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MEDIDORES DE VAZÃO Componentes: Gustavo Britto Lucas Lacerda Renato Barbosa Victor Rebouças MECÂNICA DOS FLUIDOS – FENÔMENOS DE TRANSPORTE I INTRODUÇÃO VAZÃO Quantidade ou volume de fluido que tende a escoar por meio de uma seção de um conduto (tubulação) através de um determinado intervalo de tempo. Uma das grandezas mais utilizadas nas industrias; APLICAÇÕES: Estações de Tratamentos; Hidrômetro de uma Residência; Medição de gases industriais e combustíveis; Vazão caracteriza na determinação da quantidade de material que passa por um conduto em um determinado período de tempo. Ou seja, avaliar a quantidade de fluido que passa pela tubulação. 3 POR QUE MEDIR A VAZÃO? Garantia de distribuição dos fluidos de acordo com a quantidade adequada; Evitar a “elevação do vazão”, pois seu efeitos resultaria 1. Aumento de Pressão 2. Aumento da Temperatura 3. Vazamentos VAZÃO: TIPOS EM VOLUME (VOLUMÉTRICA) Rapidez com qual o volume tende o escoamento em um determinado intervalo de tempo. EM MASSA (MASSÍCA) Caracterizada pela massa de um determinado fluido em escoamento sob um determinado intervalo de tempo. Pode ser expresso também em função da velocidade do escoamento e da área da seção EM PESO Caracterizada pela peso de um determinado fluido em escoamento sob um determinado intervalo de tempo. VAZÃO: UNIDADES DE MEDIDAS O QUE SÃO MEDIDORES DE VAZÃO? Instrumento adequado para a medição da taxa de vazão, linear ou não linear, do volume ou massa de um determinado fluido. 7 TIPOS ENGRENAGEM TURBINA MAGNÉTICO ULTRASÔNICO TIPOS ENGRENAGEM PALHETAS ENGRENAGENS EXEMPLOS: MAGNÉTICOS ULTRASÔNICOS 10 CRITÉRIOS: Vazão Operacional Características do fluído Características da Instalação Características da Operação Exatidão Custo Manutenção Confiabilidade 11 CURVAS DE PERDA DE CARGA MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE VAZÃO Por Pressão Diferencial Por Área Variável POR PRESSÃO DIFERENCIAL Neste tipo de Medidor de Pressão, o fluxo do fluido quando passa pelo elemento primário sofre uma restrição, acarretando na mudança da velocidade, resultando então na diferença de pressão 14 MEDIDOR POR PRESSÃO DIFERENCIAL Neste tipo de Medidor de Pressão, o fluxo do fluido quando passa pelo elemento primário sofre uma restrição, acarretando na mudança da velocidade, resultando então na diferença de pressão PLACA DE ORIFÍCIO PLACA DE ORIFÍCIO: Consiste em um componente simples e flexível dos elementos primários de vazão. Porém a sua composição caracteriza-se de um disco chato, de pouca espessura, contendo um orifício para a fluidez de um fluido e inserido no meio de flanges na tubulação 16 PLACA DE ORIFÍCIO: Consiste em um componente simples e flexível dos elementos primários de vazão. Porém a sua composição caracteriza-se de um disco chato, de pouca espessura, contendo um orifício para a fluidez de um fluido e inserido no meio de flanges na tubulação TUBO VENTURI TUBO VENTURI: combina dentro de uma unidade simples, uma curta “garganta” estreitada entre duas seções cônicas, cujo objetivo é a aceleração do fluido e baixar sua pressão estática. 