Medidor de Flujo-Vertedero

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA QUÍMICA
MEDIDOR DE FLUJO - VERTEDERO

CURSO:
LABORATORIO MANTENIMIENTO DE PLANTAS
DOCENTE:
Mg. ESQUERRE PEREYRA PAUL HENRY
INTEGRANTES:
 CELIS YZAGA, ELVIS STEVEN
 CIPRIANO OSORIO, YESENIA
 PÉREZ CERQUIN VICTOR
 PRETELL VILLALOBOS, LUIS
 RODAS VILLAJULCA, KEVIN
 SEVILLA ALVARADO, CAROL
Medidor de Flujo - Vertedero
CICLO:
1. Introducción
X-A
Siempre que se trabaja con un fluido, existe la necesidad de realizar un
TRUJILLO - PERU
conteo de la cantidad que se transporta, para lo cual utilizamos
medidores de
2019
flujo. Algunos de ellos miden la velocidad de flujo de
manera directa y otros miden la velocidad promedio, y aplicando la
ecuación de continuidad y la de energía se calcula la velocidad (Coa, R).
Un fluido es una sustancia que posee la propiedad de que una porción
de la misma puede desplazarse respecto a la otra, es decir, puede fluir
venciendo la fuerza de atracción entre las moléculas, que originan una
resistencia interna a este desplazamiento relativo. Los fluidos pueden
ser un líquido, un gas o mezcla de éstos dos. El flujo indica lo rápido que
una sustancia (fluido) está en movimiento. Cuenta con una estructura de
trece paginas las cuales se hicieron con la relación que existe en el
trabajo e investigación de este tipo de industria
2. Definición
La medición del caudal de las corrientes naturales nunca puede ser
exacta debido a que el canal suele ser irregular y por lo tanto es irregular
la relación entre nivel y caudal. Los canales de corrientes naturales
están también sometidos a cambios debidos a erosión o depósitos. Se
pueden obtener cálculos más confiables cuando el caudal pasa a través
de una sección donde esos problemas se han limitado. Los vertederos
pueden ser definidos como simples aberturas, sobre los cuales un
líquido fluye. (Lux M., 2010)
El término se aplica también a obstáculos en el paso de la corriente y a

las excedencias de los embalses, ver figura 1.
Figura 1.
Vertedero sobre
río Segura,
Murcia España
Fuente:
www.chsegura.es
Los vertederos son por así decirlo orificios sin el borde superior y ofrecen
las siguientes ventajas en la medición del agua: (Lux M., 2010)
 Se logra con ellos precisión en los aforos

 La construcción de la estructura es sencilla
 No son obstruidos por materiales que flotan en el agua
 La duración del dispositivo es relativamente larga
Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente en la

medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así
como en el control del flujo en galerías y canales, razón por la cual su
estudio es de gran importancia. (Lux M., 2010)
3. FUNDAMENTO TEÓRICO
El medidor de flujo es un equipo que permite medir pequeños caudales

en canales abiertos a través de un estrechamiento en la canalización
con lo cual provoca un aumento de la velocidad del fluido.
Esto indica el caudal mediante cambios de presión, mientras el área de

estrangulamiento permanece constante.
Los vertederos son simples aberturas sobre las que se desliza un

líquido. Pueden ser entendidos como orificios cuya arista superior está
sobre el nivel de la superficie libre del líquido. Se suelen usar para medir
caudales en conductores libres (canales, ríos, etcétera). (Coa, R)
Un vertedero es un dique o pared que intercepta una corriente de un

líquido con superficie libre, causando una elevación del nivel del fluido
aguas arriba de la misma. (Quenaya, R., 2012)
4. TIPOS DE MEDIDORES DE FLUJO
Medidores de cabeza Variable:

