Flujo
Entre los medidores llamados
diferenciales encontramos clasificados a los medidores diferenciales de presión.
Entendiéndose por medidor diferencial aquel, de cuyos principios de medición
se infiere (de ahí el nombre) el resultado final.
El medidor diferencial de
presión se identifica, por la característica de su elemento primario, crea una
diferencia o caída de presión que depende de la velocidad y densidad del
fluido. Esta diferencia es medida por un segundo elemento, llamado secundario.
Muy diversos tipos de
elementos primarios han sido usados para producir la diferencia de presión,
pero los mas comunes.
- La placa de orificio.
- La boquilla o tobera.
- Tubo venturi.
- Tubo Pitot.
Medidores de Area Fija
Estos medidores están basados en la perdida de presión de
fluido al pasar por un estrechamiento. Su velocidad disminuye mientras el fluido
pasa por el medidor, es recuperado parcialmente cuando la tubería recupera
también su diámetro original.
Medidores de Area Variable
El ejemplo mas representativo de este medidor es el rotámetro,
El rotámetro es un instrumento de medición de fluidos al estado liquido o
gaseoso. Consta principalmente de un tubo graduado de sección cónica. Dentro
del tubo se encuentra el elemento de medición denominado flotador el cual
genera una caída de presión constante al paso del liquido entre la pared del
tubo y el diámetro del flotador. La posición de este medidor debe ser vertical
y con el flujo hacia arriba.
MEDIDORES ELECTRICOS Y MAGNETICOS
Dentro de este grupo de medidores tenemos los siguientes:
- Medidor de Turbina.
- Medidores Magnéticos.
- Swirl Meter etc.
Medidores de Canal Abierto
Este tipo de medidores son utilizados cuando se tienen flujos
o gustos grandes o cuando se tienen fluidos sucios. Constan principalmente de
una sección de retención o estrangulamiento del fluido que puede ser un
desnivel o un corte del canal.
Medición de Gasto
Existe una gran variedad de métodos para la medición de
gastos de fluidos (líquidos y gases) a través de tuberías.
El medidor de presión diferencial se basa en el hecho de que
cualquier restricción al paso del fluido causa una caída de presión. Esa caída
de presión esta relacionada con el gasto normalmente, el gasto es proporcional
a la raíz cuadrada de la presión obtenida.
Q =Gasto
K = Constante
D P = Diferencia de presión
Supongamos por ejemplo que en una determinada instalación el
gasto máximo sea de 10 m3/minm, a la máxima presión diferencia de
100 cm de agua, por lo tanto K=1, Si el gasto fuera reducido a la mitad, o sea
5m3/min, la presión diferencial para a ser de 25 cm de agua o sea ¼
de lo anterior.
La escala de un medidor de gasto del tipo de presión
diferencial será consiguiente cuadratica, no lineal y solo permite lectura
precisa para gastos mayores cerca de 30% de gasto máximo.
La restricción al paso del fluido es comúnmente obtenido
con placas de orificio instalado entre bridas de orificio, que son provistas de
tomas para la medición de presión diferencial.
Otros elementos primarios de medición además de las placas
de orificio, son los tubos Venturi y Pitot, que produce una perdida de carga
permanente bastante menor que la producida con placas de orificio. Para la
medición de presión diferencial se utilizan generalmente medidores con 2
fuelles o 2 diafragmas en oposición.
Cuando se mide un gasto de gases la ecuación será:
Pa = Presión absoluta
ta = Temperatura absoluta del gas
Así para la medición precisa es necesario que se mantengan
constantes las 2 variables; o que se introduzcan dispositivos especiales de
compensación.
El rotámetro esta constituido de un tubo, en general de
vidrio en el interior del cual se encuentra un flotador. El fluido al ser medido
entra al tubo por la parte inferior. El movimiento del flotador es proporcional
al gasto, que puede ser leído en las escala.
El medidor magnético de gasto, consta de un tubo metálico
revestido internamente de material aislante, 2 bobinas montadas encima y abajo
del tubo, son alimentadas por corrientes pequeñas, creando en el interior del
tubo un campo magnético.
" electrodos son montados a los lados del tubo, aislados
del mismo, atravesando el material aislante. El paso de un liquido conductor de
electricidad y el tubo hace pasar en los electrodos una tensión tanto mayor,
cuanto mayor sea la velocidad del fluido. Por la medida de la tensión se tiene
una indicación de gasto.
