Caudalímetro de área variable

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Instrucciones de montaje/evitación de problemas

Al instalar y poner en funcionamiento un caudalímetro de área variable, deben observarse una serie de puntos para garantizar un funcionamiento sin problemas.

Golpe de ariete

El golpe de ariete puede producirse en tuberías llenas de líquido.
Está causado por la apertura o cierre brusco de una válvula de bola, electroválvula u otra válvula de cierre rápido otra válvula de cierre rápido.
Debido a la inercia del líquido en la tubería y al frenado o aceleración bruscos de la columna de líquido, puede producirse un aumento considerable de la presión de funcionamiento en el rango de los milisegundos.
Una inclusión de gas en el líquido que se comprime y expande en otro punto de la tubería también puede desencadenar un golpe de ariete.
Esto puede provocar la destrucción del tubo de medición (rotura o deformación), daños en el tope del flotador o incluso en el montaje del dispositivo de medición. Esto puede remediarse utilizando dispositivos de cierre de cierre lento (por ejemplo, válvulas) o reductores de sobrepresión instalados en el sistema.

Distancia de los dispositivos de medición

En el caso de las unidades equipadas con un contacto de láminas o una unidad de indicación guiada por imán, o previstas para tal reequipamiento, siempre se instala un imán en el flotador.
En el montaje debe preverse una distancia mínima entre varias unidades, ya que de lo contrario los campos magnéticos pueden influirse mutuamente, dando lugar a mediciones incorrectas. También puede ser suficiente un desplazamiento vertical de las unidades.
Las piezas ferromagnéticas del sistema sobre las que se monta el dispositivo de medición también pueden influir en la medición. La distancia mínima la determina el fabricante.

Pulsación del flotador

Debido al sistema, por ejemplo, el flujo pulsante generado por las bombas peristálticas, puede producirse una pulsación del flotador. Esto dificulta la lectura de un valor medido en la escala del caudalímetro.
Esto puede remediarse mediante un rectificador de caudal para generar un caudal uniforme o un caudalímetro con un principio de medición diferente.
Además de estas pulsaciones relacionadas con el sistema, los caudalímetros de área variable mal dimensionados también pueden provocar la denominada pulsación por compresión. Esto ocurre principalmente cuando se miden gases..
Se produce cuando la presión de funcionamiento es insuficiente para vencer la contrapresión generada por el flotador. contrapresión generada por el flotador y, por tanto, éste puede elevarse. El gas se comprime delante del flotador hasta que hay presión suficiente para, a continuación, elevar el flotador de forma explosiva. entonces elevar el flotador de forma explosiva.
Debido al mayor espacio anular resultante entre el tubo de medición y el flotador, el gas se relaja de nuevo y el flotador vuelve a caer a su posición inicial.
El proceso se repite y el flotador pulsa.
Este efecto suele producirse al poner en marcha un sistema, cuando todavía no hay suficiente presión de funcionamiento y sólo fluye un poco de gas por las tuberías.
La elevación, a veces explosiva, del flotador puede causar daños en el caudalímetro, por ejemplo, rotura del cristal, deformación del tope del flotador, etc.

Solución:

• Aumentar la presión de funcionamiento o utilizar dispositivos con menor pérdida de presión
  La presión de funcionamiento debe ser aproximadamente 5 veces superior a la pérdida de carga del caudalímetro de área variable.
• Colocar dispositivos de cierre detrás del caudalímetro
• Utilizar flotadores ligeros
• Utilizar dispositivos con amortiguación de cuerpo flotante.
  La presión de funcionamiento de las unidades con compuertas debe ser aproximadamente 2 veces superior a la pérdida de presión del caudalímetro de área variable.

Distinción entre condiciones normalizado, condiciones estándar y condiciones de operativo

Normalmente, los gases son compresibles, es decir, cuando cambia la presión y/o la temperatura, cambian de volumen. El cambio de volumen puede calcularse mediante las leyes de los gases (ley de Boyle-Mariotte, ley de Gay-Lussac, ley de Charles).

p x V / T = constante

(p=Presión en bar abs., T=Temperatura en grados K (=273 + °C), V=Volumen)

p_antiguo = Presión absoluta a volumen antiguo, p_nuevo = Presión absoluta al nuevo volumen, p_bet = Presión de funcionamiento (bar_abs)
T_antiguo = Temperatura a volumen antiguo (Kelvin), T_nuevo = Temperatura al nuevo volumen (Kelvin), T_bet = Temperatura de funcionamiento (Kelvin)
Kelvin = 273 + °C
V_antiguo= Volumen a valores antiguos de presión/temperatura, V_nuevo= Volumen a nuevos valores de presión/temperatur, V_n= Volumen normalizado

El volumen operativo el volumen real de un gas a la presión y temperatura de operativo. Un litro operativo de gas a 20 °C tiene un número diferente de moléculas de gas que un litro operativo de gas a 50 °C. En química Para las reacciones químicas, la mezcla de gases, etc., normalmente es necesario disponer de un número de moléculas de gas a mezclar.
Para obtener valores comparables y definidos, se ha definido el volumen normalizado en la norma DIN 1343.
El volumen normalizado es el volumen que ocuparía un gas a 1,013 bar absolutos (=1013 hPa) y 0°C. Se indica con la letra "N" o el subíndice "n" delante. Se identifica con la letra "N" o el subíndice "n" delante (NL = litro estándar, Nm³=m³ estándar, , etc.). Un litro normalizado a 20°C contiene tantas moléculas como un litro normalizado a 50°C. Para diseñar un caudalímetro de área variable, es necesario especificar la presión y la temperatura.
Además de volumen operativo y volumen estándar, también se utiliza el término volumen normalizado
Estas condiciones son definidas individualmente por diferentes industrias o incluso países. En la aviación, por ejemplo, se especifican 1,013 bar absolutos (=1013 hPa) y 15°C según la norma ISO 2533. O también para diversas aplicaciones en Europa 1,013 bar absolutos (=1013 hPa) y 20°C. El marcado se realiza mediante un subíndice "s" (l_s= litro estándar). Más del 90% de los caudalímetros de área variable para gases tienen una escala de volumen normalizado. Los términos volumen estándar, volumen normalizado y volumen operativo se confunden a menudo en la práctica y, por tanto, conducen a errores de medición a veces considerables o a una selección incorrecta de un caudalímetro de área variable.