vazão

Vazo

VazoDouglasEdsonElielLeonardoRogerConceito de vazo

Quando se toma um ponto de referncia, a vazo a quantidade do produto ou da utilidade, expressa em massa ou em volume, que passa por ele, na unidade de tempo.

Conceito de vazo

A vazo volumtrica igual quantidade de volume que escoa atravs de uma seco em um intervalo de tempo considerado.

A vazo mssica igual quantidade de massa de um fluido que atravessa a seco de uma tubulao por unidade de tempo.

Presso e a Vazo

A presso que faz o fluido vazar nas tubulaes fechadas, garantindo que o fluido ocupa toda a seo transversal.

O efeito da presso pequeno nos lquidos, exceto em altas pressesmas deve ser definitivamente considerado para a medio de vazo de gases e vapores.

Temperatura e Vazo

A temperatura influi na densidade, na viscosidade e na compressibilidade dos fluidos.

Na medio da vazo volumtrica de gases mandatria a compensao da temperatura. Alguns lquidos requerem a compensao da temperatura, quando da medio de suavazo volumtrica.

Quando no possvel se fazer a compensao pela medio contnua da temperatura, faz-se a polarizao, que a incorporao do valor da temperatura emuma constante, chamada de fator de correo ou de fator do medidor.

CaractersticasCalor Especfico:Define-se calor especfico como o quociente da quantidade infinitesimal de calor fornecido a uma unidade de massa de uma substncia pela variao infinitesimal de temperatura resultante deste aquecimento.

Viscosidade: definida como sendo a resistncia ao escoamento de um fluido em um duto qualquer. Esta resistncia provocar uma perda de carga adicional que dever ser considerada na medio de vazo.

Caractersticas Nmero de Reynolds:Nmero adimensional utilizado para determinar se o escoamento se processa em regime laminar ou turbulento. Sua determinao importante como parmetro modificador do coeficiente de descarga.

CaractersticasDistribuio de Velocidade em um DutoEm regime de escoamento no interior de um duto, a velocidade no ser a mesma em todos os pontos. Ser mxima no ponto central do duto e mnima na parede do duto.

Regime Laminar caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenas de velocidades so maiores

Regime Turbulento caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil laminar. Suas diferenas de velocidade so menores.Caractersticas

Estados da Matria

A matria pode ser classificada pela forma fsica em que ela se apresenta.

SlidaLiquidaGasosa

Slido

Apresenta uma forma definida.

Na medio de vazo, h poucas aplicaes envolvendo slidos isolados.

Lquido

O lquido o estado da matria intermedirio entre o slido cristalino e ogs.

O lquido um fluido que pode escoar sob a tenso de cisalhamentoextremamente pequena.

A matria em forma de lquido ou de gs chamada genericamente de fluido.

Gs

O estado gasoso caracterizado pela densidade relativamente baixa, alta fluidez e falta de rigidez.

Sob o ponto de vista termodinmico, o gs e o vapor possuem o mesmosignificado prtico.

Diferena gs e vapor.

Lquido X Gso lquido possui foras internas que o mantm junto, de modo que temum volume definido, mas no uma forma definida e o gs possuimolculas em movimento que esto continuamente se colidindo e comtendncia disperso, de modo que no tem volume e formato definidos.

o lquido colocado em um container ir ench-lo at o seu volume,qualquer que seja o formato do container e o gs enchercompletamente o container onde ele colocado.

Lquido X GsCompresso

Viscosidade e temperatura

Densidade

Transmissor de Presso Diferencial


O transmissor de presso diferencial, pneumtico ou eletrnico, o instrumento mais usado em associao com o elemento primrio gerador da presso diferencial.

O transmissor possui uma cpsula com grande rea sensvel, para ser capaz de detectar as pequenas faixas de presso diferencial. Ele deve suportar alta presso esttica, tipicamente at 400 kgf/cm2.


H vrias montagens diferentes, em funo do estado fsico do fluido medido:1. lquido voltil ou no voltil,2. fluido sujo ou limpo,3. fluido corrosivo ou no,4. gs com ou sem condensado.

Medidores de Diferencial de Presso


O princpio de funcionamento baseia-se no uso de uma mudana de rea de escoamento, atravs de uma reduo de dimetro ou de um obstculo, ou ainda atravs de uma mudana na direo doescoamento.


Tubo Venturi um elemento sensor de vazo que produz uma pressodiferencial proporcional ao quadrado da vazo, anlogo placa de orifcio.

Vantagens sobre a placa:1. o contorno suave da entrada e da sada evita o acmulo de sujeiras nas restries.2. h uma maior recuperao da presso, ou dito de outro modo, h uma menor perda de carga permanente atravs do medidor.3. possui um coeficiente de descarga bem estabelecido para uma larga faixa de nmeros de Reynolds.4. sua instalao requer menor comprimento de trecho reto montante e a jusante.5. pode medir vazes muito grandes, com melhor desempenho que a placa.Tubo Venturi

Tubo Pitot

um dispositivo para medio de vazo atravs da velocidade detectada em um ponto de tubulao. Possui uma abertura em sua extremidade. Tal abertura encontra-se na direo da corrente fluida de um duto. A diferena entre presso total e a presso esttica da linha resulta na presso dinmica, que proporcional ao quadrado da velocidade.

Tubo Pitot

Placa de Orifcio

A placa de orifcio o elemento primrio de vazo do tipo restrio maisusado.

aplicada na medio de vazo de lquidos limpos e de baixa viscosidade, da maioria dos gases e do vapor d'gua em baixa velocidade.

Embora simples, a placa de orifcio um elemento de preciso satisfatria.

