Guía del medidor de flujo de presión diferencial|FlujoT

El principio está bien establecido, pero el transmisor por sí solo no crea una medición de flujo de DP confiable. El diámetro interior de la tubería, la geometría del elemento-primario, la densidad del fluido, la presión de funcionamiento, la temperatura, la tubería de impulso, el alcance del transmisor, la configuración de la raíz cuadrada-y las condiciones de instalación afectan el resultado final.

Esta guía explica cómo funciona un medidor de flujo DP, en qué se diferencian los elementos primarios comunes, cómo seleccionar e instalar un sistema, por qué las lecturas de flujo bajo-se vuelven inestables y cómo solucionar problemas de mediciones inexactas sin utilizar ajustes de calibración para ocultar un problema de instalación.

¿Qué es un medidor de flujo de presión diferencial?

Un medidor de flujo DP es un sistema de medición inferencial. No cuenta directamente un volumen de líquido ni mide directamente la masa. En cambio, mide una diferencia de presión que cambia de manera predecible con el flujo bajo condiciones definidas de proceso e instalación.

Un sistema completo normalmente contiene tres capas funcionales:

• Elemento primario:Una placa de orificio, boquilla, tubo Venturi, tubo Pitot promediador, medidor de cono, medidor de cuña u otro dispositivo calificado que genere o tome muestras de presión diferencial.
• Elemento secundario: A transmisor de presiónque mide la diferencia entre las conexiones de alta-presión y baja-presión.
• Elementos terciarios:Líneas de impulso, colectores, sensores de temperatura y presión estática-, una computadora de flujo, un sistema de control, una interfaz de comunicación y un software de compensación.

Por lo tanto, un transmisor DP pasa a formar parte de un medidor de flujo solo cuando está conectado a un elemento primario conocido y configurado con los datos dimensionales y de fluido correctos. Atransmisor de presión diferencialTambién se puede utilizar para aplicaciones de presión o nivel, por lo que su presencia por sí sola no prueba que la instalación completa sea un sistema de flujo correctamente diseñado.

¿Cómo funciona la medición del flujo por presión diferencial?

Cuando el fluido pasa a través de una restricción, el área de flujo cambia. La velocidad aumenta a través de la sección restringida, mientras que la presión estática cambia entre los puntos de toma de presión - aguas arriba y aguas abajo. El transmisor mide:

ΔP = P₁ − P₂

donde P₁es la presión del lado alto-, P₂es la presión del lado-bajo y ΔP es la presión diferencial.

Para un fluido incompresible medido con una restricción estandarizada, una forma más informativa de la ecuación de flujo volumétrico es:

q_v = [C_d / √(1 − ⁴)] × (πd² / 4) × √(2ΔP / ρ)

dónde:

• q_ves el caudal volumétrico;
• C_des el coeficiente de descarga;
• d es el orificio de restricción o diámetro característico de la garganta;
• es la relación beta, normalmente d dividida por el diámetro interior de la tubería D;
• ρ es la densidad del fluido en las condiciones de medición.

Para los gases compresibles, se requiere un factor de expansibilidad y correcciones adicionales de las propiedades del fluido-. Los límites exactos de la ecuación y los coeficientes dependen del elemento primario y del estándar aplicable. La ecuación anterior explica la relación, pero no debe usarse como sustituto de un cálculo de tamaño aprobado.

¿Qué es la proporción beta?

Para una placa de orificio convencional, la relación beta es:

= d / D

Un cambio en la relación beta afecta la presión diferencial generada, la pérdida de presión permanente, el coeficiente de descarga, la sensibilidad a las condiciones de instalación y el rango válido del cálculo estándar. Por lo tanto, debe seleccionarse mediante un proceso de dimensionamiento en lugar de aplicar un valor preferido universal.

ISO 5167-2:2022 para placas de orificioespecifica la geometría, las disposiciones de roscado, las condiciones de instalación y los límites operativos para placas estandarizadas. Su alcance incluye grifos de brida, grifos de esquina y grifos D y D/2, sujetos a los límites dimensionales y de condiciones-de flujo establecidos en la norma.

