Medidor de flujo Vortex Integral

El caudalímetro de vórtice es un instrumento industrial de medición de caudal diseñado según el principio del vórtice de Karman. Es adecuado para la monitorización del caudal de diversos medios, como gas, líquido y vapor. Su principio fundamental es que, cuando el fluido fluye a través de un cuerpo romo no aerodinámico (como un prisma triangular o trapezoidal), se generan vórtices periódicos alternados aguas abajo. La frecuencia del vórtice es proporcional a la velocidad del flujo y se calcula el caudal.

1. Características principales e indicadores técnicos

1. Principio de funcionamiento y estructura

- Cuando el fluido fluye a través del generador de vórtices de prisma triangular, se generan vórtices de Karman alternados en ambos lados. La relación entre la frecuencia del vórtice \(f\) y la velocidad del flujo \(u\) es:

\[f = \frac{Sr\cdot u}{d}\]

Donde \(Sr\) es el número de Strouhal (el número de Reynolds \(Re_D\) se mantiene estable en 0,2 cuando \(2\times10^4\sim 7\times10^6\)), y \(d\) es el ancho característico del generador.

- Diseño sin piezas móviles, lo que reduce el desgaste mecánico y ofrece una alta fiabilidad.

2. Ventajas de rendimiento

- Alta precisión: error de medición ±0,2 % ～ ±1,5 %, relación de rango de hasta 1:10 (el modelo antivibratorio puede alcanzar 20:1).

- Amplia adaptabilidad:

- Medio: gas (gas natural, aire comprimido), líquido (agua, aceite), vapor (vapor saturado/sobrecalentado). - Condiciones de trabajo: Rango de temperatura: -200 °C a +500 °C, resistencia máxima a la presión: 42 MPa.

- Bajo mantenimiento: sin tubería de presión, alta resistencia a la contaminación, buena estabilidad a largo plazo.

3. Ampliación de funciones

- Compensación de temperatura y presión: Equipado con sensores de temperatura y presión, puede generar directamente un caudal volumétrico o másico estándar (función clave para la medición de vapor).

- Señal de salida: Admite 4-20 mA, frecuencia de pulso, comunicación RS485, compatible con sistemas de automatización.

4. Escenarios de aplicación

- Campo industrial: Monitoreo de caudal de tuberías en las industrias petroquímica, eléctrica y metalúrgica (como vapor de calderas y aire comprimido).

- Requisitos especiales:

- Entorno de alta temperatura: Diseño dividido (sensor y medidor separados) para soportar vapor a alta temperatura (≤450 °C).

- Entorno de vibración: El sistema antivibración protege contra las interferencias de vibración mecánica mediante el procesamiento de señales DSP.

5. Puntos de selección e instalación

1. Adaptación de parámetros

- Rango de diámetro: DN15~DN3000 mm o superior. El diseño de diámetro reducido permite ampliar la capacidad de medición de caudales pequeños.

- Requisitos de la sección de tubería recta: convencionalmente se requieren 10D en la parte delantera y 5D en la trasera (D es el diámetro de la tubería), y la sección del rectificador es ≥15D cuando se instala el diámetro reducido.

2. Limitaciones y contramedidas

- Sensibilidad a la vibración: Evite la vibración mecánica lateral y priorice los modelos antivibración.

- Restricciones del medio: las partículas sólidas o los fluidos viscosos pueden reducir la estabilidad del vórtice.

Los caudalímetros de vórtice se han convertido en la opción preferida para la medición de caudal industrial gracias a su estructura sencilla, alta fiabilidad y amplia adaptabilidad al medio, especialmente en el campo de la medición de vapor.