Programa de cálculo XLSM para placas de orificios de ASME

Descárgalo y úsalo para aprender*, mucho esfuerzo

En realidad, la fórmula de cálculo para las placas de orificio es muy sencilla. Lo más importante son las propiedades físicas del medio, así como el cálculo de su densidad a diferentes temperaturas y presiones. Los programas comerciales suelen incluir una base de datos con estas propiedades físicas

Todo en inglés, usando Google Translate todo el tiempo: lol

Propietario del tema, parece que tiene conocimientos en el cálculo de placas de orificio. Según la norma 14M adjunta, esta sigue siendo aplicable únicamente a condiciones subsónicas. ¿Tiene alguna metodología recomendable para el cálculo de placas de orificio en condiciones sonicas? Anteriormente, ya se planteó esta pregunta en el foro: “Como es bien sabido, las placas de orificio pueden servir para reducir la presión al regular el flujo de fluido. Esto es similar a lo que ocurre con las boquillas. La diferencia radica en que, en las boquillas, la velocidad máxima del flujo se produce en el punto donde el diámetro del conducto es mínimo. En cambio, en las placas de orificio, la velocidad máxima del flujo y, por lo tanto, la presión más baja, se producen detrás del orificio de restricción. Por eso, al regular el flujo de gases, debido a la presión crítica, la velocidad máxima del flujo está limitada por la velocidad del sonido en el fluido. Así, bajo las mismas condiciones de entrada y tamaño del orificio, el flujo a través de la boquilla no aumentará a medida que la presión en la salida disminuye. Pero las placas de orificio son diferentes: cuando la presión en la salida alcanza los valores correspondientes a la velocidad del sonido, el flujo sigue aumentando a medida que la presión continúa disminuyendo. Esto es diferente de lo que ocurre con las válvulas de alivio o con el flujo a través de las boquillas. Pero según HG20570 y otras fuentes, cuando la presión en la salida es inferior a los valores correspondientes a la velocidad del sonido, se utilizan placas de orificio de múltiples etapas para mantener la caída de presión dentro de los límites críticos, evitando así que se produzca un flujo excesivo. Este enfoque parece no estar en consonancia con las características reales de flujo de las placas de orificio. Mi pregunta es: ¿cuál es la razón fundamental para utilizar placas de orificio de múltiples etapas en lugar de placas de orificio de una sola etapa?” ¿Cómo se calcula el caudal después del flujo crítico que ocurre durante la restricción de gas con una placa de orificios de un solo nivel? ”

En el caso de la restricción del flujo de gas, si P2/P1 ya alcanza las condiciones para un flujo bloqueado, se debe consultar al ingeniero encargado del diseño del proceso: ¿se desea controlar un caudal estable (lo que se conoce como placa de control de flujo bloqueado, es decir, que P2 aumente sin que el ratio de presión supere cierto valor, manteniendo así el caudal constante), o bien se permite que el caudal varíe a medida que P2 aumenta (lo que se conoce como placa de reducción de presión)? En general, lo que exigen los procesos es lo primero. Esa norma de HG solo permite realizar una clasificación, con el fin de asegurar que cada nivel no entre en un estado de flujo obstruido; en esencia, se trata de un diseño de reducción de presión en múltiples etapas. Pero, en realidad, en muchas situaciones de flujo obstruido lo que se requiere es un “flujo estable”, algo a lo que HG no puede responder. Si está seguro de que desea diseñar una placa de obstrucción, pero al mismo tiempo quiere controlar el ruido, entonces puede diseñarla en varios niveles. El último nivel deberá estar diseñado para permitir un flujo obstruido, mientras que los niveles anteriores deberán estar diseñados según los principios de “distribución de presión”. De esta manera, cuando la presión en el último nivel P2 disminuye, todo el sistema seguirá funcionando en modo de flujo obstruido. Pero si la presión aumenta y se supera el estado de flujo obstruido, entonces, debido a la disminución del caudal, los niveles anteriores se alejarán del estado de flujo obstruido, y todo el sistema pasará a funcionar en modo de flujo por diferencia de presión. Si no se controla el ruido, entonces se aplica un diseño de flujo con bloqueo de primer nivel. Lo anterior es mi conocimiento, para su referencia. El archivo adjunto contiene información útil. Tenga en cuenta los puntos clave en el diseño de flujos obstruidos por gases: t/d0 (espesor de la placa/altura de la abertura). El valor de Cd para los flujos obstruidos es 0,839; este es el valor que utilizan muchos programas especializados. La norma HG fue redactada originalmente por personal de procesos. Lo contradictorio es que muchas unidades clasifican las placas de control de caudal como componentes de instrumentación, por lo que fue necesario estudiar el tema; en otras palabras, se trató de un enfoque adoptado posteriormente. Además, la precisión del caudal en las placas de orificio obstruidas es menor (en comparación con las placas de orificio de medición); a veces, eso está bien si no se exige demasiado.

Gracias al autor por aclarar las dudas, gracias~~~

Gracias al autor por compartirlo. Una vez que se forma un flujo estancado, el volumen de flujo está relacionado con la presión en la zona superior, y tiene poca relación con la presión en la zona inferior.