La placa de orificio es un dispositivo de medición usado desde hace muchos años, aplicado con gran éxito para la medición de la velocidad (y por ende el caudal) de fluidos que pasan por una tubería. Pero también es utilizada para reducir la presión o restringir el flujo de un fluido dentro de una tubería.
Para realizar el cálculo de la velocidad y el caudal del fluido, las placas de orificio utilizan el mismo principio de los tubos Venturi, es decir, el principio de Bernoulli, el cual establece una relación entre la presión y la velocidad del fluido, concluyendo que a medida que aumenta la velocidad del fluido, su presión disminuye y viceversa.
Las placas de orificio son placas delgadas, en forma de disco, fabricadas por lo general en material metálico (normalmente acero inoxidable), lo que les otorga facilidad de instalación y resistencia. Se encuentran perforadas en el centro (orificio concéntrico). Esta abertura, que suele ser cilíndrica o prismática, permite el paso del fluido. Se instalan entre conexiones de tubería, y se colocan tomas de presión antes y después de ésta para poder registrar la diferencia de presión y medir su velocidad.
Estas placas pueden resistir temperaturas de hasta 800 °C. Son aptas para medir caudales en líquidos y también en gases y vapor de agua. En general, cuentan con una precisión de ±0.5% del caudal efectivo o máximo que puede llevar la tubería.
Las placas de orificio se clasifican según el tipo de orificio que presenten:
Placa de orificio concéntrica: Como su nombre lo indica, el orificio se encuentra justo en el centro del disco (utilizada comúnmente para fluidos limpios).
Placa de orificio concéntrica cónica: Similar al tipo de placa anterior, se diferencia en que el área del orificio se va reduciendo a medida que el fluido avanza dentro de éste. Por lo general, se utiliza para fluidos muy turbulentos.
Placa de orificio concéntrica segmentada: La característica de esta placa es que su orificio no es circular, ya que se encuentra segmentado y formando un semicírculo. Se utilizan para medir fluidos que contienen partículas.
Placa de orificio excéntrica: En esta placa, el orificio no se encuentra en el centro del disco, sino que se encuentra levemente más abajo. Son utilizadas en tuberías de diámetro pequeño.
Funcionamiento:
El funcionamiento de una placa de orificio es sencillo. Cuando el fluido pasa a través de ésta, la presión del fluido disminuye hasta que alcanza el área denominada «vena contracta». Justo en este punto, se obtiene el mínimo valor de presión dentro de la tubería, y por supuesto, es el punto dónde se tendrá la velocidad máxima del fluido. Luego de este punto, la presión se incrementará, sin embargo, nunca regresará a su valor anterior (antes de la placa de orificio), debido al efecto de las pérdidas causadas por la turbulencia y la fricción dentro de la tubería.
Midiendo este diferencial de presión, se puede calcular la velocidad mediante la siguiente fórmula:
V= C*√(2*∆P/ρ)
Donde:
V= Velocidad
C: Coeficiente de descarga (depende de la geometría y condiciones de flujo)
ΔP: Es la diferencia de presión medida
ρ: Es la densidad del fluido
Las tomas de presión HP (high pressure) y LP (low pressure) se realizan mediante Bridas Porta Placa especiales, con conexiones de 1/2″ NPT a 1″ (25.4 mm) de distancia a ambos lados de la placa. Desde estas tomas de presión, hay dos opciones: Montaje Local o Montaje Remoto. Las prácticas recomendadas API RP 551 indica los diferentes métodos de montar los instrumentos de medición de presión diferencial, utilizando Manifolds de 3 a 5 vías; y dependiendo de la aplicación, sea gas seco, vapor, líquido, etc.
Recomendamos el uso de Manifolds ABAC de 3 y 5 vías para medición de presión diferencial. Diseñados para el montaje de transmisores bridados con una distancia entre conexiones de 54 mm (2 1/8″). Modelos para conexión directa o remota con la brida orificio. Para más información, consulte a este catálogo o comuníquese con nuestro departamento comercial:
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