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Medición de Vapor Húmedo – Caudalímetro VorCone de VORTEK

Medición de Vapor Húmedo – Caudalímetro VorCone de VORTEK
El caudalímetro VorCone, que utiliza las tecnologías de medición de vórtex y cono en forma híbrida, mide eficientemente las variables de calidad y caudal másico a través de un amplio rango. Los dos principios de medición independientes se complementan entre sí, proporcionando más información que la que obtiene cada uno en forma separada.

Introducción

El uso de vapor es esencial en la mayoría de las industrias de proceso, proveyendo un modo conveniente de transportar energía a través de las instalaciones. Esta fuente de energía comúnmente se utiliza para transferencia de calor, trabajo mecánico, esterilización y humidificación. La mayoría de las veces, este servicio se encuentra en condición de vapor húmedo, ya que cuando la caldera produce vapor, este arrastra una cierta cantidad de gotas de agua que no llegaron a vaporizar.

Para cuantificar el grado de humedad del vapor se utiliza el concepto de calidad de vapor, el cual queda determinado a través de la siguiente relación:

Cuando se cuenta con un vapor de calidad 100%, estamos hablando de un vapor saturado seco, el cual posee propiedades óptimas para la transferencia de calor y el flujo hidrodinámico. A medida que la calidad del vapor baja, aumentando su porcentaje de humedad, menor es la eficiencia del vapor, ya que la energía contenida es menor y disminuye su capacidad de transferencia de calor. Además, comienzan a surgir problemáticas como la erosión de las cañerías, corrosión debida a la presencia de ácido carbónico en las cañerías, y los problemas mecánicos asociados al golpe de ariete (formación de tapón de agua líquida empujado por la corriente de vapor).

Comprendiendo la importancia de contar con un vapor de buena calidad, debería contarse con una adecuada medición y control de la calidad del vapor a un estándar aceptable. En general, la calidad del vapor no suele monitorearse, y se asume que el mismo es de calidad 100%. De esta manera, los problemas asociados a una baja calidad del vapor terminan siendo atribuidos a otros componentes del sistema.

Medición de caudal másico y calidad del vapor con el caudalímetro VorCone

El vapor húmedo es un flujo bifásico, por lo que representa un desafío particular. Los sistemas existentes de medición de calidad de vapor tienden a operar en un rango limitado a valores altos (calidad > 80%).

El caudalímetro VorCone, que utiliza las tecnologías de medición de vórtex y cono en forma híbrida, mide eficientemente las variables de calidad y caudal másico a través de un amplio rango. Los dos principios de medición independientes se complementan entre sí, proporcionando más información que la que obtiene cada uno en forma separada.

El caudalímetro VorCone modela al vapor húmedo como un fluido pseudo-homogéneo. El caudal volumétrico de la mezcla Qh se determina a través de la frecuencia de los vórtices generados por el shedder del sensor vórtex, y lo relaciona con el k factor:

El caudal volumétrico de la mezcla calculado se reemplaza en la ecuación de caudal volumétrico del medidor de cono, y la expresión resultante se reacomoda para cuantificar una medición de densidad de la mezcla:

Donde E y At son parámetros geométricos del cono, Cd su coeficiente de descarga, y ?P es la señal primaria medida por el cono.

El caudalímetro Vortek incluye sensores integrados de presión y temperatura, y además la electrónica incluye un computador de caudal con tablas de vapor. Por ende, a través de tabla son conocidas las densidades de las fases líquida y vapor en forma separada. De esta forma puede calcularse la calidad del vapor:

Conociendo la calidad del vapor, las correlaciones ISO de medición de gas húmedo son aplicadas para corregir el caudal másico del vapor:

Rango de medición de VorCone

La mayoría de los sistemas de medición de calidad de vapor operan en un rango limitado de calidades altas (X>80%). El caudalímetro VorCone mide caudal másico y calidad de vapor en un amplio rango de calidades:

Ventajas del caudalímetro VorCone

El caudalímetro VorCone mide caudal y calidad, permitiendo a los operadores de planta conocer la condición real del vapor en tiempo real. A partir del monitoreo de estas variables, es posible identificar correctamente los problemas asociados a los sistemas de vapor, en lugar de tener que asumir una calidad y afrontar las consecuencias de una suposición incorrecta.. El caudalímetro VorCone facilita una óptima gestión de los sistemas de vapor, brindando una mejora en los aspectos económicos y de seguridad por igual.

 

Rango de medición de VorCone

La mayoría de los sistemas de medición de calidad de vapor operan en un rango limitado de calidades altas (X>80%). El caudalímetro VorCone mide caudal másico y calidad de vapor en un amplio rango de calidades:

Ventajas del caudalímetro VorCone

El caudalímetro VorCone mide caudal y calidad, permitiendo a los operadores de planta conocer la condición real del vapor en tiempo real. A partir del monitoreo de estas variables, es posible identificar correctamente los problemas asociados a los sistemas de vapor, en lugar de tener que asumir una calidad y afrontar las consecuencias de una suposición incorrecta.. El caudalímetro VorCone facilita una óptima gestión de los sistemas de vapor, brindando una mejora en los aspectos económicos y de seguridad por igual.