Fórmula de cálculo del caudalímetro de diferencia de presión y ejemplos de cálculo

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En la reparación de los medidores de caudal por diferencia de presión, los cálculos son algo indispensable para quienes trabajan con estos instrumentos. En esta publicación se comparten las fórmulas de cálculo más utilizadas en este tipo de medidores, así como ejemplos prácticos. Dominar estas técnicas es clave para utilizar los medidores de caudal por diferencia de presión de manera eficiente. 1. La relación entre la diferencia de presión y el caudal en los medidores de caudal de tipo diferencial se puede calcular en yunrun.com.cn/tech/1998.html. La diferencia de presión en estos medidores es directamente proporcional al cuadrado del caudal; en otras palabras, el caudal es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la diferencia de presión. Esto se expresa mediante la siguiente fórmula: La unidad de medición en estos instrumentos es el porcentaje de caudal. Cuando el rango mínimo de la diferencia de presión es 0, se obtiene la siguiente fórmula. En esta fórmula, △P representa cualquier valor de diferencia de presión ； Q es un caudal arbitrario ； △Pmax es el límite superior de la diferencia de presión ； Qmax es el límite máximo de caudal ； Donde n es cualquier porcentaje de caudal. El rango de un transmisor de diferencia de presión es de 0-40 kPa; el caudal correspondiente es de 0-160 m³/h. La señal de salida es de 4-20 mA. ¿Cuál debería ser el caudal cuando la corriente de salida del transmisor es de 8 mA? ¿Cuál es la diferencia de presión? Solución: ① Cuando la salida del caudalímetro de tipo diferencia de presión es de 8 mA, el caudal es de 80 m³/h. ②Se sabe que cuando la salida del transmisor de diferencia de presión es de 8 mA, el caudal es de 80 m³/h, lo cual representa el 50% del rango máximo. Por lo tanto, la diferencia de presión en ese caso es de 10 kPa. 2. Conversión entre el caudal volumétrico en estado estándar y en estado de operación. La fórmula para la conversión entre el caudal volumétrico en estado estándar y en estado de operación es la siguiente: En la fórmula, qv representa el caudal volumétrico en estado de operación, cuya unidad es m3/h ； qn es el caudal volumétrico en condiciones estándar, con unidad de m3/h ； P es la presión absoluta en estado de funcionamiento, con unidad de Pa ； Pn es la presión absoluta en condiciones estándar, con unidades de Pa ； T es la temperatura termodinámica en estado de funcionamiento, cuya unidad es el K ； Tn es la temperatura termodinámica en condiciones estándar, cuya unidad es el K ； Z es el coeficiente de compresibilidad del gas en estado de funcionamiento ； Zn es el coeficiente de compresibilidad del gas en estado estándar ； Un caudalímetro de aire tiene un rango de medición de 0-2000 m³/h (en condiciones de 20°C y 101,325 kPa). La presión durante su funcionamiento es de 0,5 MPa, y la temperatura es de 60°C. Se desea determinar el caudal volumétrico en estas condiciones de operación. Solución: Se sustituyen los datos en la fórmula para calcular el caudal volumétrico en condiciones de funcionamiento. El rango de caudal volumétrico de este medidor en condiciones normales de funcionamiento es de 0-460 m³/h. 3. Cálculo para modificar el rango de una placa de orificio estándar. En el lugar donde se realiza la medición, a veces ocurre que el caudal a medir supera el rango máximo de la placa de orificio; o bien, el caudal es tan bajo que solo se puede mostrar un valor inferior al 30% del rango máximo ； Se puede satisfacer la situación de emergencia ampliando o reduciendo el rango de diferencia de presión. La base para cambiar el rango es una fórmula; dado que se conocen la diferencia de presión máxima y el caudal máximo del medidor de flujo, con estos dos parámetros se puede realizar el cálculo para cambiar el rango. Hay un medidor de caudal con placa orificial, cuyo rango de presión diferencial diseñado es de 0-60 kPa, y su rango de caudal es de 0-10000 kg/h. Al ampliarse la escala de producción, el caudal del proceso ha superado el caudal máximo de la placa de orificio; por lo tanto, se pretende ampliar el rango a 0-15000 kg/h. Solución: Según la fórmula, se calcula la diferencia de presión máxima correspondiente. El valor de la diferencia de presión obtenido mediante este cálculo sencillo presentará cierto error. No se utiliza para los cálculos relacionados con las transacciones comerciales, pero sí es adecuado para su uso en entornos de producción generales. La incertidumbre no representa un problema, aunque la pérdida de presión aumentará. Al cambiar el rango de la placa de orificios, se deben tener en cuenta los efectos de muchos parámetros variables; para ello, es recomendable utilizar un método de cálculo iterativo. ¿Cuál es la diferencia entre el cálculo iterativo y el cálculo simple? A continuación se presenta un ejemplo de comparación. Un medidor de caudal de vapor tenía originalmente un caudal máximo de 70000 kg/h y una diferencia de presión máxima de 100 kPa. Dado que el caudal real era demasiado bajo, se decidió aumentar el caudal máximo a 35000 kg/h. Los cálculos iterativos realizados con la computadora arrojaron un valor de 35000 kg/h, con una diferencia de presión máxima correspondiente de 24,837 kPa. Según las fórmulas, el valor de la diferencia de presión máxima para 35000 kg/h sería de 25 kPa. Si se toma como valor estándar el resultado de los cálculos iterativos, el error del método simple es del 0,656%. Este valor es aceptable en muchos entornos de producción, especialmente en situaciones de emergencia, ya que reemplazar la placa de control requiere pedidos especiales y detención del proceso. Para reducir los errores, también se pueden realizar correcciones indirectas en algunos parámetros dentro del medidor de caudal o en el DCS (como el coeficiente de descarga, el coeficiente de expansión, la densidad del fluido, etc.). Cambie por su cuenta el rango de la placa de orificio estándar: primero realice los cálculos, luego configure el rango del transmisor de diferencia de presión según los resultados obtenidos, y proceda con la calibración ； Al configurar nuevos parámetros en el contador de caudal y el DCS, se puede poner en servicio. Medidor de caudal y acumulador yunrun.com.cn/product/999.html La modificación del rango de medición de la placa de orificio se ve limitada por ciertas condiciones; es decir, el nuevo rango no puede superar el rango ajustable de 3:1 de la placa de orificio estándar. Cuando sea posible, se debe utilizar el método de cálculo iterativo o rediseñar la placa de orificio.