• Saltar al contenido principal
  • Saltar a la navegación de la derecha de la cabecera
  • Saltar a la navegación después de la cabecera
  • Saltar al pie de página del sitio
  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • YouTube

 

Vapor para la Industria

Vapor para la Industria

Gestión Eficiente de los Sistemas de Vapor

  • SPIRAX SARCO ES
  • BLOG
  • CASOS DE ÉXITO
  • RECURSOS
  • TRAINING
  • VIDEOS
  • PODCAST
  • CONTACTO
  • es_ES
  • pt_PT
  • INDUSTRIA
    • Alimentación & Bebidas
    • Industria Química
    • Petróleo & Gas
    • Salud & Biotecnología
  • SOLUCIONES
    • Ahorro en Agua
    • Ahorro en Combustible
    • Ahorro en Tiempo
Regímenes de flujo en mediciones de caudal de vapor

Regímenes de flujo en mediciones de caudal de vapor

Usted está aquí: Inicio / Caudalímetros para Vapor / Regímenes de flujo en mediciones de caudal de vapor
diciembre 11, 2019 por Soporte

En este artículo veremos los regímenes de flujo en mediciones de caudal de vapor. Si se ignoran los efectos de viscosidad y fricción de la tubería, un fluido viajaría a través de la tubería con una velocidad uniforme a través de todo el diámetro de la tubería.

El “perfil de velocidad” aparecería como se muestra en la siguiente figura:

Sin embargo, esto sería en realidad un caso ideal, en condiciones reales, la viscosidad afecta al caudal del fluido, junto con la fricción de la tubería hacen que se reduzca la velocidad del fluido cerca de la pared de la tubería. Esto se puede ver claramente en la siguiente figura:

Con un número de Reynolds bajo (2300 o menor) al caudal se le conoce como “laminar”, tal y como se explicó en el artículo acerca de la medición del caudal de vapor, es decir, todo el movimiento se produce a lo largo del eje de la tubería. En estas condiciones, la fricción del fluido contra la pared del tubo significa que se producirá una mayor velocidad de fluido en el centro de la tubería, como en la siguiente figura:

A medida que aumenta la velocidad, y el número de Reynolds supera los 2300, el flujo se convierte cada vez más turbulento con un aumento de remolinos, hasta que alcanza el número de Reynolds 10 000 en que el flujo es completamente turbulento, como se muestra en la siguiente figura:

El vapor saturado, al igual que la mayoría de fluidos, se transporta a través de las tuberías en la zona de “velocidad turbulenta”.

Los ejemplos mostrados en todas las figuras anteriores son útiles ya que proporcionan una comprensión de las características del fluido dentro de las tuberías, sin embargo, el objetivo de estos artículos no es otro que proporcionar información específica acerca del vapor saturado y agua (o condensado).

Si bien estas son dos fases del mismo fluido, sus características son completamente diferentes. Esto se ha demostrado en las secciones anteriores relativas a la Viscosidad Absoluta (m) y la Densidad (r). La siguiente información, por lo tanto, es específicamente relevante para los sistemas de vapor saturado. 

 

Ejemplo de regímenes de fluido en mediciones de caudal de vapor 

Un sistema de tuberías de 100 mm transporta vapor saturado a 10 bar a una velocidad media de 25 m/s. Determinar el número Reynolds. Los siguientes datos están disponibles en las tablas de vapor:

  • Si el número de Reynolds (Re) en un sistema de vapor saturado es inferior a 10.000 (104) el  flujo puede ser laminar o de transición. Bajo condiciones de flujo laminar, la caída de presión es directamente proporcional al caudal.
  • Si el número de Reynolds (Re) es mayor que 10.000 (104) el régimen de flujo es turbulento. En estas condiciones la caída de presión es proporcional a la raíz cuadrada del caudal.
  • Para una medición de caudal de vapor precisa, es esencial tener condiciones constantes y para sistemas de vapor saturado es habitual especificar el número de Reynolds (Re) mínimo como 1 x 105 = 100.000.
  • En el extremo opuesto de la escala, cuando el número de Reynolds (Re) es superior a 1×106, las pérdidas de carga debidas a la fricción dentro de la tubería se hacen importantes, y esto se especifica como el máximo. 

Basándonos en la información anterior, determinar los caudales máximo y mínimo para un caudal turbulento con vapor saturado a 10 bar r en una tubería de 100 mm de diámetro interno. Un sistema de tuberías de 100 mm transporta vapor saturado a 10 bar a una velocidad media de 25 m/s. 

