Medidor de caudal de área variable con resorte para vapor

El medidor de caudal de área variable con resorte para vapor, que es una evolución del medidor de caudal de área variable, utiliza un resorte como la fuerza de equilibrio. Esto hace que el medidor sea independiente de la gravedad, lo que le permite que se utilice en cualquier plano, incluso boca abajo.

Sin embargo, en su configuración, como se muestra en la siguiente figura, también hay una limitación: el rango de movimiento está limitado por el rango lineal del resorte y por los límites de deformación del resorte.

Sin embargo, también descubrimos otra característica importante: si el área de paso (la zona entre el flotador y el tubo) aumenta una cantidad apropiada, entonces la presión diferencial a través del medidor de caudal de área variable con resorte puede ser directamente proporcional al caudal.

Para resumir lo anterior, podemos hacer la siguiente comparativa, con medidores de caudal de placa orificio:

A medida que aumenta el flujo, también lo hace la presión diferencial.
Midiendo esta diferencia de presión es posible calcular el caudal a través del medidor de caudal.
El área de paso (por ejemplo, el tamaño del agujero en la placa orificio) se mantiene constante.

Entretanto, con cualquier tipo de medidor de caudal de área variable:

La presión diferencial se mantiene casi constante a medida que varía el caudal.
El caudal se establece a partir de la posición del flotador.
El área de paso (el área entre el flotador y el tubo), a través del cual pasa el flujo, aumenta con el aumento de flujo.

La siguiente figura nos muestra esta comparativa de una mejor manera:

El principio del área variable con resorte es en realidad un híbrido entre estos dos y se puede usar El desplazamiento del flotador (opción 1) o la presión diferencial (opción 2) puede usarse para determinar el caudal a través del medidor de caudal.

En la opción 1 (determinación por el desplazamiento del flotador o placa). Esto se puede desarrollar para sistemas de vapor por:

El uso de un muelle de torsión para dar un mejor rango de operación.
El uso de un sistema de bobinas para determinar con precisión la posición del flotador.

Esto dará lugar a un medidor de caudal muy compacto. Este se puede adaptar además para aplicaciones de vapor saturado incorporando un sensor de temperatura y programando las tablas de vapor en procesador de caudal. La siguiente figura nos muestra un ejemplo de un medidor de caudal de este tipo:

Ventajas del medidor de caudal de área variable con resorte para vapor

Robustos.
Se pueden conseguir rangos de 25:1 con velocidades normales de vapor (25 m/s), aunque soportan altas velocidades de manera intermitente, ofreciendo rangos de hasta 40:1.
Precisión de ± 2% del valor real.
Se pueden personalizar para sistemas de vapor saturado con sensores de temperatura y presión para proporcionar compensación por densidad.
De coste relativamente bajo.
Instalación con tramos rectos cortos.
Inconvenientes de los medidores de caudal de área variable con resorte.
Tamaño limitado a DN100.
En un periodo largo de tiempo, se puede dañar si el vapor es de mala calidad (húmedo, sucio), con prolongadas altas velocidades (> 30 m/s).

Entre las aplicaciones típicas del medidor de caudal de área variable con resorte para vapor, está la medición de caudal de vapor a plantas individuales, o también en pequeñas salas de caldera.

En la opción 2, concretamente, determinando la presión diferencial, este concepto se puede desarrollar aún más dando forma al flotador para que proporcione una relación lineal entre la presión diferencial y el caudal. En la siguiente figura se puede ver un ejemplo de un medidor de caudal de área variable con resorte para vapor midiendo la presión diferencial. Al flotador se le conoce como un cono debido a su forma.

Ventajas de los medidores de caudal de área variable con resorte SLVA

Rango alto, hasta 100:1.
Buena precisión de ± 1% del valor de lectura de la unidad de tubería.
Compacto – una unidad de DN100, sólo precisa 60 mm para instalar entre las bridas.
Adecuado para variedad de fluidos.

Entre los inconvenientes de los medidores de caudal de área variable con resorte SLVA, puede resultar caro debido a los accesorios que requiere, como transmisor de presión diferencial y procesador de caudal.

Entre las aplicaciones típicas de los medidores de caudal de área variable con resorte SLVA, destacan la medición de caudal en salas de calderas, o la medición de caudal en plantas grandes.

Ya que estás interesado en el medidor de caudal de área variable con resorte para vapor, te invitamos a conocer los medidores de caudal de turbina para vapor o los medidores de caudal de placa orificio, así como también a suscribirte al Newsletter de Vapor para La Industria, un recurso que te servirá para recibir más contenido sobre las nuevas tendencias del vapor industrial, como la caída de presión de vapor y su relación con el caudal: ¿Cómo cuantificarla?