¿Cuál es la diferencia entre las placas de orificio porosas y equilibradas, y cuáles son las diferencias en su uso práctico?

La estructura de la placa de orificios multinivel debería ser similar a la de una placa de orificios uninivel. En otras palabras, se puede considerar que una placa de orificios multinivel es en realidad varias placas de orificios uninivel conectadas entre sí. Se utiliza una placa de orificios multinivel porque la presión detrás de la placa (P2) no debe ser menor del 55% de la presión antes de la placa (P1); esto evita que se produzca un cierre del flujo. Cuando P2…

Según la descripción, la placa de orificio de equilibrio presenta muchas ventajas sobre las placas de orificio estándar, como una mayor precisión, un tramo de tubería más corto y un rango de aplicación más amplio. La placa de orificio de equilibrio no es un dispositivo de estrangulamiento estándar y requiere calibración con flujo real.

El tipo poroso no es un conjunto de orificios individuales, sino que se trata de una placa con múltiples orificios. Por lo general, se le denomina medidor de caudal de equilibrio; su nivel de precisión es superior al de las placas de orificio estándar

Esta es la descripción copiada de la página del producto del fabricante de instrumentos Tianyi de Huai’an. Creo que la presentación es bastante precisa y detallada. Vine aquí para responder a la pregunta del autor del post. Resumen del producto: El medidor de caudal equilibrado representa una mejora significativa en comparación con los dispositivos de restricción tradicionales, y presenta las características distintivas de la rectificación equilibrada. Los dispositivos de restricción tradicionales cuentan con un solo orificio por el cual fluye el fluido; esto hace que el fluido pierda su estado ideal después de pasar por dicho dispositivo ； Por su parte, el medidor de caudal de equilibrio cuenta con varios orificios funcionales, lo que permite equilibrar y regular al máximo el campo de flujo para lograr un fluido ideal. De este modo, se aprovechan al máximo las ventajas del medidor de caudal por diferencia de presión. Los medidores de caudal de tipo de equilibrio son adecuados para la medición de casi todos los fluidos, y representan una revolución en la tecnología de medición de flujos. Actualmente, estos dispositivos se utilizan ampliamente en industrias como el petróleo, la química, la metalurgia, la energía eléctrica, el gas natural y el tratamiento de aguas. Principio de funcionamiento: El medidor de caudal de equilibrio es un instrumento revolucionario de tipo de diferencia de presión. Su principio de funcionamiento es similar al de los demás medidores de caudal de este tipo; se basa en el principio de conversión de energía dentro de un tubo sellado. En el caso de un fluido ideal, el caudal en el tubo es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la diferencia de presión ； Se puede calcular el caudal en la tubería utilizando la diferencia de presión, según la ecuación de Bernoulli. El sensor de flujo de equilibrio es un regulador de caudal en forma de disco poroso, instalado en la sección transversal del tubo. El tamaño y la distribución de cada orificio están determinados mediante fórmulas especiales y datos de pruebas; a estos orificios se les denomina orificios funcionales. Cuando el fluido pasa por los orificios funcionales del disco, este se equilibra y se reduce al mínimo la formación de vórtices, lo que permite que el fluido se comporte de manera casi ideal. Mediante los dispositivos de medición de presión, se puede obtener una señal de diferencia de presión estable. A partir de la ecuación de Bernoulli, se puede calcular el caudal volumétrico y el caudal masivo. Características del medidor de flujo de tipo equilibrado: La precisión de medición es de 5 a 10 veces mayor que la de las placas de orificio estándar. El ruido generado por el flujo es 1/15 del que se produce con las placas de orificio estándar. La pérdida de presión permanente es 1/3 de la que ocurre con dichas placas. La recuperación de la presión es 2 veces más rápida que en las placas de orificio estándar. La longitud mínima del tramo recto necesario es inferior a 0.5D. Además, este sensor tiene una alta linealidad y buena repetibilidad. Gracias a su estructura simétrica con múltiples orificios, permite equilibrar el campo de flujo, lo que reduce las turbulencias, vibraciones y ruidos en las señales. Esto mejora la estabilidad del campo de flujo, lo que aumenta la linealidad en un 5 a 10 veces, y la repetibilidad en un 54%, hasta alcanzar el 0.15%. En términos de rendimiento general, el medidor de flujo de tipo equilibrado se considera un medidor de alta calidad. Con una relación de rango de 5:1, la linealidad puede alcanzar ±0,3 % ； Con una relación de rango de 7:1, la linealidad puede alcanzar ±0,5% ； Con un ratio de rango de 10:1, la linealidad puede alcanzar el ±1,0%. En segundo lugar, se requieren tramos rectos más cortos. Dado que el sensor de flujo de equilibrio cuenta con un campo de flujo estable y la presión se recupera dos veces más rápido que en las placas de orificio, **se reducen los requisitos en cuanto a los tramos rectos necesarios. Por lo general, se requieren 3D de tramo recto delante y 1D detrás; sin embargo, este valor puede ser inferior a 0,5D. De esta manera, se evitan grandes cantidades de tramos rectos, especialmente en tuberías hechas de materiales especiales y costosos. III. Reducción de la pérdida de presión permanente. El diseño simétrico y poroso permite reducir las fuerzas de cizallamiento causadas por la turbulencia, así como la formación de vórtices. Esto disminuye la pérdida de energía cinética. Bajo las mismas condiciones de medición, se logra una reducción de 2,5 veces en la pérdida de presión permanente en comparación con las placas perforadas. De este modo, se ahorran costos significativos en energía durante el funcionamiento del equipo. Se trata de un instrumento eficiente desde el punto de vista energético, por lo que merece ser ampliamente utilizado. IV. Resistente a la suciedad y difícil de obstruir: su diseño simétrico y poroso reduce las fuerzas de cizallamiento causadas por la turbulencia, así como la formación de vórtices. Esto **disminuye la aparición de zonas estancadas, lo que permite que los medios sucios pasen fácilmente a través de los orificios, reduciendo así las posibilidades de que estos se obstruyan. V. Puede reemplazar directamente a la placa de orificios. Al tener el mismo método de uso y forma que esta, puede ser reemplazada sin necesidad de realizar cambios en las tuberías ni en los instrumentos relacionados. Es ideal para sustituir las placas de orificios por medidores de caudal de equilibrio en la renovación del sistema de medición de energía de toda la planta. VI. Amplitud amplia de medición del caudal. Según los resultados de los ensayos, sabemos que las características del medidor de caudal en equilibrio permiten que la velocidad del flujo varíe desde valores mínimos hasta la velocidad del sonido ； Su número de Reynolds mínimo puede ser inferior a 200, mientras que su número de Reynolds máximo es superior a 107 ； El valor de β puede ser de 0,25 a 0,90. VII. Buena estabilidad a largo plazo: Gracias a la reducción significativa de las fuerzas de cizalladura por turbulencia, disminuye en gran medida la fricción directa entre el medio y los componentes de restricción del flujo. El valor de β se mantiene constante a lo largo del tiempo. Dado que el instrumento no cuenta con partes móviles, puede mantener su estabilidad a largo plazo. VIII. Medios a altas temperaturas y presiones medibles. Al igual que los dispositivos de restricción de flujo como las placas de orificio, la temperatura y presión de operación dependen del material y la clase de los tubos y bridas. La temperatura de operación puede llegar a 850 °C, mientras que la presión puede alcanzar los 42 MPa. IX. Medios en condiciones de operación complejas y medibles: Gracias a su diseño estructural especial, este tipo de medidores posee propiedades únicas. Pueden manejar mezclas de fase gas-líquido, diversos gases mezclados (como gas natural, biogás, gas de ciudad, etc.), gases a bajas temperaturas (como GNL, nitrógeno líquido, oxígeno líquido, argón líquido, hidrógeno líquido, cloro líquido, etileno licuado, gas licuado de petróleo, etc.), medios en fase gas-líquido (como vapor húmedo), pulpas, flujos de agua multiphásicos, flujos de agua con vibraciones, medios afectados por interferencias electromagnéticas, y también flujos bidireccionales (ya que el caudalímetro está completamente simétrico por ambos lados).