Algunas consideraciones de importancia que deben ser tomadas
en cuenta en la selección e instalación del elemento.
Placa de Orificio
Con las placas de orificio se produce la mayor perdida de
presión en comparación a los demás elementos primarios mas comunes. Así
tenemos que, con las tomas de presión 2 ½ y 8 diámetros antes y/o después de
la placa se esta midiendo la perdida total de presión sin recuperación
posterior.
Se mide la máxima diferencial posible con recuperación de
presión posterior y, con tomas en la brida se mide una diferencial muy cerca de
la máxima, también con recuperación de presión posterior.
La exacta localización de las tomas de presión antes de la
placa carece relativamente de importancia, ya que la presión en esa sección es
bastante constante. En todas las relaciones de D/d comerciales. De ½ D antes de
la placa en adelante hasta la placa, la presión aumenta gradualmente en
apreciable magnitud en relaciones d/D arriba de 0.5; debajo de este valor la
diferencia de presiones es despreciable. Pero si en la toma de alta presión la
localización no es de mayor importancia, si lo es en la de baja presión, ya
que existe una región muy inestable después de la vena contracta que deberá
ser evitada; y es esta la razón por la que se recomienda para tuberías menores
de 2 pulgadas las tomas de placa. La estabilidad es restaurada a 8 diámetros
después de la placa pero ya en este punto las presiones son afectadas por una
rugosidad anormal en la tubería.
La concéntrica sirve para líquidos.
Excéntrica para los gases donde los cambios de presión
implica condensación.
Cuando los fluidos contienen un alto porcentaje de gases
disueltos.
Segmentada
Particular en suspensión implican turbulencias que limpiaran
(para que no se aglomeren partículas) el lado de alta presión evitando errores
en la medición.
Boquilla o Tobera
La perdida de presión provocada por una boquilla esta muy
cercana a la placa de orificio por lo que en su selección no deberá ser
considerada esta como una ventaja sobre la placa. Sus tomas de presión se
tienen que localizar en la tubería
1D+ 0.1D
antes 0.5 D + 010 después de la entrada de la boquilla.
C) Tubo Venturi y Tubo Dahl
Estos elementos primarios producen las mismas perdidas de
presión posibles en este tipo de medidores y sus tomas se localizan de acuerdo
con el diseño del tubo.
SELECCIÓN DEL ELEMENTO PRIMARIO
En la selección del elemento primario, mas conveniente para
cada caso particular, es necesario tener presente las siguientes
consideraciones.
- Las características físicas del fluido así, si
el fluido a medir es mas o menos viscoso, lleva o no sustancias en suspensión,
es un gas, liquido o vapor, estos serian factor determinante en una decisión.
- Los gastos mínimos, normales y máximos.- Estos
nos dan los limites entre los cuales podemos hacer la selección, ya que
tenemos condiciones aunque los mínimos o los máximos gastos a medir nos
limitan y obligan a usar tal o cual elemento primario.
- La presión estática.- La selección del rango
diferencial esta basado principalmente en la presión estática del sistema
elementos primarios que trabajen convenientemente con diferenciales de
precisión pequeñas son en muchos casos factores determinantes para una
selección.
- Las dimensiones de las tuberías.- Veremos que
existen limites en los diámetros de las tuberías que nos impiden el uso de
ciertos elementos primarios.
- Las perdidas de presión permisibles en el
sistema.- Generalmente se deben ajustar las perdidas de presión producidas
por el elemento primario a un valor especificado, que no se debe exceder,
esto conduce en algunos casos a la selección de elementos primarios que nos
den caídas de presión mínimas.
Como ayuda en la solución del elemento primario mas
conveniente para una aplicación particular, la descripción de cada tipo, dada
a continuación es precedida por una recomendación general concerniente a su
uso:
- Placas de orificio.- La placa de perforación
concéntrica, de perfiles en ángulo recto, es el elemento primario de mas
uso actualmente en la industria. A menos que las características del fluido
y las condiciones de flujo nos indiquen otro tipo como el mas adecuado deberán
usarse de preferencia la placa de orificio. Esta es taladrada a una
exactitud dentro de los limites de ½ D de 1%.
