Baixe Medição de vazão e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! * Medição de Vazão Smar Medição de Vazão DEFINIÇÃO Vazão pode ser definida como sendo a quantidade volumétrica, mássica ou gravitacional de um fluido que passa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo. Vazão Volumétrica: É definida como sendo a quantidade em volume que escoa através de uma certa seção em um intervalo de tempo considerado. As unidades de vazão volumétricas mais utilizadas são: m3/s, m3/h, |/h, I/min GPM, Nm3/h e SCFH. Vazão Mássica: É definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que atravessa a seção de uma tubulação por unidade de tempo. As unidades de vazão mássica mais utilizadas são: kg/s, kg/h, T/h e Lbrh. Smar Onde: Y = volume t= tempo m Qm= Onde: m = massa t= tempo Medição de Vazão CONCEITOS FÍSICOS BÁSICOS PARA MEDIÇÃO DE VAZÃO Distribuição de Velocidade em um Duto Em regime de escoamento no interior de um duto, a velocidade não será a mesma em todos os pontos. Será máxima no ponto central do duto e mínima na parede do duto. Regime Laminar: É caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenças de velocidades são maiores. Vmin = 0 Smar Medição de Vazão CONCEITOS FÍSICOS BÁSICOS PARA Regime Turbulento E caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil laminar. Suas diferenças de velocidade são menores. MEDIÇÃO DE VAZÃO R dx 2 lx Vmáx Vig = Var - E] | Wx os Smar Medição de Vazão - [ — Tubo Pitot | - Perda de carga variável | — Tubo de Venturi 1 - Medidores indiretos sora - Tubo de Dal Tipos dos relacionados a — Placa de orifício Medidores eat de fluido , de Vazão Il - Área variável (perda de ) — Rotâmetro carga constante) |- Deslocamento positivo [— Disco Nutante do fluído — Pistão flutuante 2 - Medidores diretos de — Rodas ovais volume do fluido passante aatcoto — Il — Velocidade pelo — Tipo Hélice | impacto do fluido 9 — Tipoturvina — Eletromagnetismo o 3 - Medidores especiais — Vortex « — Ultra-sônico — Calhas Parshall [— Coriolis Smar Medição de Vazão Perda de Carga variável: Annubar A barra sensora de pressão a jusante possui um orifício que está posicionado no centro do fluxo de modo a medir a pressão do fluxo a jusante. A barra sensora de pressão de montante possui vários orifícios, estes orifícios —» estão localizados criteriosamente ao longo * da barra, de tal forma que cada um detecta a pressão total de um anel. Cada um destes anéis tem área da seção transversal exatamente igual às outras áreas anulares Tomado jusante detectadas por cada orifício. Outra característica do elemento de fluxo tipo Annubar é que quando bem projetado tem capacidade para detectar todas as vazões na tubulação a qual está instalado, sendo a “a. Tomado montante vazão total a média das vazões detectadas. Medição de Vazão Perda de Carga variável: Venturi Lei de Venturi: “Os fluidos sob pressão, na passagem através de tubos convergentes; ganham velocidade e perdem pressão, ocorrendo o oposto em tubos divergentes”. tubo venturi - Soneto no garganta Cone - Divergente Cone convergente | razão da vazdo Smar Medição de Vazão Perda de Carga variável: Venturi Vantagens do tubo VENTURI — boa precisão (+ 0,/5%); - resistência a abrasão e ao acúmulo de poeira ou sedimentos; — capacidade de medição de grandes escoamentos de líquidos em grandes tubulações; — Permite medição de vazão 60% superiores à placa de orifício nas mesmas condições de serviço, porém com perda de carga de no máximo 20% do AP. Clássico longo: O difusor aumenta progressivamente até igualar-se ao diâmetro da tubulação. tubo de seção . tube de seção circular eireulariõo [3780 de raia) 1350 5780 do roio) AM RÁ E— I + / varão D 19º= 230 d 5º 14º b | | EE ocorre B É Ea! H p&u Smar Medição de Vazão Perda de Carga