a) De la Tabla 1 del catálogo de FOXBORO 81A Turbine Flowmeters, para un diámtero de 1 pulg. (que es el diámetro de nuestra cañería), los caudales

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Margarita Aguirre Gil
hace 6 años
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1 PROBLEMA En un instlción se mide cudles de un líquido de densidd 1 g/cc y 1 cp de viscosidd con un turbin Serie 81A de Foxboro de 1 pulg de diámetro. () Cuánto vle el cudl mínimo que es cpz de medir el dispositivo con l exctitud de referenci especificd en ctálogo? (b) En cuánto cmbi el cudl mínimo si se emple un líquido de 5 cp? Cuánto vle en ests condiciones el turndown? (c) Cuánto cmbi l pérdid de crg respecto de vlor obtenible con el fluido originl? PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO TURBINA Consiste en un prto que rot, llmdo rotor, que está colocdo en l cñerí de tl form que l velocidd rotcionl es proporcionl l velocidd del fluido; y ést está relciond l cudl. 1. Sensor 2. Rotor 3. Brid de montje 4. Directores de flujo 5. Centro de directores de flujo. Eje de rotor, rodmientos 7. Seguros de retención 8. Cuerpo ) De l Tbl 1 del ctálogo de FOXBORO 81A Turbine Flowmeters, pr un diámtero de 1 pulg. (que es el diámetro de nuestr cñerí), los cudles

del ctálogo: Se observ que pr un fluido cuy viscosidd dinámic de 1 cst, los límites de cudl que encierrn un rngo linel son: Q min = 0,22 lt/s = 3,5 gl/min Q mx = 3,20

2 límites que se pueden medir con un linelidd de ± 0,5 % son: Q min = 0,22 lt/s = 3,5 gl/min Q mx = 3,20 lt/s = 50 gl/min b) Pr nlizr este punto se debe utilizr l Figur 10 de l pág. del ctálogo: Se observ que pr un fluido cuy viscosidd dinámic de 1 cst, los límites de cudl que encierrn un rngo linel son: Q min = 0,22 lt/s = 3,5 gl/min Q mx = 3,20 lt/s = 50 gl/min Estos d un rngebilidd (Turndown) de: Rngebili dd Pero cundo se emple un líquido de 5 cst, los cudles límites que encierrn un rngo linel se ven reducidos: Q min 5 cst = 1,29 lt/s = 20 gl/min Q mx 5 cst = 3,20 lt/s = 50 gl/min Ahor l rngebilidd será: Vl = mx Vlmin 50 Rngebili dd = = = = 14,28 3,5 2,5

3 c) L Tbl 1 d los vlores de pérdid de crg flujo máximo. Est informción está bsd en gu (ρ rel = 1, μ = 1 cp 15 ºC). El vlor de pérdid de presión un flujo determindo menor l máximo puede ser clculdo. Pr ello l pérdid de presión correspondiente l flujo máximo se multiplic por el cudrdo del vlor del flujo divido por el máximo flujo. L ecución es l siguiente: 2 Q ΔP = Δ Pmx Qmx Hy otr ecución más elbord pr clculr l pérdid de presión en un turbin. Est se utiliz pr líquidos cuy densidd reltiv y/o viscosidd difieren de l del líquido pr el cul l turbin fue clibrdo (generlmente gu). En ést ecución l pérdid de presión está fectd por fctores que considern el cmbio de viscosidd y/o densidd junto con los cmbios por cudl: ΔP = ΔP mx ρ ρ gu 0,81 μ μ gu 0,27 Q Q mx 1,82 Ahor se clcul l pérdid de crg pr un fluido de 5 cst cudl máximo, de l Tbl 1 se obtiene ΔP mx = 40 kp: Δ P = 40kP = 1, 77kP Se observ un umento de l pérdid de crg de 21,77 kp. 0,81 0,27 1,82