Requisitos a que debe de ajustarse la placa de orificio
A fin de poder hacer uso de los coeficientes publicados que
caen dentro de las tolerancias permitidas, el orificio debe llenar las
siguientes especificaciones:
- El espesor en la sección cilíndrica, no debe
exceder ninguno de las siguientes limites
Si
el espesor por la rigidez requerida debe se mayor de estos limites, entonces las
caras del orificio deberán ser biseladas a un ángulo no menor de 45° del eje
de la tubería en su defecto, ser rebajada en la zona del orificio hasta los
limites especificados.
- El flujo que da la cara al flujo corriente arriba
debe ser un ángulo recto cualquier redondeo en el filo no deberá exceder
de 0.25% del diámetro del orificio para asegurar una exactitud en la medición
dentro del 0.1%
- La cara corriente arriba debe estar tan pulida
como comercialmente sea posible.
- La porción de la placa que se extiende dentro de
la tubería deberá ser plana dentro de una tolerancia de 0.01" por pl.
de radio.
- La placa de orificio debe sentarse en la tubería
de manera tal que la excentricidad sea menos 3% del diámetro de la tubería.
La gran ventaja de la placa de orificio en comparación con
los otros elementos primarios de medición, es que debido a la pequeña cantidad
de material y al tiempo relativamente corto de maquinado que se requiere en su
manufactura, su costo llega a ser comparativamente bajo, aparte de que es fácilmente
reproducible, fácil de instalar y desmontares y de que se consigue con ella un
alto grado de exactitud.
Desventajas en el uso de la placa de orificio
- Es inadecuada en la medición de fluidos con sólidos
en suspensión.
- No conviene su uso en la medición de vapores (se
necesita perforar la parte inferior)
- El comportamiento en su uso con fluidos viscosos
es errático pues la placa se calcula para una temperatura y una viscosidad
dada.
- Produce las mayores perdidas de presión en
comparación con los otros elementos primarios.
Tubo Venturi
Se recomienda principalmente donde se requiere el máximo de
exactitud en la medición de fluidos altamente viscosos y cuando las
circunstancias obligan a mantener una mínima caída de presión tanto que
justifiquen el alto costo que significa la inversión original.
Tubo Pitot
Se recomienda solamente en donde una medición no muy exacta
no es requerida siempre y cuando el fluido este limpio, la línea sea grande y
la velocidad alta.
Tubo Dahl
Se recomienda para la medición de fluidos limpios (gases o líquidos)
donde se desean mínimas perdidas de presión.
Colocación de las tomas de presión con respecto a la placa
de orificio.
Corner Taps
Se instalan tan cerca de la placa como sea posible
Bridado
Se instalan a una distancia igual a 2.54 o 1" a ambos
lados de la placa.
Din y DIN/2
Se instalan a una distancia igual al diámetro interior del
tubo (din) antes de la placa y una distancia (Din/2) Después de la placa.
Vena contracta
Una se instala a una distancia igual din o din/2 de la placa
y la otra a una distancia "d" a la vena contracta
Placa de orificio o Medidor de orificio
Esta tabulación tiene por objeto facilitar los cálculos que
se presentan a resolver problemas con medidores de placa de orificio, haciendo
uso del factor KB2. K es una función del numero de Reynolds en el
tubo.
La ecuación a emplear tiene por forma:
gasto en volumen
gasto en masa
GV= gasto en volumen (cm3/seg)
K = coeficiente de flujo (sin unidades)
B2 = Relación entre (Do / D1)2
Do = Diámetro en el orificio en cm
D1 = Din igual a diámetro interior del tubo en cm
g’ = aceleración de la gravedad igual 981 cm/seg2
D P = Diferencia de presiones en el medidor gf/cm2
w = peso especifico del flujo gf/cm2 (para propósitos
prácticos es igual r )
r = Densidad del fluido gr/cm3
S1 Sección transversal del tubo (S1=0.785 di2 cm2
Y = factor de expansión en gases (en líquidos y=1)
Fa = Factor de expansión térmica del orificio, es función
de la temperatura (sin unidades) para acero inoxidable 304 (sin unidades) o 316
tiene los siguientes valores
|
Temp °C
|
-10
|
0
|
20
|
50
|
80
|
110
|
|
Fa
|
0.999
|
0.999
|
1
|
1.001
|
1.002
|
1.003
|
La tabulación es aplicable a las conexiones anteriormente
mencionadas corner taps y tubo dahl.
