Determinación del caudal de aire del conducto en CFM utilizando el sensor de presión BAPI - Nota de aplicación


Para calcular el caudal de aire en pies cúbicos por minuto (CFM), determine la velocidad del caudal en pies por minuto y multiplique esta cifra por el área de la sección transversal del conducto.

Caudal de aire en CFM (Q) = Velocidad del caudal en pies por minuto (V) x Área de la sección transversal del conducto (A)

Determinación de la velocidad de flujo

La forma más sencilla de determinar la Velocidad de Flujo es medir la Presión de Velocidad en el conducto con un Conjunto de Tubo de Pitot conectado a un sensor de presión diferencial. El conjunto de tubo de Pitot incluye una sonda de presión estática y una sonda de presión total.

Una sonda de presión total, alineada con el flujo de aire, detecta la presión de velocidad del conducto. Una sonda de presión estática, alineada en ángulo recto con el flujo de aire, detecta sólo la presión estática. La diferencia entre la lectura de la presión total y la lectura de la presión estática es la presión de velocidad.

Si conecta la sonda de presión total al puerto HIGH de un sensor de presión diferencial y la sonda de presión estática al puerto LOW del sensor de presión diferencial, la salida del sensor será la presión de velocidad, como se muestra en las figuras siguientes.

Fig. 1: Conjunto de tubo de Pitot BAPI, incluye conjuntos de sonda de presión estática y total (ZPS-ACC12)
Fig. 2: Multisensor de presión de zona (ZPM) BAPI que mide la presión de velocidad

La Velocidad de Flujo se determina entonces con la siguiente ecuación:
V = 4005 x √ΔP
V = Velocidad del Flujo en pies por minuto.
√= Raíz cuadrada del número a la derecha .
ΔP = La Presión de Velocidad medida por el sensor de presión.

Ejemplo: Medir una Presión de Velocidad de .75" W.C. equivale a una Velocidad de Flujo de 3,468 Ft/Min.

V = 4005 x √0.75
√0.75 = 0.866 - 4005 x 0.866 = 3,468 - Velocidad de flujo = 3,468 Ft/Min

Determinación del área de la sección transversal del conducto

Una vez obtenida la velocidad de flujo del procedimiento anterior, se multiplica por el área de la sección transversal del conducto para determinar el caudal de aire en pies cúbicos por minuto. Existen dos ecuaciones diferentes para determinar el área de la sección transversal del conducto, una para conductos redondos y otra para conductos cuadrados o rectangulares.

La ecuación para conductos cuadrados o rectangulares es:
A = X x Y
A = Área de la sección transversal del conducto
X = Altura del conducto en pies
Y = Anchura del conducto en pies.

La ecuación para un conducto redondo es:
A = π x r²
A = Área de la sección transversal del conducto
π= 3.14159
r = radio del conducto en pies

Ejemplo:
Un conducto redondo de 18" de diámetro tiene una sección transversal de 1,77 Ft².

A = π x r² o A = 3,14158 x .5625
18" de diámetro son 1.5 pies, por lo tanto el radio es .75 pies - r² = 0.75² = 0.5265 - π = 3.14159
A = 3.14159 x 0.5625 = 1.77 Ft².

Determinar el caudal de aire en CFM

Después de obtener la velocidad de flujo y el área de la sección transversal del conducto de los dos procedimientos anteriores, el flujo de aire en CFM se determina multiplicando los dos:

Caudal de aire en CFM (Q) = Velocidad del caudal en pies por minuto (V) x Área de la sección transversal del conducto (A)

Ejemplo:
Un conducto redondo de 18" de diámetro con una presión de velocidad de 0,75" C.A. tiene un caudal de aire de 6.128 CFM.

La velocidad del flujo es de 3,468 Ft/Min.
V = 4005 x √ΔP)
V = 4005 x √0.75)
√0.75 = 0.866 - 4005 x 0.866 = 3,468 - Velocidad del flujo = 3,468 Ft/Min

El área de la sección transversal del conducto es de 1,77 Ft².
A = π x r²
π= 3,14159 - r² = 0,75² = 0,5625
Área de la sección transversal del conducto (A) = 3,14159 x 0,5625 = 1,77 pies².

El caudal de aire en pies cúbicos por minuto es de 6.128 pies cúbicos por minuto.
Caudal de aire en CFM (Q) = Velocidad de flujo en pies por minuto (V) x Área de sección transversal del conducto (A)
Caudal de aire en CFM (Q) = 3.468 Ft/Min x 1,77 Ft² = 6.128 CFM

 

Si tiene alguna pregunta sobre este procedimiento, llame a su representante de BAPI.


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