04 a - Intrumentação -Vazão

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Intrumentação -Vazão

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DefiniDefini ççõesões

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Por que medir Vazão?

Verificação do rendimento do processo

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Conceito

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

A vazão também pode ser obtida pelo resultado da multiplicação da área seccional pela média da velocidade do fluido.

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Vazão mássica x Vazão volumétrica

Vazão Volumétrica

É definida como sendo a quantidade em volume que escoa através de uma certa seção em um intervalo de tempo considerado.

Q =V/ t

Onde:

V = volume

t = tempo

Unidades:

m3/s, m3/h, l/h, l/min GPM, Nm3/h

Vazão Mássica

É definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que atravessa a seção de uma tubulação por unidade de tempo.

Qm = m/t

Onde:

m = massat = tempo

Unidades:

kg/s, kg/h, T/h e Lb/h.

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Vazão mássica x Vazão volumétrica

Qm = ρ . Qv

Onde:

ρ = massa específica

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Conceitos Físicos Básicos

Calor Específico

A quantidade de calor necessária para mudar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1ºC.

Esta relação do calor específico K é a relação do calor específico de um volume constante

k = CP/CV

Onde:

k = relação dos calores específicosCP = calor específico à pressão constante J/Kg x KCV = calor específico a volume constante J/kg x K

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Conceitos Físicos Básicos

Viscosidaderesistência ao escoamento de um fluido em um duto qualquer. Esta resistência provocará uma perda de carga adicional que deverá ser considerada na medição de vazão

Viscosidade absoluta ou dinâmica ( µµµµ)atrito interno num fluido, que se opõe ao movimento relativo de suas moléculas e ao movimento de corpos sólidos que nele estejam.

UnidadePa . s, Poise (dyna.S/cm2) e centipoise

Viscosidade cinemática ( νννν)relação entre a viscosidade absoluta e a massa específica de um fluido, tomados à mesma temperatura3.2.4 - Unidade de Viscosidade Cinemática

Unidades:m2/s, stoke (cm2/s) e centistoke.

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Conceitos Físicos Básicos

Regime LaminarSe caracteriza por um escoamento em camadas planas ou concêntricas, dependendo da forma do duto, sem passagens das partículas do fluido de uma camada para outra e sem variação de velocidade, para determinada vazão.

É caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenças de velocidades são maiores.

Regime TurbulentoSe caracteriza por uma mistura intensa do líquido e oscilações de velocidade e pressão. O movimento das partículas édesordenado e sem trajetória definida.

É caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil laminar. Suas diferenças de velocidade são menores.

Tipos de Escoamento

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Conceitos Físicos Básicos

Número de ReynoldsNúmero adimensional utilizado para determinar se o escoamento se processa em regime laminar ou turbulento. Sua determinação é importante como parâmetro modificador dos coeficiente de descarga.

Re = V.D / ννννOnde:

V - velocidade (m/s)D - diâmetro do duto (m)ν - viscosidade cinemática (m2/s)

Observação:Na prática, se Re > 2.320, o fluxo é turbulento, caso contrário ésempre laminar.

Nas medições de vazão na indústria, o regime de escoamento éna maioria dos casos turbulento com Re > 5.000.

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Turbinas

Características de Desempenho

Repetitividade :

Reflete a habilidade do medidor para repetir seu valor K, em várias corridas consecutivas de calibração, para constantes condições de operação (vazão, viscosidade, temperatura, etc...), determina a precisão do medidor relativa ao seu sistemade calibração.

Linearidade :

Reflete a habilidade do medidor para manter seu valor K ao longo de um range de vazões, para constantes condições de operação. (viscosidade, temperatura, etc...)

A linearidade é representada pelo percentual de erro relativo ao valor de

Kmédio para um range de vazões, isto é, entre as escolhidas vazões mínima e

máxima de medição.