Te refieres a la placa de orificios de reducción de presión en varios niveles, no a la placa de orificios porosa (medidor de caudal de equilibrio).

Los materiales porosos se utilizan mucho en la actualidad; no se sabe cuál es su efectividad real, pero parece que se requieren requisitos relativamente bajos para las secciones de tubería rectas.

En términos sencillos, lo que ocurre es que el tramo de tubería recto necesario es más corto, por lo que la pérdida de presión disminuye. Sin embargo, el precio aumenta. Además, sigue habiendo erosión por parte del fluido, y los errores también se vuelven cada vez mayores.

La precisión de las placas perforadas con múltiples orificios es mayor que la de las placas con un solo orificio; además, se requiere un tramo de tubería más corto, pero hay pocas unidades que puedan ser calibradas.

Todavía no he visto una placa porosa. Voy a aprenderlo*.

He copiado directamente la descripción de la página oficial del fabricante

Al principio ya escribí que se trata de una copia de la descripción del sitio web oficial de la fábrica Huai’an Tianyi; por favor, preste atención a su elección de palabras

La tecnología clave de las placas porosas sigue estando en manos de A+K; en China, parece que no se puede confiar en ellos

Para condiciones de proceso en las que es necesario un control estricto de la pérdida de presión, se recomienda utilizar placas perforadas. Pero lo que se mencionó sobre el flujo bifásico no parece ser más que exageración