¿Qué es un Orificio?
Un orificio es una placa metálica delgada con un proceso de perforación (agujero). Se utilizan para controlar el caudal y la presión de los fluidos, por ejemplo en tuberías. Los orificios también suelen denominarse “placas de orificio”.
Usos de los Orificios
Los orificios también se utilizan en diversas situaciones de control de caudal y presión en tuberías industriales y de uso industrial.
Como ejemplo de uso, un orificio se utiliza para medir el caudal de un fluido en una tubería como “caudalímetro de presión diferencial”. El fluido se extrae de las bridas situadas antes y después del orificio, y la presión diferencial se convierte en caudal y se muestra en el indicador.
Para las disposiciones sobre el uso de orificios para la medición de caudal de este modo, véase JIS Z 8762-2 Métodos de medición de caudal mediante un mecanismo de orificio en conductos circulares.
Los amortiguadores aprovechan la elevada pérdida de carga del orificio. Cuanto menor sea el diámetro del orificio, mayor será la caída de presión del fluido y mayor la fuerza de amortiguación del amortiguador. Por el contrario, a mayor diámetro del orificio, menor fuerza de amortiguación.
Principio del Orificio
Para explicar brevemente el principio del orificio, la presión del fluido es menor aguas abajo del orificio que aguas arriba del mismo, basándose en el teorema de Bernoulli, porque el diámetro interior del orificio es menor que el diámetro interior de la tubería donde está instalado el orificio.
El teorema de Bernoulli es una ley de conservación de la energía en el flujo de fluidos.
Cuando un fluido pasa a través de un pequeño orificio en un orificio, se produce una diferencia de presión antes y después del orificio en la tubería. Esto se debe a la ley de Bernoulli, que establece que la energía de presión, la energía de velocidad y la energía potencial son siempre constantes en una tubería.
El fluido inmediatamente después de pasar por el orificio tiene una velocidad de flujo mayor, por lo que la energía de velocidad aumenta. Si la energía potencial es la misma, la energía de presión disminuye en la misma medida que aumenta la energía de velocidad. Midiendo esta diferencia como la diferencia de presión antes y después del orificio, se puede calcular el caudal del fluido.
Cuando se utiliza un orificio para regular el caudal o la presión, se puede determinar el caudal aguas abajo del orificio.
Tipo de Orificio
Existen cuatro tipos principales de orificios: orificios concéntricos, orificios excéntricos, orificios circulares, de cuatro partes y orificios restringidos.
1. Orificio Concéntrico
Se utiliza en los caudalímetros de abertura, como los caudalímetros generales de presión diferencial.
2. Orificio Cuadrante
Se utiliza cuando el caudal en la tubería es bajo y el número de Reynolds es pequeño. El número de Reynolds es un número adimensional que es la relación entre las fuerzas inerciales y viscosas.
3. Orificio Excéntrico
Se utiliza cuando el fluido contiene purines (una mezcla de partículas sólidas y líquido), por ejemplo. El purín fluye más fácilmente cuando el orificio del orificio está situado en la parte inferior de la tubería. 4. orificio elíptico
4. Orificio Elíptico
Se utiliza del mismo modo que los orificios excéntricos. Cuando un orificio se instala en una tubería, se utiliza como un conjunto con el orificio intercalado entre bridas. A veces, como en el caso de los amortiguadores, se utilizan premontados en el producto.