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Princípios de Medição de Vazão

A medição de vazão é feita seguindo os seguintes prin cípios:Pressão diferencial

Placa de orifícioTubo venturiTubo pitot

Rotâmetro

Deslocamento positivoEngrenagens ovaisPalhetas rotativas

Turbina

Ultra-som

Coriolis

Magnético

Termal

Vortex

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Princípios de Medição de Vazão

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Pressão DiferencialPressão Diferencial

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Conceito

Pressão Estática:

É o peso por unidade de área exercido por um fluido em repouso ou que esteja fluindo perpendicularmente à tomada de impulso.

Pressão Diferencial:

É a diferença entre duas pressões, também chamada de ∆p=p1 – p2

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Medidores de Vazão por PressãoDiferencial

Medidores de Pressão:

piezoelétrico; strain-gauge, célula capacitiva, etc..., para medir a pressão diferencial imposta por um elemento deprimogenio cuidadosamente calculado para permitir a obtenção da faixa de vazão que passa por um duto

Como a pressão diferencial é relativamente baixa, as faixas de medição destes transmissores são expressas normalmente em mmH2O, kPa ou polegada de água.

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Perda de Carga e Custo da Energia

Em muitas aplicações, o custo da energia extra resultante da perda de carga permanente é um fator importante na seleção do medidor de vazão. Os custos de bombeamento são muitas vezes significativos, em grandes tubulações e podem justificar a seleção de um medidor de vazão com custo inicial elevado mas com pequena perda de carga permanente.

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Gradiente de Pressão

[ ] Qpp 221∆p α−=

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Placa de Orifício

A placa de orifício é o elemento primário de vazão d o tipo restrição mais usado. Ela é aplicada na medição de vazão de lí quidos limpos e de baixa viscosidade, da maioria dos gases e do vap or d'água em baixa velocidade.

A placa de orifício é montada em uma tubulação, send o colocada entre dois flanges especiais. As flanges que sustentam a placa de orifício podem incluir as tomadas da pressão diferencial.

A qualidade da instalação afeta o desempenho da pla ca. A vazão medida deve ser laminar e não deve haver distúrbios antes e depois da placa.

Por isso, são requeridos trechos retos de tubulação antes e depois da placa. Tipicamente, a jusante deve se ter um compri mento reto nomínimo igual a 5D e a montante, o trecho reto mínim o deve ser de 20 D, onde D é o diâmetro interno da tubulação.

ANSI 2530; ASEM e ISO 5167

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Placa de Orifício

Elemento Primário

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Placa de Orifício

Elemento secundário

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Tipos de Placa de Orifício

Concêntricas de bordo retoRecomendadas para fluídos limpos, com uma única fase, sem sólidos em suspensão e não viscosos.

tubulações maiores que 6”

Concêntrica de Bordo QuadrantePara altas viscosidades, RD < 10000

Para baixa vazão (baixo RD)

Para líquidos mais sólidos em suspensão onde a densidade do sólido éaproximadamente a do líquido

Excêntrica e segmentalPossuem como finalidade principal à eliminação de acúmulos de

produto a montante da placa. São empregadas na medição de gases e vapores que contêm algum líquido, líquidos que contenham gases e vapores, fluídos com sólidos granulares com tendência a deposição e com óleo mais água.

Não se aplicam a líquidos com sólidos pegajosos ou de densidade próxima ao do líquido, pois, fatalmente ter-se-á deposição.

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Excêntrica Segmental

Tipos de Placa de Orifício

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Tipos de Placa de Orifício

O chanfro na face jusante serve para diminuir a turbulência

Bordo Reto Bordo Quadrante

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Tipos das Placas de Orifício

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Tipos de Tomadas

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Tipos de Tomadas

Flange Flange TapsTaps Corner TapsCorner Taps VenaVena ContractaContractae RadiusRadius TapsTaps

Pipe TapsPipe Taps

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Tipos de Tomadas

Tomadas de FlangeVantagens

Podem ser facilmente inspecionadas, dada sua localização próxima à face do flange.Os flanges podem ser adquiridos prontos, dentro de normas com grandes precisão. As tomadas são simétricas, podendo ser utilizadas para fluxo nos dois sentidos.Esse tipo de tomada apresenta excelente precisão.