La relación-de raíz cuadrada

Para un elemento primario fijo y propiedades de fluido estables, el flujo es proporcional a la raíz cuadrada de la presión diferencial:

Relación de flujo=√(DP medido/DP de escala completa-)

Esta relación explica una limitación importante: el flujo bajo produce una señal DP muy pequeña. Al 10% del flujo máximo, el elemento primario produce sólo alrededor del 1% de la presión diferencial máxima. Por lo tanto, la estabilidad cero, el desequilibrio de la línea de impulso-, el ruido eléctrico, el gas o líquido atrapado y los errores de densidad pueden llegar a ser grandes en relación con la señal útil.

Ejemplo normalizado trabajado

Suponga que el elemento primario seleccionado produce una presión diferencial de 100 kPa al flujo máximo. Si el DP medido es 36 kPa:

Relación de flujo=√(36/100)=0.60

Por lo tanto, el caudal indicado debe ser el 60% del caudal máximo configurado, siempre que la densidad y otros factores de corrección requeridos sigan siendo válidos.

Si el transmisor envía una señal DP lineal de 4–20 mA, el 36 % del span DP corresponde a 9,76 mA:

4 mA + (16 mA × 0,36)=9.76 mA

Luego, el DCS o la computadora de flujo aplica la raíz cuadrada y muestra un flujo del 60 %. Si en su lugar se realiza la extracción de raíz cuadrada-en el transmisor, una salida de flujo del 60% correspondería a 13,6 mA. La raíz cuadrada debe aplicarse en una sola ubicación documentada. Aplicarlo tanto en el transmisor como en el DCS crea un resultado incorrecto.

La guía oficial de Yokogawa sobre elfunción raíz cuadrada{0}}del transmisorTambién se hace hincapié en documentar dónde se realiza el cálculo.

Flujo volumétrico versus flujo másico compensado

Para líquidos con una densidad suficientemente estable, el DP se puede convertir en flujo volumétrico utilizando el valor de densidad seleccionado. La densidad del gas y del vapor puede cambiar sustancialmente con la presión y la temperatura de funcionamiento, por lo que un flujo másico compensado preciso puede requerir:

• presión diferencial;
• presión estática absoluta;
• temperatura;
• composición fluida o un modelo de propiedad reconocido;
• geometría y coeficientes del elemento-principal.

Un transmisor multivariable o una computadora de flujo pueden combinar estas entradas. El uso de la densidad de diseño mientras la presión o temperatura real del gas cambia creará un sesgo de flujo incluso cuando el transmisor DP esté funcionando correctamente.

Estándares y límites de aplicabilidad

Las ecuaciones de flujo DP son válidas sólo dentro de las condiciones para las cuales se han establecido el elemento primario y el coeficiente.ISO 5167-1:2022proporciona requisitos generales para placas de orificio, boquillas, tubos Venturi, medidores de cono y medidores de cuña instalados en conductos completamente circulares. Su alcance declarado se limita al flujo subsónico monofásico-y excluye el flujo pulsante.

ASME MFC-3MTambién aborda la geometría y el uso de dispositivos diferenciales de presión en conductos cerrados que funcionan a tope.

Antes de utilizar un coeficiente estándar, verifique:

• la tubería está llena en el lugar de medición;
• el fluido se encuentra dentro de la fase y régimen de flujo permitidos;
• el diámetro de la tubería, el diámetro interior, la relación beta, la rugosidad y el número de Reynolds están dentro del alcance;
• la disposición de la toma de presión coincide con la norma;
• se cumplen las condiciones de instalación aguas arriba y aguas abajo;
• el elemento primario no ha sido dañado, erosionado, recubierto o instalado al revés.

Los dispositivos-calificados por el fabricante o calibrados por flujo-se pueden utilizar fuera de algunas configuraciones estandarizadas generales, pero el informe de tamaño y la base de calibración deben identificar los límites aplicables.

