INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA PETROLERA

LABORATORIO DE INSTRUMENTACION Y CONTROL DE PLANTAS DE PROCESO

PRÁCTICA NO. 5 “MEDIDORES DE FLUJO”

ALUMNA:

MARTÍNEZ BARRERA ARIATNA YOSELIN

PROF.: JORGE RIVERA ELORZA

GRUPO: 3PV71

FECHA DE ENTREGA: 27 DE MAYO DEL 2015

OBJETIVO:

Obtener la curva de calibración de una placa de orificio instalada con una celda de presión diferencial y transmisor eléctrico.

MARCO TEORICO:

La placa de orificio consiste en una placa perforada que se instala en la tubería, el orificio que posee es una abertura cilíndrica o prismática a través de la cual fluye el fluido.

El orificio es normalizado, la característica de este borde es que el chorro que éste genera no toca en su salida de nuevo la pared del orificio.

El caudal se puede determinar por medio de las lecturas de presión diferenciales.

Dos tomas conectadas en la parte anterior y posterior de la placa captan esta presión diferencial.La disposición de las tomas se pueden observar con más claridad en la figura A.

El orificio de la placa, como se muestra en la figura B, puede ser: concéntrico,excéntrico y segmentada.

La placa concéntrica sirve para líquidos.Excéntrica para los gases donde los cambios de presión implican condensación.Cuando los fluidos contienen un alto porcentaje de gases disueltos.Segmentada, partículas en suspensión implican turbulencias que limpiarán (para que no se

aglomeren partículas) el lado de alta presión evitando errores en la medición.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1.- Abrir válvula de aire.

2.- Verificar que el tanque 1 tenga agua, si esto no pasa, abrir el suministro de alimentación de agua y la recirculación.

3.- Verificar las válvulas de los fluidos, como son agua y aire que suministran el sistema.

4.- Verificar que el encendido eléctrico del tablero funcione.

5.- Encender el equipo de cómputo.

6.- Abrir el programa de “AURORA HMI-SCADA”, y configurar condiciones de operación.

7.- Las condiciones de esta práctica fueron el flujo desde 10 hasta 100% en intervalos de 10, y con una ΔL de 5 cm.

8.- Se inicia el programa y se va modificando el flujo en intervalos de 10% hasta llegar al 100 y se toman las lecturas de tiempo y de ΔP. Cada que se tome una lectura se apaga la bomba y se para el tiempo.

9.- En caso de que se vacié el tanque 2, se procede a enviar el agua del tanque 2 al tanque 1, y continuar con las lecturas.

TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

%Y ΔP

(in H2O)

MED. MAG.

(L/ min)

ΔL

(cm)

Θ

(seg)

10 10.07 25.62 5 33

20 29.32 43.82 5 20

30 46.16 50.57 5 13

40 56.81 56.97 5 12

50 74.72 63.97 5 14

60 71.92 62.44 5 11

70 72.31 66.45 5 12

80 76.02 69.35 5 11

90 76.15 68.45 5 12

100 76.65 69.22 5 13

CÁLCULOS

Qi=√ΔP

QR= 0.785∗¿¿ dónde: θ=min

Qi

1.- Qi10=√ΔP =0.6032

2.-Qi20=√ΔP=1.0292

3.- Qi30=√ΔP=1.2914

4.- Qi40=√ΔP=¿1.4327

5.- Qi50=√ΔP=1.6431

6.- Qi60=√ΔP=1.612

7.- Qi70=√ΔP=1.6163

8.- Qi80=√ΔP=1.6573

9.- Qi90=√ΔP=1.6587

10.- Qi10=√ΔP=1.6641

QR

1.−QR= 0.785∗¿¿ = 25.69

2.-QR= 0.785∗¿¿ =42.39

3.−QR= 0.785∗¿¿ =65.22

4.−QR= 0.785∗¿¿ =70.65

5.−QR= 0.785∗¿¿ =60.56

6.−QR= 0.785∗¿¿ =77.07

7.−QR= 0.785∗¿¿ =70.65

8.−QR= 0.785∗¿¿ =77.07

9.−QR= 0.785∗¿¿ =70.65

10.−QR= 0.785∗¿¿ =65.22

TABLA DE RESULTADOS

%Y ΔP

(psi)

MED.

MAG.

(L/ min)

ΔL

(cm)

Θ

(min)

Qi QR

10 0.3638 25.62 5 0.55 0.6032 25.6920 1.0593 43.82 5

0.33 1.0292 42.3930 1.6678 50.57 5

0.22 1.2914 65.2240 2.0525 56.97 5

0.20 1.4327 70.6550 2.6996 63.97 5 0.23 1.6431 60.5660

2.598562.44 5

0.18 1.6120 77.0770 2.6126 66.45 5 0.20 1.6163 70.6580 2.7466 69.35 5 0.18 1.6573 77.0790 2.7513 68.45 5 0.20 1.6587 70.65

1002.7694

69.22 50.22 1.6641 65.22

GRAFICA

0.3638 1.0593 1.6678 2.0525 2.6996 2.5985 2.6126 2.7466 2.7513 2.76940

102030405060708090

DP vs % Y

Qi Qr

DP (psi)

% Y

CONCLUSIONES Y OBSEVACIONES

Podemos determinar el valor del caudal volumétrico a partir de la diferencial de presión que se obtiene a partir de la toma conectada antes y después de la placa de orificio, la cual es un medidor de flujo primario.

En la gráfica podemos observar que presenta una Qi debajo de la curva de referencia, lo cual nos indica que puede existir una deformación en el diámetro del orificio ya que si éste se hace más grande se puede suponer que pasa mayor cantidad de flujo. Para la mejor observación de estas diferenciales de presión se debe aumentar el intervalo de nivel ya que al tomar las lecturas cada 5cm no se puede observar muy claro en la gráfica.

BIBLIOGRAFIA

http://proton.ucting.udg.mx/dpto/maestros/mateos/clase/ Modulo_05/detectores/orificio/

http://sensoresdecaudal.blogspot.mx/2009/05/placa-orificio.html