Los caudalímetros de vapor NO diferencian el agua del vapor

Son incontables las veces que nos han preguntado:

¿Existe algún caudalímetro capaz de diferenciar el agua existente en un conducto de vapor?

La respuesta es sí, si dispones de un laboratorio con un tomógrafo el cual puede diferenciar la atenuación entre el líquido y el gas mediante la radiación de rayos gamma y rayos-X.

Como explicamos en el anterior artículo (Los condensados NO circulan por la parte inferior de la tubería), el agua saturada dentro de un conducto de vapor NO circula por la parte inferior, sino que se puede encontrar de dos maneras: en forma de película distribuida por todo el radial del tubo (sección) y en forma de micro-gotas en suspensión.

Una de las partes clave para poder medir el flujo de masa total de vapor es poder medir el contenido líquido, ya que el vapor húmedo puede tener una estructura de flujo anular, por lo tanto, habrá gotas presentes en el núcleo del flujo y una película líquida de espesor variable que fluye a lo largo de la pared interior de la tubería; ambas cantidades de líquido requieren medición para calcular el flujo másico de vapor.

Para medir la calidad del vapor, es decir, el porcentaje de agua saturada que existe en el vapor, tenemos que tener en cuenta:

1. La cantidad de agua que existe en la película repartida por toda la sección del tubo
2. Las micro-gotas en suspensión.

Una de las formas más fiables de medir una película de líquido es midiendo los cambios en la tasa de atenuación de los fotones a medida que pasan a través de un material. La cantidad de energía que tienen los fotones determinará qué comportamiento de los fotones se probará para obtener resultados. En el caso de la medición de fotones de alta energía, como los rayos gamma, la medición se basa en el principio de la diferencia en el coeficiente de atenuación entre sólidos, líquidos y gases, lo que significa que la radiación en forma de rayos gamma y rayos X se mueve a través de los sólidos y líquidos más lentos de lo que pasarían a través de un gas. Por lo tanto, cuando los haces de radiación apuntan a un flujo de dos fases, la diferencia en el coeficiente de atenuación resaltará el tamaño de las fracciones vacías y podrá seleccionar áreas de alto contenido líquido, como una película.

Igual que en el anterior caso, mediante Tomografía. Los sensores colocados alrededor de la tubería detectan cambios en una señal física emitida a medida que pasa a través de las diferentes fases dentro del flujo. Un algoritmo como el método de retro-proyección lineal toma estos datos y los convierte en un conjunto de imágenes que muestran una sección transversal 2D de la densidad de fase a través del flujo. Ésta técnica tiene la resolución de detectar la presencia de la fase líquida y también la velocidad de la fase líquida.