PLACAS DE ORIFICIO EXCENTRICAS Y DE SEGMENTO
Generalidades
Este es un suplemento a las Instrucciones 6-11OS
Los orificios excéntricos V de segmentos son usados en
ciertas aplicaciones donde el uso de un orificio concéntrico sería imposible
debido a la acumulación de material en el lado corriente arriba de la placa.
Tales aplicaciones pueden incluir vapor húmedo y fluidos con sedimentos en
suspensión, en líneas horizontales. Si la medición puede hacerse en líneas
verticales, general- mente puede obtenerse precisi6n más alta con el orificio
concéntrico, siempre que el fluido medido contenga sólo una cantidad moderada
de sólidos.
El orificio de segmento permite más paso alrededor de la
circunferencia del tubo que el orificio excéntrico. Sin embargo, el orificio
excéntrico es el más preciso de los dos.
Las placas de orificio excéntrico y de segmento son tipo
delgado de borde cuadrado. La agudez del borde corriente arriba debe ser
conservada.
Tomas de Presión
Las tomas de presión pueden ser del tipo de bridas o de vena
contracta. Para las tomas de vena contracta,
la conexión corriente arriba puede ser localizada en
cualquier lugar entre 1/2 y 2 diámetros de tubo corriente arriba de la cara de
entrada de la placa de orificio. Ver la gráfica abajo para la localización de
la conexión corriente abajo. Con un orificio de segmento, la - relación
"beta" es la raíz cuadrada de la relación del ¿rae del segmento el
área interna del tubo. Con el orificio excéntrico, la relación beta es la
relación del diámetro del orificio al diámetro interior del tubo.
Instalación de Orificio de Segmento
El orificio de segmento es un segmento de circulo concéntrico
con el tubo; el diámetro del círculo es usualmente del 98% del diámetro
interior del tubo. La placa de orificio debe estar centrada con precisión, de
manera que ninguna parte del orificio esté cubierta por la pared del tubo o por
las juntas.
Para mejores resultados con flujo de 1 liquido, el orificio
debe ser situado para evitar la acumulación de aire u otros gases. Instale las
bridas de manera que las conexiones de presión estén inclinadas de 300 a 450
(dependiendo del número de huecos para pernos) con el eje vertical del
tubo, como se muestra arriba.
La placa debe ser instalada de manera que el centro del arco
del segmento esté en línea con las conexiones de presión, con la abertura
hacia el lado inferior del tubo.
Instalación de Orificio Excéntrico
Los orificios excéntricos deben ser centrados
cuidadosamente. de manera que pueda tener lugar el drenaje máximo. La pared del
tubo y las juntas no deben cubrir ninguna parte del orificio.
Con flujo de liquido, las bridas deben ser instaladas de
manera que las conexiones de presión estén en el lado del tubo, como se
muestra arriba. Con flujo de gas, las conexiones de presión deben estar arriba.
Con gases o líquidos que contengan sólidos en suspensión,
la placa debe ser instalada de manera que la abertura esté en el fondo del
tubo. Con líquidos que contengan vapores o con líquidos criógenos, la
abertura debe estar en la parte superior del tubo.
Boquillas de Flujo
Uso de la boquilla de flujo
La boquilla de flujo, es el elemento primario del instrumento
de flujo, colocado en el punto de medición con objeto de crear una reducción
de presión diferencial relacionada al flujo.
La mayoría a de los dibujos de instalaciones
"Foxboro" muestran una placa de orificio como elemento primario; sin
embargo, la boquilla de flujo puede usarse allí en donde su aplicación quede
justificada.
La capacidad de una boquilla de flujo es mayor que la de un
orificio de cantos agudos, de manera que puede manejarse un régimen de flujo
mucho mayor con la misma relación de d/D y con el mismo diferencial. Por
consiguiente, cuando el uso de una placa de orificio necesitase una relación
demasiado alta de d/D, puede obtenerse una relación más baja para el mismo
flujo, utilizando una boquilla de flujo y aumentando la exactitud al reducir los
errores debidos a las irregularidades en la tubería.
Además tiene ventajas para ser usada con fluidos que
contienen sedimentos o sustancias sólidas en suspensión. Su sección hidrodinámica
evita que se depositen materias sólidas que pudiesen cambiar el perfil de
entrada.