variável: P laca de Or fic IO É a mais simples, de menor custo e portanto a mais empregada. Consiste basicamente de uma chapa metálica, perfurada de forma precisa e calculada, a qual é instalada perpendicularmente ao eixo da tubulação entre flanges. A placa de orifício pode ser ajustada mais convenientemente entre flanges de tubo adjacentes e pontos de tomadas de impulso feitos em lugares adequados, uma montante da placa e o outro em um ponto no qual a velocidade, devido à restrição, seja máxima. Este ponto não é próprio orifício porque, devido à inércia do fluido, a área de sua secção transversal continua a diminuir após passar através do orifício, de forma que sua velocidade máxima está a jusante do orifício, na vena contracta. Smar Medição de Vazão Perda de Carga variável: P laca de Or fic IO Tipos de Placa de Orifício: Ullo Excêntrico Segmental Concêntrico Segmental: A placa de orifício segmental é destinada para uso em fluidos em regime laminar e com alta porcentagem de sólidos em suspensão. Smar Concêntrica: Este tipo de placa de orifício é utilizado para líquido, gases e vapor que não contenham sólidos em suspensão. Excêntrico: Este tipo de orifício é utilizado em fluido contendo sólidos em suspensão, os quais possam ser retidos e acumulados na base da placa; nesses casos, o orifício pode ser posicionado na parte baixa do tubo, para permitir que os sólidos passem. Medição de Vazão Perda de Carga variável: P laca de Or fic IO Tipos Contorno de Orifício: Orifício com bordo quadrado: Bi T À E empregado em tubulações maiores que 6”. Não é utilizada para medições de vazão de fluidos com número de E Zu | REYNOLDS baixo. Orifício com bordo arredondado: / | E utilizado para fluidos altamente 7 viscosos onde o nº de REYNOLDS está 4 em torno de 300. 7 Smar Medição de Vazão Tomada Flange Taps Medição de Vazão Tomadas Radius Taps Tubulações acima de 6º Medição de Vazão Perda de Carga variável: P laca de Or fic IO Tomadas de Impulso em Placas de Orifício: Tomadas de Tubulações (Pipe Taps) 8D 5 Jusante Ag DA LINHA Smar Medição de Vazão Orifício Integral * São placas de orifícios montadas em conjunto com transmissores de vazão. Transmissor de Vazão por Pressão Diferencial Extrator de Raiz Quadrada Uma das maneiras mais utilizadas para se medir a vazão de um fluido qualquer em um processo industrial é aproveitar-se da relação entre vazão e pressão deste fluido. Para isto, são utilizados elementos deprimogênios, tais como placas de orifício, que atuam como elementos primários e possibilitam efetuar a medição de uma pressão diferencial que é correspondente à vazão que passa por ele. EAIDA “ay 199 Q=KevVAP e Smar Medição de Vazão Transmissor de Vazão por Pressão Diferencial Extrator de Raiz Quadrada Smar Medição de Vazão Mm MEDIÇÃO DE VAZÃO POR ÁREA VARIÁVEL: Rota metro Instalação: Os rotâmetros são montados verticalmente na tubulação do fluido, cuja vazão se deseja medir, e de maneira tal que o fluido seja dirigido de baixo para cima. Ele pode ser colocado diretamente na tubulação ou em derivação como indicado na figura 37 e que se considera como ideal. Se tiver que ser feita alguma manutenção no rotâmetro. O subministro do fluído será interrompido? Smar A Í CEO eva] ás í Medição de Vazão MEDIÇÃO DE VAZÃO POR ÁREA VARIÁVEL Lp Instalação: Os rotâmetros são montados verticalmente — E =. na tubulação do fluido, cuja vazão se | deseja medir, e de maneira tal que o fluido seja dirigido de baixo para cima. Ele pode ser colocado diretamente na tubulação ou em derivação como indicado na figura 37 e 7 que se considera como ideal. | f d+ Se tiver que ser feita alguma manutenção no rotâmetro. O subministro do fluído será interrompido? — Smar Medição de Vazão Outros MEDIDORES DE VAZAO Medição de Vazão Smar