4 PROBLEMA En un citrícol se necesit medir el cudl másico de jugo concentrdo de limón que sle del evpordor. Los dtos de cudl son vitles y que se emplerán pr clculr los lotes vendidos y eventulmente pr relizr mezcls de los mismos. Ls condiciones de proceso son: Cudl nominl 4 ton/hor mínimo: Cudl nominl 1 ton/hor máximo: Concentrción de Brix sólidos: Tempertur: 25 C 55 C Presión: 200 Kp efectiv Pérdid de crg 70 Kp máxim: Diámetro de cñerí: 2 pulg (SCh 40) Se dispone de l cotizción pr cudlímetros másicos por efecto Coriolis (estándr) de dos firms KROHNE y Schlumberger: Corims de KROHNE m de Schlumberger Modelo Precio (U$S) Modelo Precio (U$S) 10 P / P /075/ P /150/ P /250/ P 7000 Los precios corresponden l presentción estándr del equipo e incluyen el costo de instlción. Seleccionr mrc y modelo del equipo más propido pr est plicción.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO - EFECTO CORIOLIS Un tubo de medición recto es sometido un oscilción girtori (ϖ) lrededor de

El líquido fluye primero de zons de lt velocidd rotcionl zons de menor velocidd rotcionl.

descelerdo de mner uniforme hst que finlmente lleg cero en el plno del eje de rotción.

celerdo lcnzndo myores velociddes de rotción.

constnte uniformemente distribuid lo lrgo del tubo se ejerz en el fluido. Est fuerz se l conoce como fuerz de CORIOLIS.

5 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO - EFECTO CORIOLIS Un tubo de medición recto es sometido un oscilción girtori (ϖ) lrededor de un eje, como se indic en l figur. A trvés del tubo circul un líquido desde A hst B. El líquido fluye primero de zons de lt velocidd rotcionl zons de menor velocidd rotcionl. A medid en que se proxim l plno del tubo que coincide con el eje de rotción, el movimiento rotcionl del fluido es descelerdo de mner uniforme hst que finlmente lleg cero en el plno del eje de rotción. A medid que el líquido fluye lejándose de este plno hci zons de lt velocidd de rotción, el líquido es uniformemente celerdo lcnzndo myores velociddes de rotción. Ambos procesos, descelerción uniforme y celerción uniforme del movimiento rotcionl del fluido, requiere que un fuerz constnte uniformemente distribuid lo lrgo del tubo se ejerz en el fluido. Est fuerz se l conoce como fuerz de CORIOLIS. Si v es l velocidd del fluido en el tubo de medición, ϖ es l velocidd ngulr instntáne y m l ms de líquido en el interior del tubo, se puede determinr l fuerz de CORIOLIS como: F = 2m( ϖ v) C L fuerz de coriolis,y de est mner el cudl, son determindos midiendo l cntidd de deformción. X Dtos: Qn min = 4 tn/h =, kg/min

6 Qn mx = 1 tn/h = 2, kg/min Concentrción de sólidos: ºBx Tempertur: ºC Presión = 200 kp ef Pérdid de crg máxim: Δp mx = 70 kp Diámetro cñerí: 2 pulg. esc. 40 Con los dtos de cudl máximo de 2, kg/min y diámetro de cñerí 2 pulgds se nlizn mbos ctálogos y se obtienen los modelos correspondientes pr cd fbricnte: KROHNE - Corimss MF P SCHLUMBERGER - Mss Flowmeter - Model 195 Ahor con estos dos modelos y sus correspondientes ctálogos se rm un tbl comprtiv: Crcterístics Corimss MF220 Schlumberger Model 300 P 195 Cpcidd [kg/min] Temperturs ºC ºC Presión [Br] Densidd 0,001-2 kg/m 3 0,4-2 Pérdid de Crg [kp] 0 10 Exctitud 0,5% 0,5% Repetitibilidd 0,1 % rte 0,1% Diámetro cñerí 1 1/2-2 2 Precio [U$S] 4930,00 540,00 A prtir de ést tbl, se descrt el cudlímetro Corimss 300 P y que éste que está diseñdo pr un rngo muy bjo de densiddes el cul no es suficiente pr éste cso. Por lo tnto l opción es el cudlímetro de l firm Schlumberger.

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