Desvantagens Os flanges utilizados são especiais, portanto são caros.Não se recomenda o uso desse tipo de tomada para casos em que a relação entre o diâmetro do orifício e o diâmetro da tubulação é grande e em tubulações menores que 2”, devido ao fato de que a tomada de baixa pressão se situa numa região altamente instável da curva de recuperação de pressão.

Tomada de Canto As tomadas de canto são constituídas nas flanges de placa e são usadas principalmente para tubos abaixo de 2 polegadas de diâmetro. A placa de orifício situa-se numa reentrância dos flanges. A tomada de pressão feita através de uma estreita passagem concêntrica num anel piezométrico entalhado na face do flange

Vantagensmesmas das tomadas nos flanges

Desvantagensmais sujeitas a entupimentos que as tomadas de flanges.

Flange TapsFlange TapsCorner TapsCorner Taps

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Tipos de Tomadas

Vena contracta

As tomadas de Vena Contracta permitem o uso de flanges comuns, pois são normalmente acopladas diretamente na tubulação, podendo ser também soldadas ao tubo.

Vantagens

não necessitarmos de flanges speciais

RADIUS/TAPSÉ simular à Vena Contracta, exceto o fato da tomada de baixa pressão estar situada a meio diâmetro da face montante da placa de orifício.

Existem diferenças quanto àprecisão e também limites referentes ao Nº de REYNOLDS entre elas e portanto seu uso não é frequente,

Vantagensdistância da tomada de baixa pressão independente da relação entre os diâmetros (β).

Vena ContractaVena Contracta

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Instalação

A limitação do trecho reto de montante visa à obtenção de um perfil de escoamento turbulento e não laminar que fatalmente ter-se-ia após um longo trecho reto para valores de ReD nesta área.p1, p2

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Instalação

Trecho reto mínimo

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Bocal

Vapor saturado e gás úmido em alta velocidade.Líquidos viscosos, altas

temperaturas e altas pressões, serviço erosivo ou cavitante.Não recomendado para fluídos com

muita quantidade de sólidos em suspensão a menos que na vertical com fluxo para baixo. Na vertical émuito bom com líquidos com traços de vapor escoando para cima e com gases contendo condensado escoando para baixo.Linhas de 2"a 8“Construção cara

Para um diferencial, um d e um D conhecidos, sua capacidade de vazão é cerca de 60 % maior do que a da placa.

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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”.

O tubo VENTURI combina dentro de uma unidade simples uma curta “garganta” estreitada entre duas seções cônicas e está usualmente instalada entre duas flanges, numa tubulação seu propósito é acelerar o fluido e temporariamente baixar sua pressão estática.

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Venturi

Vantagens

boa precisão (+-0,75%);

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 ∆P.

Desvantagens

custo elevado (20 vezes mais caros que uma placa de orifício);

dimensões grandes e incômodas;

dificuldade de troca uma vez instalado.

É mais recomendado para gases do que para líquidos e serviços abrasivos, com tamanhos variando, entre 5"e 20".

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Em geral usado para RD > 50000 e diâmetros 6". Não recomendado para fluídos com sólidos em suspensão e serviços erosivos.

Dall Tube

Recuperação de pressão muito maior do que a obtida por um tubo VENTURI. Diferentemente do tubo VENTURI, que apresenta garganta paralela, o tubo de DALL é desprovido de garganta, é menor e mais simples.Possui um curto cone

convergência, que começa em diâmetro algo inferior diâmetro de conduto.O fluido ao passar pelo tubo, pode entrar pelo espaço anular entre o tubo de DALL que funciona como um revestimento interno do tubo e, este último transmitindo assim, uma pressão média, do “gargalo”, ao instrumento de medida através de uma derivação no tubo, nesse ponto.

