MEDICIÓN E INSTRUMENTACIÓN Procedimiento Malab. 03 Rev. 3 abril 2007 1

Universidad Tecnológica de México

Materia: Medición e instrumentación

Presión

Área: Ingeniería

MEDICIÓN E INSTRUMENTACIÓN Procedimiento Malab. 03 Rev. 3 abril 2007 2

Práctica no. 1Medición de presión

Indicadores

Fecha elaboración: _

Fecha revisión:

Responsable:

Manipular distintos medidores de presión. Comprobar el funcionamiento y los principios de operación de

los medidores de presión. Calcular el coeficiente resistencia K y la longitud de

accesorios y válvulas a partir de la caída de presión y flujo volumétricos.

Normas de seguridad Seguir las reglas del laboratorio Tomar en cuenta las indicaciones del profesor

Equipo de seguridad Bata de algodón

Investigación previa

1. ¿En qué principio se basa el uso de los medidores de flujo?2. ¿Qué efecto tiene la colocación de las tomas de presión en la placa de orificio?3. Anexar alguna gráfica de relación entre coeficiente de orificio y Ventura con

respecto al número de Reynolds.4. Mencione algunas ventajas y desventajas entre placa de orificio y Venturi.5. Menciona en qué aplicaciones industriales se recomienda el uso de medidores de

presión de placa de orificio y de Venturi.6. ¿Cómo se obtiene el coeficiente en el medidor de orificio cuando la toma de

presión posterior está situada fuera de la vena contracta?

Equipo

Equipo medidor de flujoManual del equipo

Material proporcionado por el alumno

Ninguno

Introducción

Las redes de tuberías que comunican entre sí a los diferentes equipos de una plantaindustrial están constituidas por tramos rectos de tubería que con ayuda de accesorios y válvulas se adaptan a la geometría y requerimientos del proceso y servicio.Los accesorios tienen diferentes usos como unir dos piezas de tubería, cambiar direcciones de flujo o bien juntar dos corrientes para formar una tercera o cambiar el diámetro de la tubería.Las válvulas también tienen diferentes funciones y se pueden clasificar en:

1. Válvulas de regulación de flujo.2. Válvulas de paso.3. Válvulas de retención o chek.

De acuerdo con la trayectoria que sigue el fluido al pasar por los diferentes tipos de válvulas se origina una caída de presión que varía con el tipo de válvula y el tipo y cantidad de fluido.La presencia de accesorios o válvulas en la línea ocasiona cambios en el patrón de flujo,ya que estos provocan una caída de presión corriente arriba, otra dentro del accesorio o válvula debida a la rugosidad y a la geometría del mismo y otra caída de presión corriente abajo del flujo. La primera es muy pequeña pero las otras dos son de magnitud apreciable.Los métodos convencionales para medir las caídas de presión sola permiten hacerlo de manera global, es decir, miden las tres caídas de presión antes mencionadas.

Las pérdidas por fricción a través de accesorios y válvulas se expresan en términos de longitud equivalente de una tubería recta, la cual se suma a la longitud de la tubería real para dar lugar a la longitud total equivalente del sistema.

La longitud equivalente de accesorios y válvulas puede correlacionarse mediante el coeficiente de resistencia “K”.

Este coeficiente se define como el número de pérdidas de cabezas de velocidad debidasal accesorio o válvula, y se puede expresar:

hl = K /2 gc

hl = pérdidas de energía por fricciónK = coeficiente de resistenciaV = velocidad del fluidogc = factor de conversión

También:

Hl = (f/D)

K = fL/di

hl = /

Por lo que finalmente:

K = 2 g c/

La ecuación anterior puede ser usada para determinar experimentalmente el coeficientede resistencia para válvulas y accesorios.

Descripción del equipo

La figura no. 1 muestra un equipo constituido por: un tanque de almacenamiento deagua, un tanque volumétrico en el que está instalado un medidor de nivel, dos manómetros en “U” que operan con mercurio, una bomba centrífuga, seis tubos horizontales de prueba y varios accesorios de P.V.C.

Figura no. 1.

Las principales partes son:

Para interconectar las tomas de presión con el manómetro de mercurio se utilizan dosmangueras de plástico transparente.

Desarrollo

Experimento

1. Llena el tanque (4) de agua a 2/3 de su capacidad total.2. Cierra todas las válvulas.3. Inserta el flujómetro de Venturi y la placa de orificios del tamaño correcto, esto debe

producir una presión diferencial de 40 pulgadas de columna de agua a 10 GPM (con una placa de perforación de diámetro de 0.655 instalada).

4. Conecta los puertos sensores de presión en el ensamble de la placa de orificios al transmisor de presión diferencial utilizando líneas flexibles, el puerto sensor de la presión arriba se conecta al lado del transmisor de presión diferencial H y el puerto sensor de la presión abajo se conecta al lado bajo del transmisor de la presión diferencial L.

5. Abre las válvulas que indique el profesor, la válvula de compuerta y la válvula de globo, enciende el equipo y la bomba.

6. La salida del transmisor debe ahora indicar la correcta diferencia de presión

Presentación de resultados

1. Elabora una tabla con los datos obtenidos en la medición de las caídas de presión ylos gastos volumétricos para las tres tuberías lisas. Realiza un balance de presionesen el manómetro en “U” para corregir las caídas de presión leídas.

2. Calcula los coeficientes de resistencia para la placa de orificio y Venturi.3. Calcula las pérdidas permanentes de presión para los medidores de orificio y

Venturi.4. Reporta la investigación previa.

Recursos bibliográficos

Crosby, E. J., Experimentos sobre fenómenos de transporte en las operaciones unitariasde la ingeniería química, Hispano-americana, S. A.

Crane, Flujo de fluidos, México, McGraw-Hill.

Manual demostrador de circuitos de fluidos.

Bolton,William, Mecatrónica, México , Alfaomega.

Sirohi, R. S., Mediciones mecánicas, México, Limusa.