Principales tipos de elementos primarios de flujo DP

Placa de orificio

Se instala una placa de orificio-con bordes afilados entre bridas o dentro de un accesorio de orificio. Es compacto, ampliamente comprendido y respaldado por métodos de cálculo estandarizados cuando se cumplen todas las condiciones dimensionales y operativas.

El rendimiento depende de algo más que el diámetro del orificio. Se deben verificar los siguientes elementos:

• diámetro de la placa y relación beta;
• nitidez y condición del borde aguas arriba;
• espesor de la placa y orientación del bisel;
• concentricidad y alineación;
• presión-tipo y ubicación del grifo;
• diámetro interior real de la tubería;
• requisitos de condiciones-de funcionamiento y flujo-directos.

Una placa con un borde redondeado, depósitos, corrosión, deformación, orientación incorrecta o un orificio incorrecto pueden causar un error sistemático que no se puede corregir ajustando el cero del transmisor.

Tubo Venturi

Un tubo Venturi contrae gradualmente el conducto de flujo, mide la presión cerca de la garganta y luego expande el área de flujo. Su difusor gradual recupera más presión estática que una restricción brusca, lo que lo hace útil cuando la pérdida de presión permanente y-el bombeo o la energía de compresión a largo plazo son importantes.

Las compensaciones-son el tamaño físico, el peso, el costo de fabricación, el espacio de instalación y la necesidad de verificar la geometría exacta del Venturi.ISO 5167-4:2022define los requisitos estandarizados del tubo Venturi dentro de su alcance establecido.

Boquilla de flujo

Una boquilla de flujo tiene una entrada redondeada y una garganta restringida. Su geometría mecánicamente robusta se considera comúnmente para flujos de mayor-velocidad y servicios de vapor exigentes donde un borde de placa delgado puede ser menos adecuado.

La selección de la boquilla debe identificar el tipo exacto de boquilla, el método de toma de presión-, las dimensiones de la tubería, el número de Reynolds, la presión, la temperatura y los límites de material.ISO 5167-3:2022cubre boquillas estandarizadas y boquillas Venturi.

Tubo de Pitot promediado

Un tubo Pitot promediador toma muestras de la presión de impacto en varios puntos a lo largo de una tubería o conducto y la compara con la presión estática. Puede resultar atractivo para líneas grandes, conductos de aire, aire de combustión, aire comprimido, flujo de chimenea y proyectos de modernización donde un medidor de paso total-sería costoso o difícil de instalar.

El DP disponible puede ser pequeño, especialmente a baja velocidad. Por lo tanto, la condición del puerto, la profundidad de inserción, la orientación, el perfil de flujo, el alcance del transmisor y las perturbaciones aguas arriba requieren una revisión cuidadosa.

Medidor de cuña

Un medidor de cuña crea un área de flujo restringido con un elemento en forma de cuña-. El paso relativamente abierto puede hacer que el diseño sea adecuado para fluidos viscosos, sucios, abrasivos o que contengan sólidos-seleccionados.

Esto no significa que cada metro cuña tenga el mismo coeficiente o incertidumbre.ISO 5167-6:2022señala que la incertidumbre de un medidor de cuña no calibrado puede ser demasiado grande para una aplicación particular y proporciona orientación sobre la calibración. Los diseños fuera de la geometría estándar deben evaluarse utilizando datos calificados del fabricante o calibración de flujo.

Medidor de cono

Un medidor cónico coloca una restricción en forma de cono-concéntricamente en la tubería. Un diseño calificado puede ser más tolerante con algunos perfiles de velocidad perturbados que una instalación con orificio convencional, lo que puede resultar útil cuando la tubería recta es limitada.

Esa ventaja no debería generalizarse a todos los diseños de cono.ISO 5167-5:2022Identifica la geometría, los límites operativos y las circunstancias en las que la calibración puede ser necesaria.

¿Cómo seleccionar un medidor de flujo de presión diferencial?