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Dall Tube

Vantagens

Para tubulações de diâmetro pequeno o limite do número de REYNOLDS é 50.000, para tubulações com diâmetros superiores, o número de REYBOLDS é ilimitado.

Não utilizável para fluidos contendo sólidos, o qual sedimenta-se na garganta ovalada e causa erosão no canto vivo.

A tomada de alta pressão do tubo de DALL, encontra-se localizada na entrada da parte convergente do tubo.

A tomada de baixa pressão encontra-se localizada no final do cone convergente, “gargalo”, início do cone divergente.

A mesma é disposta através de um anel perfurado do qual nos dá a média das pressões medidas.

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Venturi Asme

Grandes vazões de água ou de gás, fluídos com sólidos em suspensão, mais que 5% emvolume(cuidados com entupimento das tomadas);Resiste a erosão, porém, poderá vir a ter sua precisãoprejudicada;Líquidos razoavelmente viscosos, líquidos com traçosde vapor e gases contendo traços de condensado;Custo inicial alto, em parte contrabalançado pela baixaperda de carga permanente introduzida;Mais difícil de ser feito;Quando fornecido pelo fabricante deve viracompanhado de seus coeficientes experimentais;Mais difícil de instalar, ocupando bastante espaço, nãofavorecendo muitas vezes o arranjo de tubulações;Como o bocal apresenta capacidade de vazão de cercade 60% maior do que a da placa;Venturis excêntricos com garganta para cima ou parabaixo e venturis retangulares são usados, no primeirocaso para facilitar a drenagem dos sólidos em linhashorizontais e no segundo, em dutos de ar. Ambos necessitam de calibração local se se desejar alcançarbons resultados.

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Tubo de Pitot

O tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua extremidade, sendo esta, colocada na direção da corrente fluida de um duto, mas em sentido contrário. A diferença entre a pressão total e a pressão estática da linha nos fornecerá a pressão dinâmica a qual é proporcional ao quadrado da velocidade

O tubo de Pitot mede apenas a velocidade do ponto de impacto e não a velocidade média do fluxo. Assim sendo, a indicação da vazão não será correta se o tubo de impacto não for colocado no ponto onde se encontra a velocidade média do fluxo.

Vmédia = 0,8 * Vmáxδ

gPDv K

P

2⋅=Onde:

PD = pressão dinâmica em kgf/cm2δ = peso específico do fluido em kgf/m3V = velocidade do fluido em m/sg = aceleração da gravidade m/s2

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Tubo de Pitot

Em termos práticos, para se determinar a velocidade méd ia do fluido no interior de um duto, utiliza-se a tomada de impacto do tubo de pitot entre 0,25 x D e 0,29D em relação a pare de do tudo, pois nesta posição a velocidade do fluido se iguala àvelocidade média do fluido.

Observações:

1. O eixo axial do tubo de pitot deve ser paralelo ao eixo axial da tubulação e livre de vibrações.

2. O fluido deverá estar presente em uma única fase (líquido, gás ou vapor) e ter velocidade entre 3 m/s a 30 m/s para gás e entre 0,1 m/s e 2,4 m/s para líquidos.

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Tubo de Pitot

Custos inicial e operacional baixos;Praticamente nula perda permanente;Baixas vazões de líquido e principalmente de gás os diferenciaisgerados são muito baixos;Não são adequados para vazão líquidacom traços de vapor ou vazão gasosacom traços de condensado, fluídossujos com sólidos em suspensãodevido a possibilidade de entupimentos;Requer em alguns casos, no mínimo, um trecho reto de montante de 50 diâmetros, para minimizarturbulências na pressão estática. Pode-se usar os trechos retosespecificados para as placas, porém, aumenta-se a margem de erro. Admite-se também o uso de retificadores de escoamento;

Um pitot muito comprido podeapresentar problemas de vibração;Para uma leitura correta é precisodescobrir-se a posição ideal de imersão, mais próxima davelocidade média. Se o trecho retofor suficiente ( > 50 diâm.), a velocidade média localiza-se aproximadamente a 0,3 D da parededo tubo.

