Un flujómetro vortex mide el flujo colocando una obstrucción estratégica, llamada cuerpo romo (bluff body), en la trayectoria de un líquido, gas o vapor en movimiento. Se forman vórtices a ambos lados que se desprenden en un patrón alterno, y la frecuencia de las pulsaciones de presión que generan es directamente proporcional al flujo.
Puntos clave
- Un elemento sensor detrás del cuerpo romo capta los cambios de presión, amplifica la señal y la convierte en una salida de 4-20 mA.
- Los flujómetros vortex de inserción son una solución ideal para tuberías de mayor diámetro, donde las instalaciones en línea no son rentables.
- Los flujómetros vortex multivariables añaden medición de temperatura y presión para entregar el flujo másico de gases, líquidos o vapor.
- Al no tener piezas móviles que se desgasten, los flujómetros vortex ofrecen una larga vida útil y requieren un mantenimiento mínimo con medios limpios.
- Los flujómetros vortex no son adecuados para medios de alta viscosidad, lodos, medios que recubren o cristalizan, ni flujo pulsante.
¿Cómo funcionan los flujómetros vortex?
Los flujómetros vortex funcionan colocando una obstrucción estratégica en la trayectoria del medio que fluye. Esta obstrucción se conoce comúnmente como cuerpo romo (bluff body). Al pasar el gas o el líquido, se crean vórtices. Estos se forman a ambos lados y se desprenden siguiendo un patrón alterno.
Un buen ejemplo de este comportamiento en la vida cotidiana es una bandera sujeta a un mástil. Cuando el viento choca contra el mástil, el propio mástil crea la obstrucción que hace que la bandera ondee al viento en una ola alterna. Otro ejemplo es una roca en medio de un río. Basta con ver el remolino detrás de la roca y el flujo que le sigue para notar que la roca está creando vórtices.
En los vórtices formados, la presión disminuye cuando se forma un vórtice y aumenta cuando se desprende. Esto ocurre a ambos lados del cuerpo romo y provoca pulsaciones de presión. La frecuencia de las pulsaciones de presión es directamente proporcional al flujo. Un elemento sensor capta los cambios de un lado a otro detrás del cuerpo romo, amplifica la señal y la convierte en una señal de 4-20 mA.
Flujómetro de desprendimiento de vórtices
Los flujómetros de desprendimiento de vórtices vienen en una variedad de tamaños de línea, conexiones, materiales de construcción y opciones de instalación. Existen distintos modelos adecuados para una amplia variedad de medios, incluidos líquidos, gases y vapor. Algunos modelos también ofrecen capacidades multivariables. Todos operan bajo el mismo principio: un cuerpo romo que obstruye la corriente de flujo.
El DVZ de KOBOLD es un ejemplo de flujómetro de desprendimiento de vórtices en línea.
¿Qué son los flujómetros vortex de inserción?
Los flujómetros vortex de inserción son una solución ideal para la medición de flujo por vórtices en tuberías de mayor diámetro, donde las instalaciones en línea no son rentables. Reducen los costos de instalación y se instalan haciendo un orificio en la tubería de proceso con una conexión, e introduciendo luego la sonda en el orificio a través de la conexión del medidor.
En los flujómetros vortex de inserción, la sonda debe insertarse en la parte de mayor velocidad de la corriente de flujo dentro de la tubería. El DVE de inserción de KOBOLD funciona con líquidos, gas o vapor, y también es un flujómetro multivariable.
¿Qué son los flujómetros vortex multivariables?
Los flujómetros vortex multivariables no solo miden el flujo. También emplean medición de temperatura y presión para entregar el flujo másico de gases, líquidos o vapor. Como se miden tantos parámetros de proceso en un mismo punto exacto de la línea, pueden ofrecer una medición mucho más precisa que los flujómetros independientes.
Tener tres tipos de medición distintos en un solo instrumento ahorra dinero y reduce la complejidad de la instalación y el mantenimiento. KOBOLD ofrece el Flujómetro Vortex Multivariable de Inserción DVE y el Flujómetro Multivariable DVH, con capacidad de instalación en línea mediante bridas ANSI o tipo wafer.
¿Cuáles son las aplicaciones de los flujómetros vortex?
Las aplicaciones comunes de los flujómetros vortex incluyen:
- Alimentos y bebidas
- Química y petroquímica
- Industrias energéticas
- Metalurgia
- Productos farmacéuticos
- Aceites y combustibles
- Medición de vapor
¿Qué medios pueden medir los flujómetros vortex?
Los flujómetros vortex pueden medir una variedad de medios, entre ellos:
- Agua fría o caliente
- Agua ultrapura
- Agua desionizada
- Mezclas de glicol
- Solventes y ácidos
¿Cuáles son las ventajas de los flujómetros vortex?