18 TUBO VENTURI: combina dentro de uma unidade simples, uma curta “garganta” estreitada entre duas seções cônicas, cujo objetivo é a aceleração do fluido e baixar sua pressão estática. TUBO PITOT TUBO PITOT: Apresenta uma abertura em sua extremidade; Inserida na direção da corrente fluida de um duto; P(dinâmico) = P(total) - P(Estático) 20 TUBO PITOT: Apresenta uma abertura em sua extremidade; Inserida na direção da corrente fluida de um duto; P(dinâmico) = P(total) - P(Estático) POR ÁREA VARIÁVEL Amplamente utilizado; Simples e Versátil; ROTÂMETRO: Opera em quedas de pressão relativamente constantes; ROTÂMETRO Construção Simples; Alta Confiabilidade; Custo Benefício; ROTÂMETRO TUBO DE VIDRO CÔNICO (VERTICALMENTE NA TUBULAÇÃO); EXTREMIDADE VOLTADA PARA CIMA; CALIBRAÇÃO DE FORMA APROPRIADA; FLUTUADOR NO INTERIOR DO ROTÂMETRO (MOVE-SE EM FUNÇÃO DA VAZÃO); FUNCIONAMENTO Medidor de vazão tipo turbina: O fluído se desloca no interior da tubulação e aciona um rotor. Velocidade do rotor é proporcional a velocidade de deslocamento do fluído. A cada passagem de uma das pás do rotor, um sensor acoplado ao corpo do medidor tem seu campo magnético alterado, gerando um pulso elétrico que é amplificado e processado na forma de freqüência e corrente. Um indicador digital, pré-determinador e totalizador, interpreta este sinal e propicia a visualização da vazão instantânea, bem como sua totalização no tempo. FUNCIONAMENTO MEDIDOR DE VAZÃO ELETROMAGNÉTICO Baseado na lei de Faraday; Força eletromotriz (fem) induzida no condutor ao longo do campo magnético; Velocidade do fluido é diretamente proporcional a vazão; Pode-se medir a vazão através da velocidade; FUNCIONAMENTO MEDIDOR DE VAZÃO ULTRASSÔNICO Velocidade de Propagação do som em um fluido depende da massa específica; Um fluido de massa especifica constante, utiliza uma onda ultrassônica; Principais medidores: A. Por tempo de Transito B. Por EFEITO DOPPLER 27 AREAS DE ATUAÇÃO DIA A DIA INDUSTRIAS EM GERAL SERVIÇOS PÚBLICOS TRANSPORTE DE FLUIDOS GASODUTOS 2. OLEODUTOS OTIMIZAÇÃO DO CONTROLE DE PROCESSOS BALANÇO DE MASSA CONTROLE DE RELAÇÃO ABASTECIMENTO SANEAMENTO HIDROMETROS BOMBAS DE GASOLINA 28 VANTAGENS E DESVANTAGENS VANTAGENS DESVANTAGENS Adequadopara Fluidos Viscosos. Pode medir fluidos laminares e turbulentos Não apropriados para pequenas vazões Baixoou Médio custo de aquisição Alta perda de carga, devido a transformaçãode fluxo Não possui peças móveis que desgastam rapidamente; Custode Manutenção Elevado Não toleram partículas em suspensão Referências MEDIÇÃO DE VAZÃO. Disponível em: <http://www.cpdee.ufmg.br/~michelle/fabrai/index_arquivos/Instrumentos vazao.pdf>. Acesso em: 06 maio 2017. MEDIDORES DE VAZÃO: Introdução aos Medidores de Vazão. Introdução aos Medidores de Vazão. Disponível em: <http://br.omega.com/prodinfo/medidores-de-vazao.html>. Acesso em: 06 maio 2017. O QUE É UM MEDIDOR DE VAZÃO E SEUS TIPOS. Disponível em: <https://br.omega.com/prodinfo/o-que-e-um-medidor-de-vazao.html>. Acesso em: 06 maio 2017. BRUNETTI, Franco et al. MECÂNICA DOS FLUÍDOS. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2014. MEDIÇÃO DE VAZÃO. Disponível em: <http://slideplayer.com.br/slide/361543/>. Acesso em: 06 maio 2017. MEDIDOR DE VAZÃO. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Medidor_de_vazão>. Acesso em: 06 maio 2017. Obrigado!
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