Funcionan en base a cuando una corriente de flujo se restringe, su
presión disminuye por una cantidad que depende de la velocidad de flujo
a través de la restricción, por lo tanto, la diferencia depresión entre los
puntos antes y después dela restricción puede indicar la velocidad de
flujo. Los tipos más comunes de medidores de cabeza variable son el
tubo Venturi, la placa de orificio y el tubo de flujo.
Medidores de Flujo de Área Variable
Un ejemplo de este medidor es el rotámetro, consta de un tubo
transparente que se amplia y un medidor de flotador el cual se desplaza
hacia arriba por la acción del flujo a medir. El tubo contiene una escala
para leer directamente el caudal. El flotador tiene una ranura que hace
que rote y por consiguiente que mantenga una posición central en el
tubo.
Fluxómetro de Turbina
El fluido provoca que el rotor de la turbina gire a una velocidad que
depende de la velocidad de flujo. Conforme cada una de las aspas del
rotor pasa por una bobina magnética se genera un pulso que pueden
convertirse en velocidad de flujo. Velocidades de flujo desde 0.02 L/min
hasta algunos miles de L/min se pueden medir con fluxómetros de
turbina.
Fluxómetro de Vórtice
Una obstrucción chata colocada en la corriente de flujo, provoca la
creación de vórtices y se derrama del cuerpo a una frecuencia que es
proporcional a la velocidad del flujo. Un sensor detecta los vórtices y
genera una indicación de lectura del dispositivo medidor. La diferencia
de velocidad provoca que se generen capas en el corte que
eventualmente se rompen en vórtices en forma alternada sobre los dos
lados del elemento de derramamiento. La frecuencia de los vórtices
creados es directamente proporcional a la velocidad de flujo y por lo
tanto a la frecuencia del flujo del volumen. Sensores colocados dentro
del medidor detectan variaciones de presión alrededor de los vórtices
generando una señal de voltaje que varía a la misma proporción que la
de derramamiento del vórtice. La señal de salida es una señal analógica
que va de 4 a 20 mA. Para la salida del pulso el fabricante proporciona
un fluxómetro de factor K que indica los pulsos por unidad de volumen a
través del medidor.
Fluxómetros de velocidad
Algunos dispositivos miden la velocidad del fluido en un lugar específico
(de la sección transversal) más que una velocidad promedio.
Fluxómetro de Ultrasonido
Consta de unas sondas, que trabajan por pares, como emisor y receptor.
La placa piezoceramica de una de las sondas es excitada por un impulso
de tensión generándose un impulso ultrasónico que se propaga a través
del medio líquido a medir, esta señal recibida del otro lado de la
conducción por la segunda sonda que lo transforma en una señal
eléctrica. El convertidor de medida determina los tiempos de
propagación del sonido en sentido y contrasentido del flujo en un medio
líquido y calcula así la velocidad de circulación a partir de los dos
tiempos. Y a partir de la velocidad se determina el caudal que además
necesita alimentación eléctrica
EQUIPO.
EQUIPO
Esquema del equipo:
5. Descripción del equipo
5.1 Elementos
- Rotámetro
- Bomba centrífuga (Impulsor de 4 pulg., potencia de 1 HP, entrada y
salida de 1.5 pulg.)
- Canaleta
- Tanque con agua
- Vertedero de boca rectangular
- Manómetro de mercurio
- Contador de flujo
5.2 Conexiones
- Tuberías de cobre de 1 pulg

- Tuberías de ¼ de pulgada
- Válvulas de bola (7 unidades)
- Codo 90° (15 unidades)
- Conexión T (8 unidades)
- Bridas (5 unidades)
Definición de los elementos más importantes:
 Rotámetro
Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de

presión constante. El Rotámetro consta de un flotador (indicador) que
se mueve libremente dentro de un tubo vertical ligeramente cónico, con
el extremo angosto hacia abajo.
El fluido entra por la parte inferior del tubo y hace que el flotador suba
hasta que el área anular entre él y la pared del tubo sea tal, que la
caída de presión de este estrechamiento sea lo suficientemente para
equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio y lleva grabado una
escala lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o
caudal.
 Bomba Centrífuga
Las bombas centrífugas son siempre rotativas y son un tipo de bomba
hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor en
energía cinética o de presión de un fluido incompresible. La bomba
impulsará el líquido del tanque hacia la canaleta.
 Canaleta
Es el área por donde pasará el fluido a medir.
 Tanque con agua
Es el elemento donde se almacenará el agua, de la cual la bomba

bombeará hacia la canaleta para que posteriormente recibir el flujo de
agua y repetir el proceso.
 Vertedero
Son simples aberturas sobre las que se desliza un líquido. Pueden ser
entendidos como orificios cuya arista superior está sobre el nivel de la
superficie libre del líquido. Se suelen usar para medir caudales en
conductores libres (canales, ríos, etcétera).
 Manómetro de mercurio
Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos

(líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la
presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este
valor, presión manométrica. Son dispositivos que consisten en tubos
largos y doblados que contienen uno o varios líquidos no miscibles. El
diseño de cada manómetro dependerá del rango de presiones que se
quiera medir.
6. Operación del equipo

6.1 Puesta en marcha
1. Inspección preliminar de la bomba, válvulas y nivel del agua del

tanque de bombeo.
2. Tener preparadas las placas de sección transversal y colocar la
polea requerida en el vertedero rectangular para las distintas
medidas de flujo.
3. Encender el interruptor (switch) de la bomba centrifuga.
4. Abrir válvula de compuerta V1 y de acuerdo a las vueltas regular el
flujo de agua con las lecturas del rotámetro.
5. En caso de mediciones de flujo, medir la caída de presión con los
tubos del manómetro de mercurio.
6.2 Parada de la unidad
1. Apagar la bomba centrifuga.