Un medidor de flujo DP no debe seleccionarse únicamente a partir del tamaño nominal de la tubería. un más amplioproceso de selección del medidor de flujodebe considerar el fluido, el rango operativo, la instalación, el mantenimiento, el costo del ciclo de vida y la posibilidad de que otra tecnología se adapte mejor a la aplicación.

1. Definir la condición del fluido y la fase

Registre el nombre del fluido, composición, fase, densidad, viscosidad, conductividad, corrosividad, contenido de sólidos, gas arrastrado, humedad y riesgo de congelación, condensación, cristalización o polimerización.

La viscosidad cambia con el tipo de fluido y la temperatura y no afecta a todas las tecnologías de medición de la misma manera. Revisando elefecto de la viscosidad del líquido en la selección del medidor de flujoes especialmente importante para el servicio de número bajo de-Reynolds-.

No aplique una ecuación DP estándar monofásica-a una aplicación bifásica no calificada. El gas húmedo, el líquido intermitente, el gas arrastrado y el flujo pulsante requieren métodos especializados o un enfoque de medición diferente.

2. Definir flujo mínimo, normal y máximo

Se requiere un flujo máximo para determinar la velocidad, el DP máximo, los límites mecánicos y la pérdida de presión permanente. El flujo normal identifica el punto de funcionamiento en el que el sistema debería funcionar mejor. El flujo mínimo determina si la señal DP útil sigue siendo lo suficientemente grande para la incertidumbre requerida.

Un medidor dimensionado sólo para un flujo máximo ocasional puede resultar muy sobredimensionado para un funcionamiento normal. El informe de dimensionamiento debe mostrar el DP y la incertidumbre esperada en los tres puntos de flujo.

3. Confirmar los datos reales de la tubería

Proporcionar:

• tamaño nominal de la tubería;
• cronograma de tubería y diámetro interior real;
• material de la tubería y rugosidad interna cuando sea necesario;
• orientación horizontal, vertical o inclinada;
• dirección del flujo;
• codos, tees, reductores, expansores, válvulas y elementos de control cercanos.

El uso de un diámetro nominal cuando el cálculo requiere un diámetro interior medido o programado puede generar un error sistemático.

4. Revisar la presión, la temperatura y los materiales.

Especifique la presión y temperatura mínima, normal y máxima, incluidas las condiciones de arranque, limpieza, perturbación y apagado. Estos valores afectan la densidad del fluido, la expansibilidad del gas, la clase de presión, los materiales húmedos, la selección de juntas, la exposición a la temperatura del transmisor y si el montaje directo es aceptable.

5. Definir el objetivo de la medición

Un indicador de proceso, un circuito de control, un balance energético, un cálculo de emisiones y una medición de transferencia de custodia-no tienen los mismos requisitos de rendimiento.

Definir:

• incertidumbre requerida del sistema;
• repetibilidad;
• reducción del flujo;
• tiempo de respuesta;
• pérdida de presión permanente permitida;
• requisitos de medición bidireccional;
• señal de salida y protocolo de comunicación;
• requisitos de documentación-de materiales y-áreas peligrosas.

6. Evaluar la pérdida de presión permanente

La presión diferencial medida no es idéntica a una pérdida de presión permanente. Parte de la presión se recupera aguas abajo y la recuperación depende de la geometría del elemento-primario.

Compare alternativas con flujo operativo normal, no solo con flujo máximo. Una evaluación del ciclo de vida útil considera:

• pérdida de presión permanente;
• horas de funcionamiento anuales;
• eficiencia de la bomba o del compresor;
• costo de energía;
• acceso de mantenimiento;
• vida útil esperada.

7. Verifique la disponibilidad de tuberías rectas-

Los codos, válvulas, reductores, expansores y tees pueden crear remolinos o distorsionar el perfil de velocidad. Los requisitos de ejecución directa-dependen de la perturbación, el elemento primario, la relación beta, el acondicionador de flujo y el estándar aplicable.

Revise la guía del sitio sobretramos de tubería recta aguas arriba y aguas abajo, pero utilice el manual del dispositivo seleccionado y el estándar de cálculo para las dimensiones finales. No aplique un número genérico a cada elemento DP.