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Pitot Multifuro

Baixa perda de carga permanente;Tolerância a presença de sólidos em suspensão função de sua geometria;Troca em operação graças a manifold de inserção com válvula de isolamento;Trechos retos menores do que os necessários para a placa;Dutos verticais, qualquer posição é adequada;Dutos horizontais, sua ponta deve estar ligeiramente voltada para cima em escoamento líquido e para baixo no caso de gás.

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Centralizado na tubulação, faz com que as distorções do perfil de escoamento sejam melhoradas a montante do dispositivo.

Exatidão: ± 0,5% do valor medidoRepetitividade: ± 0,1%Rangeabilidade: 10:1Menor valor típico para o Número de Reynolds: 8000

V-Cone

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Medidor de Medidor de ÁÁrea Varirea Vari áávelvel

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Rotâmetros

Rotâmetro são medidores de vazão por área variável nos quais um flutuador varia sua posição dentro de um tubo cônico, proporcionalmente àvazão do fluido.Basicamente um rotâmetro consiste de duas partes:

1) Um tubo de vidro de formato cônico que é colocado verticalmente na tubulação, em quepassará o fluido a ser medido e cuja extremidade maior fica voltada para cima.

2) No interior do tubo cônico, um flutuador que se moveráverticalmente, em função da vazão medida.

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Rotâmetro

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

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Rotâmetros

VelocidadexÁreaVazão=

P – pêso

E – empuxo

p1 e p2 – pressões de montante e de jusante no orifício anular

Estado Estacionário

App efetivaEP )( 21−+=

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Rotâmetro com Corpo de Vidro

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Rotâmetro

Características Principais Pequenas vazões e diâmetros 1” a 4” quando não se pode usar a placa (diâmetro ≤2”);

Grande faixa de variação de vazão (rangeabi1idade 10:1);

Boa linearidade;

Pequena influência da viscosidade;

Adequado para GLP ou qualquer outro líquido volátil;

Adequado para serviços intermitentes;

Não são afetados por acessórios de tubulação;

Montagem na vertical;

Faixa de Precisão: 8% a 100%

Precisão:±2% (± 1/2%)

Materiais: Tubo de vidro até l00oF - água até 200oFTubo Metálico: com acoplamento magnético

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Rotâmetro com Corpo Metálico

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Deslocamento Positivo

A característica básica do medidor de vazão a deslocamento positivo é a passagem do fluido através do elemento primário em quantidades discretas. Desde que se conheça o volume de cada quantidade e se conte o número das quantidades isoladas, obtém-se o volume total.

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Deslocamento Positivo

O movimento do disco é controlado de tal forma que quan do o líquido entra na câmara de medição, impele o pistão d e medição o qual efetua um movimento de nutação completa em c ada rotação. Estes movimentos são transmitidos por um con junto de engrenagens ou acoplamento magnético ao indicador.

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Deslocamento Positivo

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Medidores RotativosMedidores Rotativos

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Turbinas

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Turbinas

O princípio básico de funcionamento da turbina é o seguinte:

A vazão do fluido a ser medida impulsiona o rotor d a turbina e o faz girar numa velocidade angular defin ida. A rotação das pás da turbina é diretamente proporcional a vazão do fluido.

Através da deteção mecânica ou eletrônica da passagem das lâminas do rotor da turbina pode se inferir o valor da vazão. Há a geração de pulsos com frequência linearmente proporcional a velocidade do fluido e como consequência, diretamente proporciona l a vazão.