2. Cerrar la válvula V1 de alimentación.
3. Desconectar la unidad.
7. Seguridad
7.1 Normas de seguridad (Santa, A., 2009)
 Utilizar zapatos cerrados, con sueltas gruesas.
 Obligatorio el uso de la bata de laboratorio
 Para realizar algunas manipulaciones de sustancias químicas

también se debe usar guantes, lentes protectores y
mascarillas.
 Operar un instrumento, aparato solamente cuando se conoce,

de otra manera solicitar la ayuda del profesor o técnico del
laboratorio, para adquirir la destreza necesaria.
 Al concluir una práctica, verificar que todas las tomas de agua,

gas, eléctricas u otras estén bien cerradas y/o desconectadas.
7.2 Medidas de prevención

El mercurio (Hg) representa un peligro químico, por esto se dispone la
instalación de un detector portátil de vapores de mercurio para la
indicación rápida y la recuperación.
El instrumento de alarma sonora y gran pantalla digital indican
claramente los niveles de mercurio presentes.
Tabla 1: Identificación de los peligros del mercurio.
Fuente: Ficha de datos de seguridad Carl Roth
Indicaciones de peligro
H330: Mortal en caso de inhalación.
H360D: Puede dañar al feto.
H372: Provoca daños en los órganos tras exposiciones

prolongadas o repetidas (en caso de inhalación).
H400: Muy tóxico para los organismos acuáticos.

H410: Muy tóxico para los organismos acuáticos, con efectos
nocivos duraderos.
8. Recomendaciones
 Ajustar los tubos del manómetro de Hg, porque hay pérdidas visibles.
 Observar que las tuberías no tengan fugas que vayan a ocasionar
pérdidas de flujo al llegar al vertedero.
 Verificar que todas las válvulas estén adecuadamente cerradas y/o
abiertas de acuerdo a nuestro proceso de trabajo.
 La compra e instalación de un interruptor termomagnético que corte la
corriente en caso sobrepasa el valor nominal establecido en las
especificaciones técnicas de la bomba centrífuga, como medida de
seguridad.
9. Referencias bibliográficas
Carl Roth (2016). Ficha de datos de seguridad de Mercurio. Nº 7593.

Recuperado el 1 de noviembre del 2019 por
https://www.carlroth.com/downloads/sdb/es/7/SDB_7593_ES_ES.pdf
Coa R. “Medición de caudal por el método de vertedero”. Recuperado el 1 de

noviembre del 2019 por
https://www.academia.edu/7453252/Medici%C3%B3n_de_caudal_por_el_m
%C3%A9todo_de_vertedero
Lux, M. (2010). Medidores de flujo en canales abiertos (Tesis de pregrado).

Universidad de San Carlos de Guatemala, Guatemala.
Santizo, M. (s.f.). “Manual de Operaciones Unitarias”. Recuperado el 30 de

octubre del 2019 por
http://recursosbiblio.url.edu.gt/publicjlg/biblio_sin_paredes/fac_ing/Quimica/Curso/
Lab_Oper/04.pdf.
Santa, A. (2009). “Manual de Laboratorio de Operaciones Unitarias II”.

Recuperado el 30 de octubre del 2019 por
https://www.academia.edu/33665946/
Manual_de_Laboratorio_de_Operaciones_Unitarias_II_1_.
Quenaya, R. (2012). “Medición de caudales” Mecánica de fluidos”.

Recuperado el 1 de noviembre del 2019 por
https://es.scribd.com/doc/98490308/Medicion-de-Caudales-Por-Vertederos

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El término se aplica también a obstáculos en el paso de la corriente y a

 Se logra con ellos precisión en los aforos

Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente en la

El medidor de flujo es un equipo que permite medir pequeños caudales

Esto indica el caudal mediante cambios de presión, mientras el área de

Los vertederos son simples aberturas sobre las que se desliza un

Un vertedero es un dique o pared que intercepta una corriente de un

4. TIPOS DE MEDIDORES DE FLUJO

Medidores de cabeza Variable:

- Tuberías de cobre de 1 pulg

Definición de los elementos más importantes:

Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de

Es el área por donde pasará el fluido a medir.

 Tanque con agua

Es el elemento donde se almacenará el agua, de la cual la bomba

Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos

6. Operación del equipo

1. Inspección preliminar de la bomba, válvulas y nivel del agua del

1. Apagar la bomba centrifuga.

7.1 Normas de seguridad (Santa, A., 2009)

 Utilizar zapatos cerrados, con sueltas gruesas.

 Obligatorio el uso de la bata de laboratorio

 Para realizar algunas manipulaciones de sustancias químicas

 Operar un instrumento, aparato solamente cuando se conoce,

 Al concluir una práctica, verificar que todas las tomas de agua,

7.2 Medidas de prevención

Tabla 1: Identificación de los peligros del mercurio.

Fuente: Ficha de datos de seguridad Carl Roth

H330: Mortal en caso de inhalación.

H360D: Puede dañar al feto.

H372: Provoca daños en los órganos tras exposiciones

H400: Muy tóxico para los organismos acuáticos.

Carl Roth (2016). Ficha de datos de seguridad de Mercurio. Nº 7593.

Coa R. “Medición de caudal por el método de vertedero”. Recuperado el 1 de

Lux, M. (2010). Medidores de flujo en canales abiertos (Tesis de pregrado).

Santizo, M. (s.f.). “Manual de Operaciones Unitarias”. Recuperado el 30 de

Santa, A. (2009). “Manual de Laboratorio de Operaciones Unitarias II”.

Quenaya, R. (2012). “Medición de caudales” Mecánica de fluidos”.

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