8. Planifique el mantenimiento antes de realizar el pedido

Determine cómo los técnicos aislarán, ecualizarán, ventilarán, drenarán, purgarán, inspeccionarán y reemplazarán el medidor. El servicio sucio o con condensación puede requerir conexiones de presión más grandes, líneas de impulso más cortas, puntos de purga, trazado calefactor, aislamiento o un conjunto de montaje directo-.

Guía rápida de selección de elementos-primarios

Alcance del transmisor, reducción y corte de flujo-bajo

La reducción del rango del transmisor no es lo mismo que la reducción del flujo

Un transmisor puede ser capaz de medir un amplio rango de DP, pero la reducción del flujo de DP está limitada por la relación cuadrática entre el flujo y la presión diferencial.

Por ejemplo, una reducción de flujo de 10:1 requiere que el sistema distinga el DP desde el 100 % hasta el 1 % del DP a escala completa. La incertidumbre completa del flujo bajo-debe incluir estabilidad cero, efectos de presión-estática, desequilibrio-de la línea de impulso, incertidumbre-del elemento primario y variación de las propiedades-del proceso.

Documento donde se produce la extracción de raíz-cuadrada

El transmisor puede enviar DP lineal a un DCS o puede aplicar extracción de raíz-cuadrada y enviar una señal-proporcional de flujo. Cualquiera de los dos enfoques puede funcionar, pero la configuración debe documentarse. La raíz cuadrada no se debe aplicar dos veces.

Utilice el límite de flujo bajo-con cuidado

Con un DP muy bajo, el procesamiento de raíz-cuadrada puede amplificar pequeñas fluctuaciones de presión hasta convertirlas en una señal de flujo visiblemente inestable. Un corte de flujo bajo-puede suprimir una producción sin sentido cercana a cero, pero debe basarse en la capacidad de medición verificada y los requisitos del proceso.

No utilice un corte para ocultar fugas, flujo inverso, una línea bloqueada, deriva del cero o un medidor de gran tamaño. funcionario de yokogawaguía de corte de flujo bajo-explica por qué el procesamiento de raíz-cuadrada tiene una ganancia muy alta cerca del fondo del rango de medición.

Pautas de instalación del medidor de flujo DP

Los errores de instalación pueden exceder las especificaciones del transmisor. El elemento primario, los grifos, la tubería de impulso, el colector, la orientación del transmisor y la configuración deben tratarse como un solo sistema de medición.

La siguiente guía es general. El manual del elemento primario- seleccionado, el manual del transmisor, las especificaciones de tuberías y el procedimiento de seguridad de la planta rigen la instalación final.

Reglas generales de instalación

• Verifique la flecha de flujo del elemento-principal y la orientación física.
• Confirme que la tubería permanecerá llena para medir líquidos.
• Utilice la tubería recta requerida aguas arriba y aguas abajo.
• Mantenga las líneas de impulso cortas, apoyadas y tan simétricas como sea práctico.
• Evite los puntos altos en las líneas de impulso de líquido y los puntos bajos en las líneas de impulso de gas.
• Mantenga ambas piernas de impulso a temperatura similar.
• Proporcione puntos accesibles de ventilación, drenaje, aislamiento y ecualización.
• Pruebe-fugas todas las conexiones del proceso antes de la puesta en servicio.
• Confirme que los lados alto y bajo estén conectados correctamente.
• Proteja el transmisor de temperaturas de proceso fuera de su clasificación.

ElManual de referencia del Rosemount 2051, por ejemplo, recomienda mantener cortas las tuberías de impulso y proporciona una guía de pendiente de al menos 1 pulgada por pie, o aproximadamente 8 cm por metro, para sus disposiciones específicas de líquido y gas. Utilice el manual para el transmisor real y el estándar de la planta en lugar de tratar este valor como universal.

Instalación de flujo de líquido

Para muchas aplicaciones de líquidos, los grifos de presión se colocan al costado de la tubería y el transmisor se monta al lado o debajo de los grifos para que el gas pueda ventilarse hacia el proceso.