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Turbinas

Um medidor de vazão tipo turbina, conforme a figura a seguir, consiste basicamente de um rotor provido de palhetas, suspenso numa corrente de fluido com seu eixo de rotação paralelo a direção do fluxo. O rotor é acionado pela passagem de fluido sobre as palhetas em ângulo; a velocidade angular do rotor éproporcional à velocidade do fluido que, por sua vez , é proporcional à vazão do volume. Uma bobina sensora na parte externa do corpo do medidor, detecta o movimento do rotor. Esta bobina é alimentada, produzindo um campo magnético. Como as palhetas do rotor são feitas de material ferroso, à medida que cada palheta passa em frente àbobina corta o campo magnético e produz um pulso. O sinal de saída é uma seqüência de pulsos de tensão, em que cada pulso representa um pequeno volume determinado de líquido. O sinal detectado élinear com a vazão. Unidades eletrônicas associadas permitem indicar a vazão unitária ou o volume totalizado, podendo efetuar a correção automática d a temperatura e/ou pressão e outras funções.

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Turbinas

Características de Desempenho

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% . . .LIN K K

Kmax min

medio= ± −

2

100

medioK

LIN

= + =

= ±−

= ±

10015 9985

21000

1001 5 998 5

2

100

10000 15%

, ,

%, ,

,

Turbinas

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Turbinas

Vantagens

elevada precisão numa faixa de vazão superior a 10:1

excelente repetibilidade

pequeno e leve (em relação ao tubo)

instalação simples.

amplamente usados em medições de transferência com fins de faturamento para produtos, tais como: óleo cru, petróleo bruto, gás....

faixa de pressão e temperatura muito ampla.,

ampla faixa de fluidos.

Desvantagens

devem ser relativamente limpos

não ter alta viscosidade

vazão deve ser em regime laminar.

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Turbinas

Vazão Volumétrica

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Vazão Mássica

Turbinas

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VOLUME/TEMPO X MASSA/VOLUME = MASSA/TEMPO

Turbinas

Densímetro

GLPtubo mm

kf

+=

π21

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Provador

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Provador

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Provador

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Medidores EspeciaisMedidores Especiais

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810−= BVDxE

Magnéticos

“Quando um condutor se move perpendicularmente a um campo magnético, uma tensão é induzida proporcionalmente a velocidade deste condutor neste campo magnético”

Onde:

B = Densidade de fluxo magnético (Tesla)E= tensão induzida (V)V = velocidade média (cm/s)D =diâmetro ou distância entre os eletrodos (cm)

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Magnéticos

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Magnéticos

A medição magnética da vazão se baseia na lei de Faraday da indução eletromagnética.

Quando um líquido com uma condutividade elétrica acíma da mínima flui através de um tubo com revestimento interno isolante d, colocado em um campo magnético de densidade de fluxo B, aparece uma voltagem induzida nos eletrodos montados perpendicularmente em ambos os lados do tubo. A relação matemática é:

e = KBdv

onde :

e é a voltagem induzida no condutor;K é uma constante que depende das dimensões;d é o diâmetro do tubo;v é a velocidade do fluido condutor;B é o campo magnético.

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Magnéticos

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Magnéticos

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Magnéticos

Vantagens:

Não obstrução da linha;

Perda de carga idêntica a igual comprimento de tubulação;

Tamanhos de 2,5 mm a 2,5 m;

Linear; ± 1% final de escala nos dois sentidos;

Não afetados por densidade, viscosidade, …

Mede líquidos mais sólidos, ácidos corrossivos, …

Desvantagens:

Só para líquidos com condutividade mínima de (1 a 3 µS/cm2)

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Ultrassônicos

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Ultrassônicos

O medidor de vazão ultra-sônico a diferença de tempo o u tempo de trânsito mede a vazão, medindo o tempo gasto pela energia ultrasônica atravessar a seção do tubo, indo a favor e contra a vazão do fluido dentro da tubulação.