Placa de Orifcio

Placa de Orifcio

Os materiais mais comuns so: ao carbono, ao inoxidvel, monel, bronze, lato.

A velocidade do fluido tambm um fator importante, pois a alta velocidade do fluido pode provocar eroso na placa.A baixa velocidade pode depositar material em suspenso do fludo ou lodo na placa.

Desvantagem: Necessidade de calibrao no campo

Vantagens: Usados para qualquer tipo de fluido: gases, lquidos, vapor Amplo espectro de temperaturaSem peas mveisDisponveis desde 0,5Passvel de atender a amplo range, bastando substituir a placaFluxo nos dois sentidosDiferentes materiais de construo

Placa de Orifcio

Rotmetro

Rotmetro um dispositivo utilizado para medir a vazo de umlquidoougsnum tubo e pertence classe demedidores de rea varivel. Estes dispositivos medem o fluxo de um fluido fazendo-o passar por um tubo de seco varivel.

Um tubo de vidro de formato cnico, o qual colocado verticalmente na tubulao em que passa o fluido a ser medido. A extremidade maior do tubo cnico fica voltada para cima. No interior do tubo cnico, h um flutuador que se move verticalmente, em funo da vazo medida.

RotmetroVantagens: Um medidor de vazo de rea varivel no requer qualquer alimentao externa, uma vez que utiliza as propriedades do fluido, em conjunto com a gravidade, para medir o caudal.Um medidor de vazo de rea varivel um dispositivo de construo simples, que pode ser fabricado em grandes quantidades a partir de materias de baixo custo.

Pisto Oscilatrio ou flutuante

A poro mvel deste medidor consiste de um cilindro que oscila em torno de uma ponte dividida que separa a entrada da sada. Quando o cilindro oscila em torno da ponte, o pino faz uma rotao por ciclo.

Esta rotao transmitida a um trem de engrenagens e registra diretamente ou magneticamente atravs de um diafragma.

Este medidor, usado em medio da gua domestica, tem a capacidade de manipular lquidos limpos viscosos e corrosivos.

Pisto Oscilatrio ou flutuante

Disco Nutante

O medidor a deslocamento positivo com disco nutante, conhecido como medidor de disco, usado extensivamente para o servio de medio de gua residencial. Conjunto mvel, que separa o fluido em incrementos, consiste de disco + esfera + pino axial.

Disco Nutante

Medidor por Turbilhonamento

So palhetas fixas em forma de hlices, circundando radialmente uma pequena regio da parede externa do duto, as quais orientam o fluxo no interior do tubo provocando turbilhonamento. A corrente conduzida atravs de um estreitamento, a semelhana de venturi, passando a seguir a uma expanso. A freqncia de rotao do fluido proporcional velocidade do fluxo e detectada por sensores piezoeltricos.Existem outras configuraes que exploram estes efeitos de perturbao do fluido por bruscas mudanas locais de fluxo, tendo cada uma delas suas caractersticas peculiares de funcionamento. Medidor de vortex - perturbao fluidodinmicaSo medidores baseados na perturbao gerada por um fluido quando este passa por um obstculo no percurso do fluxo.

O vortex caracterizado quando o fluido encontra um obstculo fixo. Ao passar por este obstculo ocorre um turbilhonamento. Uma configurao de obstculo pode ser observada no croqui abaixo, cuja forma comum neste tipo de equipamento.

Medidor de vortex - perturbao fluidodinmica

Medidor de vortex

Fluxo alternativoFluxoVortexspliter Tubo de interconexo

SensordispersoresMedidor de vortex

https://www.youtube.com/watch?v=8b_CZiYZG2YMedidores por ultrasom

Determinam o tempo de percurso (caminho) de uma onda atravs de um fluido em movimento.

Medidores por ultrasom

Os medidores de vazo que usam a velocidade do som como meio auxiliar de medio podem ser divididos em dois tipos principais: medidores a efeito doppler. medidores de tempo de trnsito.

Existem medidores ultrassnicos nos quais os transdutores so presos superfcie externa da tubulao, e outros com os transdutores em contato direto com o fluido.

Medidores por ultrasom

https://www.youtube.com/watch?v=68Q47lEcVgI

Medidor mssico por Coriolis

Um medidor Coriolis possui dois componentes: tubos de sensores de medio e transmissor. Os tubos de medio so submetidos a uma oscilao e ficam vibrando em sua prpria frequncia natural baixa amplitude, quase imperceptvel a olho nu.

Quando um fluido qualquer introduzido no tubo em vibrao, o efeito do Coriolis manifesta-se causando uma deformao, isto , uma toro, que captada por meio de sensores magnticos que geram uma tenso em formato de ondas senoidais.



https://www.youtube.com/watch?v=7dp8PO-_BdAMedidor Eletromagntico de Vazo

O medidor magntico de vazo , seguramente, um dos medidores mais flexveis e universais dentre os mtodos de medio de vazo. Sua perda de carga equivalente a de um trecho reto de tubulao, j que no possui qualquer obstruo. virtualmente insensvel densidade e viscosidade do fluido de medio. Medidor Eletromagntico de Vazo

Medidores magnticos so, portanto, ideais para medio de produtos qumicos altamente corrosivos, fluidos com slidos em suspenso, lama, gua, polpa de papel, etc.

Sua aplicao estende-se desde saneamento at indstrias qumicas, papel e celulose, minerao e indstrias alimentcias. A nica restrio que o fluido tem que ser eletricamente condutivo. Tem, ainda, como limitao o fato de fluidos com propriedades magnticas adicionarem um certo erro de medio.Medidor Eletromagntico de Vazo

https://www.youtube.com/watch?v=-XD0LmJyYJQ

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