• Mantenga ambas patas llenas con líquido de proceso o el fluido de sellado especificado.
• Incline las líneas para evitar que quede gas atrapado.
• Purgue el gas antes de comprobar el cero.
• Evite el calentamiento local que provoque la formación de vapor.
• Proteja las líneas del congelamiento.
• Evite que se acumulen sedimentos en grifos y tuberías.

Una bolsa de gas en una sola línea de impulso crea una cabeza hidrostática diferente y puede cambiar el DP medido incluso cuando el flujo real es estable.

Instalación de flujo de gas

Para muchas aplicaciones de gas-limpio, los grifos se colocan en la parte superior o lateral de la tubería y el transmisor se monta al lado o encima de ellos para que el líquido no deseado drene hacia el proceso.

• Evite los puntos bajos que acumulan condensación.
• Proporcione desagües donde no se pueda evitar la condensación.
• Compruebe si hay obstrucciones de polvo o partículas.
• Confirme los requisitos de compensación de temperatura y presión-estática.
• Verifique que la velocidad mínima produzca suficiente DP.

Instalación de flujo de vapor

El servicio de vapor normalmente utiliza líneas de impulso llenas de condensado-para aislar el transmisor de la temperatura del proceso y proporcionar una conexión de presión estable.

• Coloque los grifos en la orientación requerida por el manual del-elemento principal.
• Monte el transmisor debajo de los grifos donde la disposición aprobada requiera patas llenas de condensado-.
• Mantenga ambas piernas de impulso similares en longitud, elevación y exposición térmica.
• Establezca cabezales de condensado iguales antes de la verificación final del cero.
• No aplique el trazador de calor de manera que hierva una pierna mojada.
• Permitir que la instalación alcance el equilibrio térmico.

Para proyectos que comparan DP con otra tecnología de vapor, revise los disponiblesmedidor de flujo de vapor de vórticeopciones como parte de la selección técnica en lugar de asumir que un principio es mejor para cada línea de vapor.

Secuencia de puesta en marcha

Los diseños de los colectores y los procedimientos operativos difieren, por lo que el procedimiento del dispositivo aprobado debe controlar la secuencia de válvulas. Una verificación general de puesta en servicio debe incluir:

• Verifique el modelo, clase de presión, materiales, orientación y conexiones al proceso.
• Confirme que el elemento primario y las tomas de presión coincidan con la documentación de tamaño.
• Inspeccione el colector, las líneas de impulso, los soportes, las ventilaciones, los drenajes y el trazador de calor.
• Pruebe-fugas el sistema de presión utilizando el procedimiento aprobado de la planta.
• Llene, ventile o drene ambas ramas de impulso según lo requiera el líquido.
• Ecualice el transmisor antes de verificar el cero.
• Realice un ajuste a cero solo cuando lo permita el manual del transmisor y bajo las condiciones de presión correctas.
• Vuelva a poner el colector en servicio utilizando la secuencia de válvulas aprobada.
• Verifique el rango, las unidades de ingeniería, la amortiguación, la ubicación-de la raíz cuadrada y el límite de flujo bajo-.
• Compare el DP esperado y medido en las condiciones de funcionamiento disponibles.
• Registre el DP inicial, la presión estática, la temperatura, la salida y la posición de la válvula.

La secuenciación incorrecta del colector puede exponer el sensor a una presión unilateral-involuntaria. No improvises una secuencia de inicio a partir de un diagrama genérico.

¿Qué determina la precisión del medidor de flujo DP?

La especificación de precisión del transmisor no es la precisión del sistema de flujo completo. La incertidumbre final puede incluir:

• coeficiente de descarga del elemento-primario;
• mecanizado de elementos primarios-y tolerancia dimensional;
• diámetro interior de la tubería y rugosidad;
• diámetro, garganta o relación beta;
• densidad y composición del fluido;
• presión, temperatura y expansibilidad del gas;
• número de Reynolds;
• perfil de flujo aguas arriba;
• presión-geometría del grifo;
• impulso-desequilibrio del cabezal de línea;
• rango del transmisor, estabilidad cero, efecto de presión-estática y efecto de temperatura-ambiente;
• cálculo de flujo y escalado de señal.