Localización en la línea
La boquilla de flujo debe intercalarse en una sección recta
de la línea de tubería, y tan abajo en el flujo como sea posible, lejos de
cualquier fuente de trastorno en el flujo, tal como reductores, válvulas,
combinaciones de codos etc. Carece de importancia que la tubería sea
horizontal, vertical o inclinada, a menos que lleve alguna sustancia extraña en
suspensión; tal como sedimentos o gases. En estos casos, es preferible instalar
la boquilla de flujo en una sección vertical de la línea, con el flujo en una
dirección que permite que la sustancia extraña pase a través del orificio, es
decir, hacia arriba en casos de gases aprisionados, y hacia abajo en casos de
sedimento, polvo o condensado.
En tuberías horizontales e inclinadas las conexiones de
presión para la tubería desde la boquilla de flujo al instrumento, deben
hacerse, como sigue: (a) en instalaciones para gas a la parte alta de la tubería
o brida, (b) en instalaciones para líquidos a un lado de la tubería o brida, y
(c) en instalaciones para vapor, a la parte alta de la tubería o brida cuando
el instrumento esta por encima de la línea y a un lado, cuando esta por debajo.
En tuberías verticales, las conexiones de presión pueden
hacerse a cualquier lado.
Tomas de presión
El método recomendado para hacer una conexión de presión a
una tubería queda ilustrado en Fig. B1698. Selecciónese un niple de tubo cuyo
diámetro interior sea ligera- mente menor que las siguientes dimensiones de
"k":
k= 1/2" para líneas de 4" y mayores
k= 3/8" para líneas de 3"
k= 1/4" para líneas de 2"
Suéldese el niple a la tubería en la localización deseada
de la toma. Utilizando una guía de niple para taladrar, taládrese un agujero
de dimensión "k" a través del niple y del tubo. Téngase la certeza
de que no haya asperezas dentro del niple, y quítense todas las rebabas y
puntos agudos de la orilla interna del agujero.
Instalación
La Fig. B1697 ilustra una típica instalación que emplea una
boquilla de flujo. La boquilla de flujo esta instalada en una sección de tubería
entre las bridas para permitir su inserción y remoción. Utilicen se
empaquetaduras en las bridas de la boquilla, asegurándose de que no se
extiendan dentro de la tubería. Las tomas de presión están localizadas a una
distancia de un diámetro de tubo en dirección de corriente ascendente y medio
diámetro en dirección de corriente descendente. Suéldense niples de tamaño
correcto en estos puntos y taládrese a través de ellos según se explicó en
la sección anterior.
La toma de presión del lado de corriente descendente nunca
debe localizarse más allá de la punta de la boquilla En tamaños pequeños será
necesario localizarla a menos de medio diámetro de tubo más abajo de la cara
de la boquilla, o bien, debe emplearse una brida de orificio que tenga una
conexión de presión según se muestra en Fig. B1699.
Las instalaciones de alta presión y de alta temperatura
pueden necesitar una construcción soldada según Be muestra en Fig. B1700. Instálense
y taládrense primeramente te las dos tomas de presión; después localícese la
boquilla en relación correcta con las tomas y sujétese en la línea con un
anillo para soldar. Taladre y rósquese la línea en cuatro puntos y
atornillense tornillos para metales para evitar que la boquilla gire.
Tubos Venturi
Generalidades
El tubo "Venturi" es el elemento primario del
instrumento de flujo colocado en la línea para medir una presión diferencial
relacionada al flujo.
Aunque la mayoría de los dibujos "Foxboro" para
instalaciones, muestran una placa de orificio como elemento primario, puede
usarse un tubo "Venturi" allí en donde la aplicación lo justifique.
En vez de agujeros roscados únicos en puntos apropiados del
tubo "Venturi", pueden suministrarse anillos piezom6tricos. Un anillo
piezométrico, según se muestra en Fig. 9767, es un colector que circunda el
tubo con varias aberturas estáticas de presión hacia adentro del tubo. La
conexión de presión al medidor esta conectada a este colector. Con esta
disposición si un agujero llega a taparse, la exactitud de la medición no
queda afectada.
