¿Qué pasa con la caída de presión?

¿Qué es la caída de presión? La caída de presión es la cantidad de presión de línea que se pierde permanentemente a medida que el gas pasa a través de un instrumento en la línea de gas. Esta pérdida de presión se debe a la resistencia de fricción de los componentes que toca el gas. Cada instrumento y accesorio en una línea induce algo de caída de presión; incluso las paredes de la tubería generan cierta fricción, lo que causa una pequeña caída de presión.

Cómo calcular la caída de presión

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La caída de presión se determina calculando la diferencia entre la presión del gas cuando ingresa al instrumento y la presión del gas cuando sale del instrumento. La forma más fácil de realizar esta medición es conectar la entrada y la salida del dispositivo a un manómetro de presión diferencial, como uno de nuestros medidores de la serie P-PSID. Al hacer estas mediciones, es importante considerar las siguientes relaciones:

  • En condiciones de flujo laminar, la caída de presión es proporcional al caudal volumétrico. Al doble del caudal, hay el doble de la caída de presión.
  • Bajo condiciones de flujo turbulento, la caída de presión aumenta como el cuadrado de la tasa de flujo volumétrico. Al doble del índice de flujo, hay cuatro veces la caída de presión.
  • La caída de presión disminuye a medida que aumenta la presión del modo común.
  • La caída de presión aumenta a medida que aumenta la viscosidad del gas. Como el aumento de la temperatura del gas aumenta su viscosidad, la caída de presión también aumenta a medida que aumenta la temperatura del gas.

Para estandarizar nuestras especificaciones de caída de presión, las hojas de datos de instrumentos de Alicat siempre denotan la caída de presión máxima en el flujo a gran escala del instrumento al ventilar a la atmósfera en condiciones estándar. Dicho de otra manera, nuestra especificación de caída de presión identifica la cantidad mínima de presión de entrada para hacer funcionar el instrumento a flujos de escala completa mientras se descarga a la atmósfera.

Por qué la caída de presión importa

Para que funcione cualquier proceso de gas, la presión disponible del sistema debe ser mayor que la caída de presión total de los componentes en el sistema a las velocidades y temperaturas de flujo operativo esperadas. Si se proporciona muy poca presión en la entrada de todo el sistema, no habrá suficiente presión de gas para pasar a través de todos los componentes del proceso a flujos de escala completa. Del mismo modo, si se usan múltiples gases en el mismo proceso, la caída de presión será la más alta para el gas más viscoso.

Este principio es un impulsor principal para muchas personalizaciones de válvulas de Alicat. Cuanto más ancho es el orificio de la válvula, menor es la caída de presión de la válvula cuando está abierta de par en par. Sin embargo, la mayor precisión de control se logra cuando utilizamos la mayor parte del rango de operación de la válvula. Por lo tanto, nuestro objetivo al construir un controlador de flujo o presión es seleccionar la válvula más pequeña que permita el flujo a gran escala de todos los gases que se utilizan en el sistema.

Cuando los clientes tienen poca presión de entrada disponible, o tal vez una gran cantidad de contrapresión, a veces nuestra línea estándar de instrumentos de flujo másico muestra demasiada caída de presión para alcanzar flujos a gran escala. En estos casos, recomendamos nuestra serie Whisper de medidores y controladores de flujo másico. Al hacer que el diseño del cuerpo de flujo sea más abierto y al cambiar el espaciado y la configuración de nuestros elementos de flujo laminar, podemos lograr caídas de presión mucho menores, por lo general en un factor de diez. La serie Whisper también emplea un paquete de sensores de presión mucho más sensibles para aprovechar al máximo las lecturas de presión más baja.

Demostración de caída de presión de Alicat

El siguiente video muestra cómo medir la caída de presión bajo diversas condiciones de flujo. También muestra la diferencia que puede causar el uso de un medidor de flujo Whisper en condiciones de baja presión diferencial.

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