manómetros de Bourdon sus partes y usos PDF

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cortos apunte sobre el manómetro y sus usos en el mundo de la ingeniería, como se usa en una tubería contra incendios en industrias petroquimicas...

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UNIVERSIDAD TECNICA DE ESMERALDAS “LUIS VARGAS TORRES” CARRERA: ING. QUIMICA PARALELO: “B” ASIGNATURA: MECANICA DE FLUIDO TEMA: EQUIPOS INDUSTRIALES DE MEDICION Y PRECISIÓN INTEGRANTES: ARROYO JESSICA BAUTISTA MELANY BRANDA KEVIN GASPAR KAREN MARRET SCARLET PERIODO 2021/2022 ESMERALDAS - ECUADOR

EQUIPOS INDUSTRIALES DE MEDICION Y PRECISIÓN

MANÒMETRO Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados.

Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica.

TIPOS DE MANÓMETROS

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Manómetros comerciales

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Manómetros de uso general

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Manómetros industriales de acero inoxidable

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Manómetros para procesos industriales

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Tipo T: precisión elevada y monel húmedo

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Manómetros diferenciales

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Manómetros de utilidad rellenables con liquido

1. Manómetro de tubo de Bourdon

El manómetro de Bourdon es el mas común de los manómetros, consiste en un tubo, cerrado por uno de sus extremos, aplanado y enrollado en espiral. El otro extremo del tubo se conecta al recipiente del fluido al que se quiere medir la presión.

Se hace pasar el fluido por el tubo, el que hará que se vaya desenrollando. Con este movimiento del tubo, se mueve una aguja que marcara la presión del fluido.

2. Manómetro de 2 ramas abiertas (o de vidrio en U)

Este consiste en un tubo de vidrio en forma de U que contiene un líquido, donde una de las ramas está abierta a la atmósfera y la otra está conectada al recipiente que contiene el fluido al que se le quiere medir la presión.

El fluido del recipiente penetra en el tubo generando un “empuje” al liquido contenido en este tubo. La presión del fluido es fácil medirla calculando el valor h y aplicando la fórmula de Bernoulli, donde:

Pfluido = Patm + ρ*g*h ;

donde ρ es la densidad del líquido del tubo y g es la fuerza de gravedad.

Es un tipo de Tubo de Pitot donde, una vez insertado en una tubería, nos permite medir la presión del caudal con el que se cuenta.

3. Manómetro Truncado

Este no es un auténtico manómetro ya que mide presiones absolutas y no manométricas. El funcionamiento es igual al manómetro de vidrio en U solo que la rama que está abierta a la atmósfera en este caso está cerrada.

Al estar cerrado, y no incidir la presión atmosférica, se parte realmente de cero; sirve para medir pequeñas presiones gaseosas de 1 Torr (recordemos: 51 Torr = 1 psi).

4. Manómetro metálico

Son los que mayormente se utilizan en las industrias. Estos son barómetros modificados para que dentro de este actúe la presión del fluido que se desea medir y fuera actúe la presión atmosférica.

¿CÓMO FUNCIONA UN MANÓMETRO? Los manómetros industriales suelen tener una escala graduada que mide la presión, normalmente, en bares, pascales o en psi (fuerza por pulgada cuadrada).

Todos los manómetros de presión tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión.

Este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes. La aguja nos mide la presión en el interior del circuito. En la escala tenemos colores para identificar franjas de presión, por ejemplo, el color rojo peligrosa por ser muy alta. Algo muy importante a la hora de utilizar un manómetro de presión es su exactitud o precisión.

COMPOSICION DEL MANÒMETRO

A pesar de que varía su composición según el tipo que se esté utilizando, podemos encontrar algunas partes que son esenciales.

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Recepción: Se encarga de transformar la fuerza generada por la presión

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Transferencia: Amplia la fuerza del elemento de recepción y la transmite a la siguiente etapa

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Indicación: visual

cia un indicador

PRESICION DEL MANÒMETRO

Algo muy importante a la hora de utilizar un manómetro de presión es su exactitud o precisión. La exactitud se define como la diferencia máxima (error) entre el valor verdadero y el valor indicado por el manómetro expresado como porcentaje.

La precisión del manómetro está estrechamente relacionada con su precio. Las aplicaciones que requieren lecturas menos precisas, pueden utilizar una precisión de "32-3", que significa que los indicadores tienen una precisión de más o menos 3% en el tercer y último tercio inferior de su rango de medición (escala), y dentro de 2% en el tercio medio. Hay manómetros que pueden ser tan precisos y llegar al 0,25%.

