Introducción
Antes de adentrarnos en la verificación de un caudalímetro de vórtice, debemos entender en qué consiste el vapor saturado y, para ello, responderemos a la pregunta.
¿Qué es el vapor saturado?
El vapor saturado, también denominado comúnmente vapor seco, se produce cuando las fases líquida y gaseosa del agua transpiran simultáneamente a una presión y temperatura determinadas. El punto en el que la tasa de producción de vapor es igual a la tasa de vaporización de la ebullición se conoce como vapor saturado.
Cuando se calienta el agua, la temperatura de la masa de agua aumenta hasta alcanzar el punto de ebullición (temperatura) para la presión existente. Cualquier aumento adicional en el calentamiento del agua sólo conducirá a la formación de vapor sin ningún aumento en la temperatura de la masa de agua, esto se debe a que la energía de calentamiento adicional suministrada se utiliza inmediatamente como calor latente de vaporización. Aunque el vapor saturado no puede ser visto por nuestros ojos, existe ya que esto se debe a que está libre de gotitas de agua. El vapor saturado se produce a unos 100 grados Celsius (212 F) a presión atmosférica normal.
Con esta breve explicación, ahora tenemos que responder a la pregunta.
¿Por qué necesitan vapor saturado las plantas textiles?
En los procesos de producción modernos, el vapor saturado es necesario como parte integral del proceso de producción, los mejores ejemplos de industrias que requieren regularmente vapor saturado incluyen (pero no se limitan a) las industrias química, textil, maderera y papelera.
En la industria textil (en la que nos centramos) se necesitan vapores saturados que se sobrecalientan a las presiones imperantes y se transportan a los secaderos, donde se utilizan para secar los diseños y la tinta impresos en el tejido.
A menudo, dentro de las redes internas de las plantas, sólo se dispone de vapor saturado con presiones de caldera muy altas, un eyector de vapor controlador con inyección de agua de refrigeración que se conoce como generador de vapor saturado o desrecalentador ayudará a transportar el agua calentada a los secadores. Esto reduce simultáneamente la presión del vapor e inyecta el condensado directamente en el vapor sobrecalentado para su refrigeración.
El caudalímetro de vórtice
Un caudalímetro de vórtice es apropiado para mediciones de caudal que incluyen piezas móviles. Están fabricados en metal y/o plástico de calidad industrial, son poco sensibles a los cambios en las condiciones del proceso y no tienen piezas móviles, por lo que su desgaste es menor que el de otros tipos de caudalímetros.
El principio de desprendimiento de vórtices rige el funcionamiento de un caudalímetro de vórtices, que define cómo se producen los vórtices oscilantes cuando el fluido pasa por un cuerpo abombado. La frecuencia con la que se desprenden los vórtices depende del tamaño y la forma del cuerpo. Es adecuado para aplicaciones que requieren poco mantenimiento. Los vortexímetros industriales se fabrican bajo pedido y deben dimensionarse para aplicaciones específicas.
Precisión y autonomía
A medida que aumenta la viscosidad, disminuye el número de Reynolds, lo que hace que disminuya la rangeabilidad del vórtice. En función de la precisión admisible y la rangeabilidad, el límite máximo de viscosidad se sitúa entre 8 y 30 centipoises. Si el medidor de vórtice se ha escalado adecuadamente para la aplicación, la rangeabilidad debería ser superior a 20:1 para aplicaciones de gas y vapor y superior a 10,1 para aplicaciones de líquidos de baja viscosidad.
El error de medición aumenta a medida que disminuye el número de Reynolds, dejando la inexactitud esperada de la mayoría de los medidores de vórtice en el 0,5% del caudal de números de Reynolds superiores a 30.000. La inexactitud puede alcanzar el 10% del caudal real en números de Reynolds inferiores a 10.000.
Aplicaciones y limitaciones
A menudo, dentro de las redes internas de las plantas, sólo se dispone de vapor saturado con presiones de caldera muy altas, un eyector de vapor controlador con inyección de agua de refrigeración que se conoce como generador de vapor saturado o desrecalentador ayudará a transportar el agua calentada a los secadores. De este modo, se reduce simultáneamente la presión del vapor y se inyecta el condensado directamente en el vapor sobrecalentado para su refrigeración.
Para que el factor K del medidor cambie con el tiempo, el fluido debe tener la tendencia a recubrir o acumularse en el cuerpo del medidor, como es el caso de los servicios de lodos y purines, por lo que no se recomiendan los caudalímetros de vórtice para estas aplicaciones. En una prueba realizada durante 2 años con lodo de piedra caliza, se descubrió que el fluido sucio que sólo tiene cantidades moderadas de sólidos no recubridores, puede aceptarse para este servicio. Al final de la prueba, se comprobó que el factor K sólo había variado un 0,3% con respecto a la calibración original de fábrica, aunque el tubo del cuerpo del farol estaba muy cicatrizado y picado.