Ejemplo de incertidumbre simplificada

Considere un sistema ilustrativo en el que cuatro contribuciones independientes ya se han convertido al mismo porcentaje-de-flujo:

• elemento primario: 0,70%;
• transmisor en el punto de operación: 0,30%;
• entrada de propiedad-fluida: 0,20 %;
• Contribución de instalación: 0,50%.

Una combinación simplificada de raíz-suma-cuadrada sería:

√(0.70² + 0.30² + 0.20² + 0.50²)=aproximadamente 0,93%

Este es un ejemplo educativo, no una afirmación sobre la exactitud del producto ni un presupuesto de incertidumbre total. Un cálculo formal debe confirmar los niveles de confianza, las distribuciones de probabilidad, las correlaciones, los efectos puntuales- operativos y el método estándar aplicable.

A flujo bajo, un error del transmisor expresado como porcentaje del span de DP calibrado puede representar un porcentaje mucho mayor del flujo indicado. Por lo tanto, el rendimiento del sistema debe comprobarse con un flujo mínimo, normal y máximo en lugar de solo con DP-a escala completa.

Calibración, verificación, ajuste de cero y verificación de bucle

Estos términos no deben usarse indistintamente. La explicación del sitio decalibración, verificación y validaciónproporciona una distinción inicial útil.

No cambie la calibración simplemente para forzar que el flujo mostrado coincida con un valor de producción esperado. Primero verifique las condiciones del proceso, las posiciones de las válvulas, las líneas de impulso, los datos del elemento-primario, la compensación de densidad y la configuración de la señal.

Solución de problemas del medidor de flujo DP

Utilice una secuencia de diagnóstico en capas

• Confirmar el proceso:¿Está realmente presente el flujo? ¿Han cambiado la presión, la temperatura, la composición, la posición de la válvula o el modo de funcionamiento?
• Verifique la cadena eléctrica:Alimentación, cableado, modo de salida, unidades de ingeniería, escalado, amortiguación, extracción de raíz-cuadrada y corte de flujo- bajo.
• Verifique las líneas del colector y de impulso:Válvulas de aislamiento, ecualizador, respiraderos, drenajes, fugas, obstrucciones, gas atrapado, condensado, congelamiento y altura desigual.
• Verifique el elemento principal:Orientación, daños, depósitos, orificio, grifos, recorrido recto y alineación.
• Comprueba el cálculo:Diámetro interior de la tubería, relación beta, densidad del fluido, presión estática, temperatura, coeficiente y método de compensación.

Ejemplo de diagnóstico ilustrativo

Una señal de flujo de líquido-aumenta lentamente después del arranque aunque la condición de la bomba sea estable. La salida del transmisor, el rango y las posiciones de la válvula son correctos. Al ventilar una pierna de impulso se libera gas, después de lo cual la lectura se estabiliza.

En este ejemplo, la causa probable no es la calibración del transmisor. Una bolsa de gas creó una cabeza hidrostática desigual entre las líneas de impulso. La acción correctiva es eliminar el gas y corregir la pendiente de la tubería o la disposición de ventilación que permitió que se formara la bolsa.

¿Cuándo debería elegir otra tecnología de flujo?

La medición de DP es versátil, pero no es automáticamente la mejor opción. Compare la incertidumbre instalada, la pérdida de presión, el mantenimiento, la compatibilidad del proceso, los requisitos de ejecución directa, la reducción y el costo del ciclo de vida.

Aplicación-Puntos de decisión específicos

Vapor

Confirme si el proyecto requiere flujo volumétrico, flujo másico compensado o flujo de energía. Revise el estado del vapor, la presión, la temperatura, la compensación de densidad, la gestión del condensado, la pérdida de presión y el flujo mínimo. Los sistemas DP, vórtice y ultrasonidos seleccionados resuelven diferentes problemas y deben compararse en el rango operativo real.