Os tempo de propagação da onda ultra-sônica, através do fluido, são diferentes, quando no sentido da vazão e quando no sentido contrário. A diferença no tempo de trânsito d as ondas, a favor e contrário à vazão, é proporcional a vazão do f luido. Háuma diferença de tempo de propagação, por que quando a onda viaja contra a vazão, a sua velocidade é levemente di minuída e quando viaja a favor da vazão, a velocidade da onda sonora élevemente aumentada.

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Medidores MMedidores M áássicosssicos

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A figura acima mostra como se manifestaria a força coriolis para uma pessoa que tentasse caminhar do centro para a periferia sobre um plano dotado de uma velocidade angular ω.

Coriolis

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Coriolis

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As forças de inércia coriolis também aparecem quando um fluido percorre uma tubulação que vibra na freqüência ω, proporcionalmente à massa que estáescoando, deformando elasticamente o tubo.

Coriolis

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Coriolis

Baseia-se na medição das distorções de um tubo curvo por onde passa o fluido, o qual é colocado em oscilação na freqüência natural por meio de um oscilador eletrônico

As distorções devem-se ao efeito de Coriolis

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Coriolis

Sem vazão

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Coriolis

Com vazão

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ppp RVmq =

ppc Vm2F ω=

22c11c RFRFM +=∆

1pp11c RVm4RF2M ω==∆

QR4M 1∆ω=∆

∫ ∫ ω=∆ω=∆= QR4QR4MM 11

Coriolis

Para um ponto do fluido de massa m que escoa atravé s da tubulação a quantidade de movimento angular vale:

A força coriolis Fc vale:

Importante: Um valor oscilante para ωωωω, produzirá também um Fc oscilante.

Momento:

Como supõe-se uma simetria:

Como: mp é igual a massa por unidade de comprimento e V é igual a unidade de comprimento por tempo, o produto resultante tem a dimensão de massa por te mpo, ou incremento de vazão mássica ∆Q, logo:

Desta forma, o momento total para todas os pontos em movimento será obtido por:

O que mostra a relação direta entre o momento produ zido pelas forças de coriolis com a vazão mássica Q.

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Coriolis

Diversos formatos de tubos

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Coriolis

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Bobina Detetorade Saída

Bobina Detetorade Entrada

BobinaExcitadora

Atraso de Fase

Adiantamento de Fase

Mede-se a diferença de fase pela medida do tempo decorrido entre a passagem de um ponto da forma de onda gerada pela bobina de saída e o ponto correspondente na forma de onda da bobina de entrada. Esse tempo é da ordem de 60 microsegundos na vazão máxima. Baseados nesse tempo, geram um sinal representativo da vazão mássica.

Coriolis

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Coriolis

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Coriolis

Características TípicasTamanhos: de 1/16” até 6”

Vazões: de 0,05 kg/min até 11.000 kg/min

Rangeabilidade 20:1 nos modelos mais simples podendo chegar a 50:1 nos mais sofisticados

Custo inicial: US $ 3000,00

Vazão mássica direta

Boa precisão

Grande crescimento de utilização - mais de 100.000 instalados no mundo

Mede também densidade e a temperatura

Já são usados para medição comercial (necessita aferição)

Podem ter problemas com vibrações das linhas

Alto custo para tamanhos grandes

Alto custo para alta temperatura

Perda de carga elevada

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ConsideraConsidera çções Adicionaisões Adicionais

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Adequação à ANP

Incerteza e Calibração

• Medição Fiscal - Gás 1,5% e Óleo 0,2% (instrumento) e 0,3% para o sistema;

Amostradores automático para BSW

calibração 30 a 60 dias

• Medição de Apropriação – Gás 2% e óleo 0,6% (instrumento) e 1% (sistema )

calibração 90 dias

• Medição Operacional – até 3% Gás

Fica a critério do usuário

NOTA: Os medidores Master que fazem as calibrações deve m ter o mesmo critério que o fiscal.

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Comparativo