PLACAS DE ORIFICIO

Es un instrumento de medición de caudal y velocidad de fluido muy utilizado en la industria por su simpleza y economía, siendo también muy utilizadas para reducir la presión o restringir el flujo de un fluido dentro de una tubería (al realizar esta tarea son llamadas placas de restricción). Esta abertura (que suele ser cilíndrica o prismática) permite el paso del fluido. La placa de orificio se instala entre conexiones de tubería, y se colocan tomas de presión antes y después de ésta, para poder registrar la diferencia de presión y estimar el caudal del fluido y su velocidad. Las placas de orificio pueden resistir temperaturas de hasta 800 0C y soportar presiones de hasta 400 bar. Son aptas para medir caudales tanto de gases, como de líquidos y vapor de agua, y cuentan con una precisión de ±0.5% del caudal efectivo o máximo que puede llevar la tubería. El funcionamiento de una placa de orificio es sencillo, cuando el fluido pasa a través de ésta, la presión del fluido disminuye hasta que alcanza el área denominada “vena contracta”. Justo en este punto, se obtiene el mínimo valor de presión dentro de la tubería y por supuesto, es el punto donde se tendrá la velocidad máxima del fluido. Luego de este punto, la presión se incrementará, sin embargo, nunca regresará a su valor anterior (antes de la placa de orificio), debido al efecto de las pérdidas causadas por la turbulencia y la

fricción dentro de la tubería. Esta diferencia de presión permite estimar el caudal dentro de la tubería. Para medir la diferencia de presión, deben concentrarse líneas de impulso desde las tomas de presión que se encuentran aguas arriba y aguas debajo de la placa de orificio.

Fórmula matemática:

d= Diámetro del orificio h=presión diferencial β= relación de parámetros d/D D= Diámetro tubería Cd= coeficiente de descarga

APLICACIÓN DE UNA PLACA DE ORIFICIO

En aplicaciones en las que el caudal permanece dentro de un rango entre 4:1 y 5:1. Esto puede incluir una sala de calderas y aplicaciones en las que el vapor se suministra a muchas plantas, algunas en línea, otras fuera de línea, pero el caudal total está dentro del rango Al ser un elemento de medición de caudal, la placa de orificio tiene miles de aplicaciones y la mayoría son industriales. 

Industrias químicas

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Tratamiento y distribución del agua y gas

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Aceiteras

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Industrias de bebidas

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Calderas

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En motores para medir el caudal de combustible.

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En procesos productivos donde es necesario conocer el caudal de un fluido Gases, vapores, fluidos corrosivos y no corrosivos.

Partes de una placa de orificio

Placas de orificio

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Termorresistencias.

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Termopares.

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Vainas roscadas.

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Vainas bridadas.

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Vainas para solda

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¿Como funciona una placa de orificio?

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El funcionamiento de una placa de orificio se basa en el efecto Venturi. Este consiste en un fenómeno que hace disminuir la presión de un fluido que atraviesa una tubería, y este aumenta su velocidad debido a una disminución del diámetro de la tubería.



Por lo tanto para medir el caudal del fluido, se colocan dos tomas una antes de la placa y otra después, que captan la presión diferencial que se genera debido al aumento de la velocidad. Luego a través del principio de Bernoulli se llega a que la diferencia de presión es proporciona

TIPOS DE PLACASA DE ORIFICIO Las placas de orificio se clasifican según el tipo de orificio que presenten:

1. Placa de orificio concéntrica: Como su nombre lo indica, el orificio se encuentra justo en el centro del disco (utilizada comúnmente para fluidos limpios).

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2. Placa de orificio concéntrica segmentada: La característica de esta placa es que su orificio no es circular, ya que se encuentra segmentado y formando un semicírculo. Se utilizan para medir fluidos que contienen partículas.

3. Placa de orificio excéntrica: En esta placa, el orificio no se encuentra en el centro del disco, sino que se encuentra levemente más abajo. Son utilizadas en tuberías de diámetro pequeño.

ESQUEMA

Son discos con un orificio circular generalmente conectado con el eje de la tubería.

El elemento está dispuesto intercalado perpendicularmente en la tubería, haciendo que el agua pase por el orificio produciendo una presión diferencial entre su entrada y su salida que se mide con un manómetro diferencial.

BIBLIOGRAFÌA

Manòmetro:https://www.areatecnologia.com/herramientas/manometro.html

Para que sirve y los tipos: https://www.ingmecafenix.com/otros/manometro/

Esquema:

https://books.google.com.ec/books?id=u8ZWDwAAQBAJ&lpg=PA190&dq=ESQUEMA %20PLACAS%20DE%20ORIFICIO&hl=es&pg=PA190#v=onepage&q=ESQUEMA %20PLACAS%20DE%20ORIFICIO&f=false...