Visión general

El medidor de flujo de cuña es un instrumento de medición de flujo de presión diferencial, que se caracteriza por su estructura simple, rendimiento fiable, instalación y uso convenientes y bajo coste. Es adecuado para medir el flujo en situaciones con caudales bajos, volúmenes de flujo pequeños y diámetros de tubería grandes. Puede medir aceite pesado de alta viscosidad, aceite residual, diésel, aceite lubricante, gas industrial, gas de horno de coque, gas de alto horno, gas de generador, gas ciudad, hidrógeno, nitrógeno, aire, vapor, líquidos de aguas residuales y otros medios.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento del medidor de flujo de cuña se basa en la ley de conservación de la energía: la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad del flujo. Cuando el fluido fluye a través del elemento de estrangulación en forma de V (también conocido como resistencia de flujo en forma de cuña o bloque de cuña) y el canal en forma de arco formado por la pared interior del tubo de medición, se genera una presión diferencial en los lados aguas arriba y aguas abajo del elemento de estrangulación. La raíz cuadrada de esta presión diferencial es proporcional a la velocidad de flujo másica o volumétrica dentro de un cierto rango de números de Reynolds (500-106). Las diferentes relaciones de la altura del arco h con respecto al diámetro de la tubería D (relación de cuña h/D) determinan diferentes rangos de medición de flujo.

Ecuación de flujo para el medidor de flujo de cuña:

Donde: qv - caudal volumétrico, m ³/s
C - coeficiente de descarga;
ε - coeficiente de expansibilidad;
m - relación de área de estrangulación,
D - diámetro interior de la tubería, m;
Δp - presión diferencial, Pa;
ρ - densidad del medio medido, kg/m ³.

Parámetros técnicos

1. Nivel de precisión: nivel 0,5, nivel 1,0
2. Relación de rangos: 10:1
3. Medios medidos: líquido, gas, vapor
4. Rango aplicable del número de Reynolds: 500~1×106
5. Viscosidad del medio: 500 mPa.s
6. Presión de trabajo: hasta 42 MPa (CL2500)
7. Temperatura de trabajo: inferior a 400 °C
8. Diámetro de tubería aplicable: DN15 mm—DN1200 mm
9. Relación de cuña: 0,2—0,5

Rango de aplicación

1. Gases
Gas de carbón;
Gas natural, incluyendo gas natural con alta humedad y gas natural impuro que contiene otras impurezas;
Aire, incluyendo aire que contiene humedad, partículas sólidas y otras sustancias en suspensión.
2. Vapor
Vapor saturado, vapor sobrecalentado
3. Líquidos
Aceites: incluyendo petróleo crudo, fueloil, alquitrán de hulla, aceite residual, aceite de parafina, aceite de emulsión con agua, aguas residuales que contienen arena y lodo.
Suspensiones: incluyendo suspensión de aceite, suspensión de mineral de hierro, pulpa, lodo, suspensión de carbón.
Agua: incluyendo agua limpia, aguas residuales, aguas residuales industriales, agua de fuente fluvial que contiene arena y residuos.
Varias soluciones acuosas: incluyendo ácidos, bases, soluciones salinas y soluciones fuertemente corrosivas que son propensas a la cristalización o contienen muchas sustancias en suspensión.