Uso del tubo "Venturi"
El tubo "Venturi" se usa en donde es importante la
recuperación de presión, puesto que esta recuperación del cuello Venturi es
mucho más elevada que para otros elementos primarios, especialmente en
comparación con los de placas de orificio. Otras ventajas del tubo Venturi son
su coeficiente excepcionalmente uniforme con flujos viscosos, y el hecho de que
no separa ni deposita material en suspensión.
Instalación
El tubo del medidor esta colocado en la línea de tubería
tal como un tubo ordinario, el cono menor formando el extremo de entrada o de
flujo de arriba. El tubo mismo esta hecho de varias secciones, varían do el número
de ellas según el tamaño del tubo. Cada secci6n tiene una muesca en la orilla
de la brida para permitir un alineamiento exacto. El tubo puede instalar- se en
cualquier posición: horizontal, vertical o inclinada.
El tubo "Venturi" debe introducirse en un tramo
recto de la línea de tubería y tan lejano, hacia abajo como sea posible, de
cualesquier origen de trastorno en el flujo, tal como reductores, válvulas, y
grupos de conexiones. Para los largos mínimos de tubería recta que deben
preceder al tubo de medición, consúltese la hoja de instrucciones de
"Tramos de tubería para medidores"
En tuberías horizontales e inclinadas, las conexiones de
presi6n para la tubería desde el tubo "Venturi" al instrumento, deben
hacerse como sigue: (a) en instalaciones para gas, a la parte superior del tubo,
(b) en instalaciones para liq4 dos, a un lado del tubo, y (c) en instalaciones
para vapor, en la parte superior del tubo cuando el instrumento esta por encima
de la línea, y al lado, cuando está por debajo.
En tubos verticales, las conexiones de presión pueden
hacerse a cualquier lado del tubo.
Tubos "Pitot"
Generalidades
El tubo "Pitot" es el elemento primario de un
instrumento de flujo. El tubo tiene dos conexiones roscadas de presión que
entran a la línea: una, la conexión de impacto queda directamente frente al
lado ascendente; la otra abertura, la conexión estática, abre en ángulo recto
a la dirección de flujo. La presión en la conexión de impacto es la suma de
la "altura dinámica" y de la presión estática en la línea. La
Conexión estática solamente mide la presión estática. Las dos conexiones están
conecta- das a un medidor diferencial que mide la "altura dinámica" o
"carga de velocidad", la cual esta directamente relacionada al r6gimen
de flujo.
Aunque la mayoría de los dibujos "Foxboro" para
instalaciones, muestran una placa de orificio como el elemento primario, el tubo
"Pitot" puede utilizarse allí en donde la aplicación lo justifique
Uso del tubo "Pitot"
El tubo "Pitot" tiene una aplicación algo limitada
en líneas de los tamaños mayores, en donde el costo de instalación de una
boquilla de flujo que se haría necesaria debido a la alta velocidad seria
exorbitante. También se usa para altas velocidades en donde la presión estática
es baja, pues el tubo "Pitot" no introduce ninguna pérdida de presión.
Otra ventaja es que puede instalarse fácilmente en donde la línea ya esta en
operación y que seria imposible cortar la línea para instalar una placa de
orificio o boquilla de flujo.
Las entradas del tubo "Pitot" son bastan- te pequeñas
y se tapan fácilmente si el tubo se usa en gases o líquidos sucios. Su
instalación no se recomienda excepto bajo condiciones de flujo ideales.
Localización
El tubo "Pitot" debe introducirse en un tramo recto
de la línea de tubería y lo más lejos posible, en la línea del flujo
descendente, de cualquier punto de disturbio en el flujo, tal como reductores, válvulas
o combinación de conexiones. Para colocar el tubo correctamente en la línea, dóblese
el largo mínimo permisible de tubería recta que precede al tubo
"Pitot" según recomendación de la hoja de Instrucciones de
"Tramos de Tubería para medidores". No tiene importancia que la tubería
sea horizontal, vertical o inclinada.
