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Calibración de un Rotámetro
2.1. 2.1.-- Introd uc ción
En la actualidad el control de operación de una planta en cualquier ámbito es de vital importancia, por el costo adicional que acarrea un desequilibrio en su funcionamiento y el tiempo que se pierde de ocurrir un descontrol. Dentro de esta concepción la medición del flujo es una variable a considerar para mantener el control necesario, 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 para la medición de flujo, en esta ocasión se estudiara el Rotametro, instrumento basado en el uso de un flotador en su interior para medir la tasa de flujo para pequeñas cantidades.
2.2.2.2.- Ob jetivo
Un Rotametro es un medidor de flujo utilizado para caudales pequeños bien sea de líquidos o gases. En la presente práctica se conocerán todos aspectos relacionados a este instrumento, sus principales características y las forma de calibrarlo bien sea con gas o agua.
2.3.2.3.- Marco Teórico Rotámetro:
Es un dispositivo simple, confiable, con baja caída de presión
que proporciona una lectura directa de la razón de
flujo
amplio rango de líquidos y gases. Consiste en un
tubo
vertical de vidrio con un flotador que se mueve
libremente en la
misma dirección. Conforme el fluido pasa a través flotador sube hasta que la fuerza de arrastre, la
del Fig. Nº 12 Nº 12
fuerza
para
un
cónico
tubo,
el de
flotabilidad y el peso se equilibran mutuamente de tal manera que la fuerza neta sobre e flotador es cero.
La razón de flujo se determina igualando la posición del flotador contra la escala graduada en el exterior del tubo transparente.
Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de presión constante. El Rotámetro consiste de un flotador (indicador) que se mueve libremente dentro de un
tubo
vertical ligeramente cónico, con el extremo angosto
hacia
abajo. El fluido entra por la parte inferior del tubo y
hace que
el flotador suba hasta que el área anular entre él y
la
del tubo sea tal, que la caída de presión de este
pared
Fig. Nº 13
estrechamiento sea lo suficientemente para equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio y lleva grabado una escala lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o caudal.
El flotador pude ser de varios tipos, especialmente de Plástico para gases y metálicos para líquidos. Además pueden ser esféricos, cilindricos con borde plano, cilindricos con borde saliente y cilindricos con bordes contra el flujo. Por lo cual el tipo de rotámetro a elegir depende del fluido y de el flotador a usar.
Tipos de Rotámetros: los rotámetros pueden ser:
Rotámetros de Purga: Son los medidores de flujo usados para caudales muy pequeños.
Rotámetros de Vidrio: Son los rotámetros usados con una Indicación directa.
Rotámetros armados: Son aquellos que no permite una lectura directa del caudal.
Rotámetros By-bass: Son todos los rotámetros que se emplean conectados a las tomas de una placa orificio o diafragma.
Calibración de Instrumentos
El proceso de calibración consiste en comparar los valores reportados por el instrumento contra los respectivos valores verdaderos obtenidos mediante el uso de un patrón.
Medidor de Gas húmedo. La medición de gas húmedo es un término comúnmente utilizado en la industria para la medición de un flujo de dos fases donde una larga proporción del total de volumen del flujo es gas (la fracción de gas vacío o GVF), mezclado con pequeñas cantidades de agua y/o condensado. Lo típico para diferenciar gas húmedo de un flujos multifase es cuando el GVF esta excediendo el 95%. Con el desarrollo de una gran variedad de nuevos gases condensados, la medición de gas húmedo esta cobrando gran importancia y proporcionando retos interesantes para la gerencia de pozo y la medición.
2.4.- Eq u ip o a Us ar en l a Práct ica
Manómetro tipo “U”
Mechero
Medidor de Gas Húmedo
Cronómetro
2.5.- Procedim iento
Se debe hacer un montaje del equipo con el rotámetro y flotador adecuado, semejante al que se muestra en la figura Nº 14 .
Fig. Nº 14
Por dicho sistema, por el rotámetro se hace pasar un flujo de gas (Gas Metano) durante una vuelta, para luego ser quemado en el mechero, se puede variar el caudal y tomar varias lecturas para la gráficas de calibración.
Con todas las lecturas tomadas es posible calcular el caudal operacional mediante las siguientes ecuaciones:
QCN = QOP * POP * TCN * ZCN / TOP * ZOP * PCN
Donde:
QOP = VOP / t
→ V OP = 1 vuelta = 0.2 pie 3
ZOP → Pr = POP / PC y Tr = TOP / TC
POP = (1/144) * ( ρfluido * g * ΔP (pie H 2O) / gc) + Patm