¿Qué es un medidor de flujo de vórtice?
A medidor de flujo de vórticeEs un dispositivo instalado en un sistema de procesamiento de flujo para detectar los vórtices que se generan cuando un fluido pasa por un cuerpo romo. Se utiliza ampliamente en el procesamiento de gases, líquidos y vapor para la medición de flujo, con el fin de mejorar la eficiencia y la distribución de la producción.
Principio de funcionamiento del caudalímetro de vórtice
Cuando un fluido fluye a través de un cuerpo romo, se generan vórtices alternativamente en cada lado. Las variaciones de presión que se producen durante este proceso son directamente proporcionales a la velocidad del flujo. La frecuencia de desprendimiento de vórtices se detecta para calcular el caudal. Posteriormente, esta frecuencia se traduce en una señal que proporciona una medición precisa del caudal volumétrico o másico para líquidos, gases y vapor.
Diseño estructural de caudalímetros de vórtice
El acero inoxidable 316 o Hastelloy es el material principal con el que se fabrica un caudalímetro típico, que incluye un cuerpo romo, un sensor de vórtice ensamblado y la electrónica del transmisor.Medidor de flujo por desprendimiento de vórticesEstá disponible en tamaños de brida desde ½ pulgada hasta 12 pulgadas. Además, el costo de instalación de unmedidor de desprendimiento de vórticeses más competitivo que el de los medidores de orificio de tamaño inferior a seis pulgadas.
Se han realizado experimentos con dimensiones y formas de cuerpos romos, como cuadrados y rectangulares, para lograr los efectos deseados. Los resultados experimentales indican que la linealidad y la sensibilidad al perfil de velocidad varían ligeramente según la forma del cuerpo romo. El cuerpo romo debe abarcar una fracción suficientemente grande del diámetro de la tubería. De esta manera, todo el flujo participa en la separación de las partículas. Independientemente del caudal, los bordes sobresalientes en la cara aguas arriba son diseños especiales indispensables para definir las líneas de separación del flujo.
Actualmente, la mayoría de los medidores de vórtice integran sensores piezoeléctricos o capacitivos para medir la oscilación de presión cerca del cuerpo romo. Estos sensores emiten una señal de bajo voltaje en respuesta a dicha oscilación, con la misma frecuencia. Estos sensores modulares y económicos se pueden reemplazar fácilmente y son adaptables a un amplio rango de temperaturas, desde líquidos criogénicos hasta vapor sobrecalentado.
¿Por qué elegir caudalímetros de vórtice?
La ausencia de piezas móviles garantiza durabilidad, bajo mantenimiento y fiabilidad a largo plazo en un sistema de procesamiento. Estos caudalímetros también destacan por su capacidad para medir con precisión una amplia variedad de fluidos, incluso en un amplio rango de temperaturas y presiones. Precisamente por su multifuncionalidad y su excelente rendimiento en mediciones precisas y repetibles, son la solución ideal para las industrias que valoran la exactitud. La reducción de costes operativos y la facilidad de instalación son dos razones más para elegir esta solución.
Precisión y alcance
La capacidad de medición de los caudalímetros de vórtice disminuye a medida que aumenta la viscosidad, debido a la disminución del número de Reynolds con el incremento de la viscosidad. El límite máximo de viscosidad se encuentra entre 8 y 30 centipoises. Si el caudalímetro de vórtice se dimensiona adecuadamente para la aplicación, se puede esperar una capacidad de medición superior a 20:1 para gases y vapor, y superior a 10:1 para fluidos de baja viscosidad.
La imprecisión de los caudalímetros de vórtice varía con el número de Reynolds. Esta imprecisión en la mayoría de los caudalímetros de vórtice oscila entre el 0,5 % y el 1 %, mientras que aumenta hasta el 10 % cuando el número de Reynolds es inferior a 10 000. Un caudalímetro de vórtice cuenta con un punto de corte para las indicaciones en caudales cercanos a cero. Las salidas del medidor se fijan en cero cuando el número de Reynolds es igual o inferior a 10 000. No hay problemas si el caudal mínimo a medir es el doble del punto de corte. Los caudales bajos no se pueden medir con precisión durante el arranque, la parada y otras condiciones anómalas debido a su rango de medición.
Maximizar la eficiencia y reducir los costos
Los operarios pueden ajustar y optimizar el flujo de líquidos, gases o vapor que circulan por el sistema de procesamiento gracias a una medición precisa del caudal. De esta forma, se mejora la eficiencia de la distribución y se reduce el consumo energético. En definitiva, la integración de estos caudalímetros en los sistemas de automatización contribuye a la mejora continua del rendimiento operativo, reduciendo el tiempo de inactividad y aumentando la productividad general.
Limitaciones del caudalímetro de vórtice
Los caudalímetros de vórtice generalmente no son ideales para procesos por lotes o de flujo intermitente debido a sus limitaciones de rendimiento a bajas velocidades de flujo. En concreto, el caudal de goteo en las estaciones de dosificación puede caer por debajo del umbral mínimo del número de Reynolds del caudalímetro de vórtice, lo que provoca imprecisiones. A medida que disminuye el tamaño total del lote, aumenta la probabilidad de errores de medición, lo que reduce la fiabilidad del caudalímetro para estas aplicaciones. Es importante seleccionar un caudalímetro que pueda gestionar el perfil de flujo específico requerido para dichas operaciones y así evitar errores significativos.
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Fecha de publicación: 16 de octubre de 2024