En tuberías horizontales e inclinadas, el tubo
"Pitot" debe instalarse arriba en la línea para medición de flujo de
gas. Para flujo de líquidos y de vapor, instálese el tubo "Pitot" en
un lado de la línea;
Instalación del tubo "Pitot"
El tubo "Pitot" Foxboro" tipo standard, se
instala según Fig. B1658. . Sóldese un medio manguito (cople) de 1" a la
superficie exterior del tubo por arriba, tratándose de aplicaciones de gas ,y
aun lado del tubo para aplicaciones de liquido y va por. Taládrese un agujero
de 1" a través del tubo en el centro del manguito. Atorníllese el
casquillo en el manguito e introdúzcase el tubo "Pitot" a través del
casquillo, apretando la tuerca de fijación. La abertura del orificio de impacto
del tubo "Pitot" debe quedar en la línea de centro de la tubería y
directamente frente al flujo ascendente. La dirección estará correcta sí la
flecha en el cuerpo del tubo apunta en la dirección del flujo.
Tubos "Pitot" especiales
Un tubo "Pitot" y una caja de empaque especialmente
diseñados Fig. B1656, pueden instalarse en una línea sin tener que poner la línea
fuera de servicio. Una válvula de paso tipo "Corporation" queda
atornillada en la línea y se mantiene cerrada hasta que el tubo
"Pitot" haya sido introducido por la caja de empaque. Después la válvula
"Corporation" debe abrirse y el tubo se empuja hasta introducirlo en
la tubería.
En líneas de tamaños pequeños (menos de 6"), aun
el área relativamente pequeña del tubo de 3/8" en la línea, puede
presentar una sensible obstrucción para el flujo. Para evitar este
Inconveniente, pueden utilizarse tubos separados de 1/4", para las
conexiones de presión de impacto y de estática. Los dos tubos deben Instalarse
con separación equivalente a dos diámetros de tubería, con la conexión estática
en dirección al flujo descendente, desde la conexión de impacto. Otro método,
hace uso de un solo tubo de 1/4" que mide la presión de impacto, mientras
que la presión estática se toma de una conexión en la pared de la tubería.
Open
Channel Flow Measurement with Parshall Flumes and Weirs
GENERAL
Flow in open channels is
measured by using liquid level measuring instruments to determine the head on
primary devices such as V-notch, rectangular and Cippoletti weirs, and Parshall
Flumes. A Parshall Flume (see Figure 1) is generally used if the head loss must
be held to a minimum, or if the flowing liquid contains a large amount of
suspended solids. When head loss is not a factor and there is little danger of
solids settling a weir (see Figure 2) is used because of the relative economy of
installation. If a wide range of flow measurement is expected with the weir, the
V-notch type is preferred; aeration of the nappe, a requirement for accurate
measurement, occurs over a wider range of flow with V-notch weirs, Dimensions of
Parshall Flumes and selected weirs are shown on pages 2-4.
The Foxboro Float-and- Cable
type meter is frequently used to measure the head produced by these devices,
Figure 2 shows a typical installation, Where corn- pressed air is available, the
head may be measured by means of a bubble tube set into and flush with the wall
at the bottom of a Parshall Flume, as shown in Figure 1. Alternately, an
electronic analog or pulse duration signal, directly proportional to flow rate,
can be produced by the ML-FX Series Flow Transmitter (not shown).
PARSHALL
FLUMES
For Parshall Flumes, Figure 3
shows the widths (L) of throat sections from 8 inches to 50 feet, and the heads
(H) to be expected at minimum and maximum flow rates. Flow units are listed as
million gallons per day (MGD), gallons per minute (GPM), or cubic feet per
second(CFS)
When the maximum and minimum
flow rates that will be handled through the flume are known, a value for L can
be selected from Figure 3 for the desired head. For widths over 8 feet, refer to
Figure 4 for details of construction. Table I lists the various dimensions
corresponding to each width (L). For widths from 3 inches to 8 feet, refer to
Figure 5 and Table IL
Upstream level measurements
only are usually all that are required for accurate open channel flow
measurement. The proper upstream point of measurement is shown in Figure 1 and
indicated as Ha in Figures 4(a) and 5(a). Downstream measurements (at point Hb)
are necessary only when correction is to be made for submerged
flow, when the discharge head
(at Hb) is more than 70 percent of converging head (at Ha). The Foxboro Float-
and- Cable and Bubble The types of Flow Meters do not correct for submergence;
hence, the Hb Well is omitted unless auxiliary corrections are to be made.
WEIRS
When the maximum and minimum
flow rates are known, the size and type of weir can be selected from the data
shown in Figure 7. The range of head, H, can be determined and the construction
details of the weir completed from Figure 6. The size of weir opening must
satisfy the required relationships between the width (L) and the head (H) shown
in Figure 6.