estar al menos a 5D de la válvula, con una longitud de tubería recta superior a 5D. La válvula se instala en la derivación de la tubería, y se instala una válvula de bola o de lanzadera menos disruptiva aguas arriba de la tubería principal, donde se instala el caudalímetro. Se recuerda especialmente a los profesionales que deben organizar cuidadosamente la posición relativa entre el medidor de flujo y la válvula, de lo contrario se producirán errores de medición intolerables.

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