El caudal volumétrico se puede calcular usando la siguiente ecuación:

El caudal másico se puede calcular usando la siguiente ecuación:

La siguiente ecuación proviene de combinar las dos últimas ecuaciones:

Volviendo al anterior, e introduciendo valores en esta última ecuación:

En resumen:

  • El caudal másico de vapor saturado a través de tuberías está en función de la densidad, 
  • viscosidad y velocidad.
  • Para una medición de caudal de vapor precisa, el tamaño de la tubería seleccionado debe dar lugar a números Reynolds de entre 1 x 105 y 1 x 106 en condiciones de mínimo y máximo respectivamente.
  • Dado que la viscosidad, etc, son valores fijos para una condición que se está considerando, el número Reynolds correcto se consigue mediante una selección cuidadosa del tamaño de la tubería.
  • Si el número de Reynolds se incrementa por un factor de 10 (1×105 se convierte en 1×106), entonces también lo hace la velocidad (por ejemplo 2,695 m/s se convierte en 26,95 m/s, respectivamente), siempre que la presión, la densidad y la viscosidad permanezcan constantes. 

Para conocer más sobre regímenes de flujo en mediciones de caudal de vapor o los métodos para medir el vapor industrial que ayudan a reducir costes, te invitamos 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 los métodos de cálculo de consumo de vapor para plantas industriales.

Entrada anterior:Medición del caudal de vaporMedición del caudal de vapor: Características del fluido
Siguiente entrada:Medición de caudal en sistemas de vapor: Principios básicos y terminologíaMedición de caudal en sistemas de vapor

Sidebar

Categorias

  • Ahorro en Agua (5)
  • Ahorro en Combustible (13)
  • Ahorro en Tiempo (5)
  • Alimentación & Bebidas (39)
  • Calidad del Vapor (36)
  • Caso de Éxito (3)
  • Casos de Uso (7)
  • Caudalímetros para Vapor (26)
  • Conceptos Básicos en Sistemas de Vapor (17)
  • Costes Sistemas de Vapor (21)
  • Dimensionado De Válvulas De Control (10)
  • Industria (9)
  • Industria Química (10)
  • Intercambiadores de Calor con Vapor (24)
  • Medición del Caudal de Vapor (26)
  • Mejorar el Rendimiento de los Sistemas de Vapor (2)
  • Optimización de sistemas de vapor (48)
  • Petróleo & Gas (8)
  • Purgadores de vapor (18)
  • Recuperación de Condensados (26)
    • Retorno de Condensado (1)
  • Salud & Biotecnología (12)
  • Solución (7)
  • Tecnología de Limpieza (3)
  • Tipos de Medidores de Caudal para Vapor (7)
  • Transferencia de Calor (23)
  • Tratamiento del Agua para Calderas de Vapor (25)
  • Válvulas de Control (18)
  • Vapor Limpio (28)
  • Invesores
  • Aviso Legal
  • Politica De Privacidad
  • Cookie Notice
  • Certificados

Spain (España)

© 2021 Spirax Sarco Limited. All Rights Reserved. Diseñado por Ventas de Alto Octanaje





×
es_ES
es_ES
pt_PT

Utilizamos cookies para ofrecerte la mejor experiencia en nuestra web.

Puedes aprender más sobre qué cookies utilizamos o desactivarlas en los ajustes.

Vapor para la Industria
Resumen de privacidad

Esta web utiliza cookies para que podamos ofrecerte la mejor experiencia de usuario posible. La información de las cookies se almacena en tu navegador y realiza funciones tales como reconocerte cuando vuelves a nuestra web o ayudar a nuestro equipo a comprender qué secciones de la web encuentras más interesantes y útiles.

Cookies estrictamente necesarias

Las cookies estrictamente necesarias tiene que activarse siempre para que podamos guardar tus preferencias de ajustes de cookies.

Si desactivas esta cookie no podremos guardar tus preferencias. Esto significa que cada vez que visites esta web tendrás que activar o desactivar las cookies de nuevo.

Cookies de terceros

Esta web utiliza Google Analytics para recopilar información anónima tal como el número de visitantes del sitio, o las páginas más populares.

Dejar esta cookie activa nos permite mejorar nuestra web.

¡Por favor, activa primero las cookies estrictamente necesarias para que podamos guardar tus preferencias!

Política de cookies

Más información sobre nuestra política de cookies