Aire comprimido y gas de proceso

Verifique la composición del gas, la humedad, la variación de presión, la temperatura, la velocidad mínima y los requisitos de detección de fugas. Un tubo Pitot promediador, un sistema de orificios, un medidor de masa térmica u otra tecnología pueden ser apropiados dependiendo de si se requiere volumen real, volumen estándar o flujo másico.

Agua conductiva y aguas residuales

Cuando la tubería permanece llena y el líquido es conductor, un medidor electromagnético puede evitar la pérdida de presión permanente y el mantenimiento de la línea por impulso-asociados con una restricción de DP convencional. Todavía se puede seleccionar DP cuando lo favorezca un elemento primario existente, una temperatura inusual o un estándar del proyecto.

Tubería de líquido existente grande

Para trabajos de modernización en los que resulta difícil cerrar o cortar tuberías, se puede evaluar la medición ultrasónica con abrazadera antes de instalar un nuevo elemento primario DP intrusivo. El material de la tubería, el espesor de la pared, el revestimiento, la condición del líquido y el tramo recto disponible siguen siendo importantes.

Información requerida para dimensionamiento y cotización

Datos de proceso

• nombre y composición del fluido;
• líquido, gas o vapor;
• densidad, gravedad específica, viscosidad o modelo de propiedad requerido;
• flujo mínimo, normal y máximo;
• presión mínima, normal y máxima;
• temperatura mínima, normal y máxima;
• sólidos, burbujas de gas, humedad, componentes corrosivos o material abrasivo.

Datos de tuberías e instalación

• tamaño nominal, horario y diámetro interior real;
• material de tuberías y bridas;
• estándar de brida y clase de presión;
• orientación horizontal o vertical;
• dirección del flujo;
• disponible tubería recta aguas arriba y aguas abajo;
• codos, válvulas, reductores, expansores y tes cercanos;
• condiciones ambientales y clasificación de áreas-peligrosas.

Requisitos de rendimiento y salida

• incertidumbre y repetibilidad requeridas del sistema;
• reducción de flujo requerida;
• pérdida de presión permanente máxima permitida;
• tiempo de respuesta;
• 4–20 mA, pulso, HART, RS485, Modbus u otra interfaz;
• visualización local y totalización;
• montaje de transmisor directo o remoto;
• certificados de materiales, pruebas de presión o documentos de calibración de flujo.

Un informe de dimensionamiento útil debe mostrar el elemento primario seleccionado, el diámetro interior o la dimensión característica, la relación beta cuando corresponda, el DP en flujo mínimo, normal y máximo, la pérdida de presión permanente prevista, el rango del transmisor, los límites operativos, los requisitos de funcionamiento directo y la incertidumbre esperada.

Preguntas frecuentes

Conclusión

Un medidor de flujo de presión diferencial puede medir líquidos, gases y vapor en una amplia gama de condiciones industriales, pero su rendimiento depende del sistema completo. La selección de un transmisor de alta-precisión no puede compensar un elemento primario de tamaño incorrecto, una placa dañada, un diámetro de tubería incorrecto, una disposición de línea de impulso- inadecuada, una densidad incorrecta o un cálculo de raíz cuadrada- duplicado.

Comience con el fluido, el flujo mínimo y máximo, las dimensiones reales de la tubería, la presión y temperatura de operación, la pérdida de presión permitida, la geometría de la instalación, las condiciones de mantenimiento y la incertidumbre requerida del sistema. Luego seleccione el elemento primario y el transmisor como una combinación diseñada.

Para el dimensionamiento del proyecto o la selección de productos, prepare los datos de proceso, tubería, rendimiento, producción y certificación enumerados anteriormente yenviar la información de la solicitud a FlowT. Solicite un resultado de dimensionamiento documentado en lugar de seleccionar un sistema de flujo DP basándose únicamente en el tamaño de la tubería.