Los flujómetros vortex son versátiles, confiables y precisos, y no tienen piezas móviles que se desgasten. Sus ventajas incluyen:
- Versátiles: para gas, líquidos o vapor
- Costo inicial de instalación bajo a medio
- Mantenimiento mínimo con medios limpios
- Confiables y precisos
- Larga vida útil, sin piezas móviles que se desgasten
- Pueden instalarse en cualquier ángulo si el cuerpo romo está sumergido
- No requieren traceado térmico en las líneas de impulso, como sí lo requieren los medidores de orificio DP
- Pérdida de presión baja a media
¿Cuáles son las desventajas y limitaciones de los flujómetros vortex?
Los flujómetros vortex tienen estas desventajas y limitaciones:
- No son para medios de alta viscosidad ni lodos
- No son para medios que recubren o cristalizan
- Pueden ser necesarios coladores y filtros
- Precisión limitada con velocidades de flujo muy altas o muy bajas
- No son adecuados para flujo pulsante
- Los requisitos de tubería recta pueden ser elevados, especialmente en los modelos de inserción
- No funcionan bien con vibraciones
- Por lo general, no son adecuados para aplicaciones que requieren dosificación por lotes
Fabricantes de flujómetros vortex
KOBOLD Instruments fabrica flujómetros vortex desde hace décadas. Ofrecemos modelos de inserción y en línea, así como flujómetros vortex multivariables. También ofrecemos una tecnología de medición de flujo completamente única, muy similar a la de los flujómetros vortex. El modelo DOG está diseñado especialmente para la medición de flujo de gas húmedo y cuenta con un método simple y confiable de drenaje por gravedad para eliminar cualquier condensado líquido.
Para conocer más sobre esta tecnología única, visite la página del Flujómetro por Oscilación DOG. Para ver todos nuestros flujómetros vortex, visite nuestra página de flujómetros vortex.
Conozca por qué asociarse con KOBOLD para su aplicación.
Preguntas frecuentes
El cuerpo romo es la obstrucción deliberada que se ubica directamente en el paso del medio. Cuando el gas o el líquido lo rodea, se acumulan vórtices en ambos lados que se separan primero de un lado y luego del otro. Todos los modelos vortex, sean en línea o de inserción, dependen de esta misma obstrucción.
Un flujómetro vortex entrega su lectura como señal de 4-20 mA. Su elemento sensor detecta los cambios de presión de lado a lado detrás del cuerpo romo y luego los amplifica y convierte. Como la frecuencia de las pulsaciones sube y baja en proporción directa al flujo, la salida sigue al flujo.
Sí. Los medidores de desprendimiento de vórtices se fabrican en modelos aptos para líquidos, gases y vapor, y la medición de vapor es una de sus aplicaciones. Las versiones multivariables van más allá: agregan lecturas de temperatura y presión para reportar el flujo másico de vapor, gases o líquidos. El DVE y el DVH de KOBOLD son modelos multivariables.
Sí, siempre que el cuerpo romo permanezca totalmente sumergido en el medio. Aparte de eso, la orientación es flexible, aunque importan otros puntos de instalación: las necesidades de tubería recta pueden ser altas, sobre todo con modelos de inserción, y quizá se necesiten coladores o filtros. En los medidores de inserción, la sonda va donde la corriente fluye más rápido.
No. Los flujómetros vortex no están pensados para lodos ni medios de alta viscosidad, y no deben usarse con medios que recubren o cristalizan. Tampoco son aptos para flujo pulsante, pierden precisión cuando la velocidad del flujo es muy alta o muy baja y, en general, no encajan bien en aplicaciones de dosificación por lotes.
Un medidor multivariable mide flujo, temperatura y presión en un único punto exacto del proceso, lo que le permite medir con mucha más precisión que un flujómetro independiente. Combinar tres mediciones en un solo instrumento también ahorra dinero y simplifica la instalación y el mantenimiento.
No. Los flujómetros vortex carecen de piezas móviles sujetas a desgaste, lo que les da una larga vida útil. Con medios limpios, el mantenimiento es mínimo, y tanto el costo inicial de instalación como la pérdida de presión son de bajos a medios. A diferencia de los medidores de orificio DP, sus líneas de impulso no requieren traceado térmico.
Sí. El modelo DOG de KOBOLD usa una tecnología de medición estrechamente relacionada con la medición vortex y fue diseñado específicamente para gas húmedo. Su drenaje por gravedad, sencillo y confiable, evacúa el condensado líquido que se acumule. El DOG es un flujómetro por oscilación y se ofrece junto a los modelos vortex de inserción, en línea y multivariables.
