Efeito do título de vapor nos medidores de vazão que medem a pressão diferencial

Como dissemos em artigos anteriores sobre erros do medidores de fluxo de pressão diferencial, o fluxo de massa (qm) será proporcional à raiz quadrada da densidade (ρ) e a densidade está relacionada ao título de vapor. Alterações no título do vapor afetam o fluxo indicado pelo medidor de vazão.

A seguinte equação pode ser usada para determinar a relação entre o fluxo real e o fluxo indicado:

Todos tipos de medidores de fluxo de vapor eles são calibrados para ler com um título de vapor predeterminado (c), o valor típico é 1. Alguns medidores de vazão de vapor podem ser recalibrados para atender às condições reais.

Exemplo do efeito da titulação de vapor nos medidores de vazão

Usando os dados do exemplo usado no artigo manômetros diferenciais para sistemas de vapor, determine a porcentagem de erro se o título de vapor real for 0,95 em vez do valor de calibração de 1,0 e o medidor de vazão estiver indicando uma vazão de 1 kg / s.

Portanto, o sinal negativo indica que o fluxo está lendo 2,46% abaixo. A equação acima é usada para compilar o gráfico na figura a seguir:

O efeito do título de vapor nos medidores de vazão de vórtice

Pode-se argumentar que o título de vapor, dentro de certos limites, não importa porque: Medidores de vazão vórtice medir velocidade. O volume de água no vapor com um título de vapor de, por exemplo, 0,95 em proporção ao vapor é muito pequeno.

O que precisa ser medido é a condensação do vapor seco. No entanto, pesquisas independentes mostraram que as gotas de água que afetam o obstáculo vertical causam erros.

Conclusão

Uma medição precisa do fluxo depende de:

• Leve em consideração as variações de pressão. A pressão varia em qualquer sistema de vapor e é claramente inútil especificar um medidor de vazão com uma precisão de ± 2%, se apenas as variações de pressão puderem dar erros de ± 10%. O conjunto de medição de fluxo de vapor deve incluir compensação de densidade.

• Título previsível do vapor. Medir o título de vapor é muito complexo; Uma opção muito mais fácil e melhor é instalar um separador de gotas na frente de qualquer medidor de fluxo de vapor. Isso garante que o título do vapor esteja sempre próximo de 1,0, independentemente do estado do vapor fornecido.

Vapor superaquecido

No vapor superaquecido, há sempre uma relação entre a pressão e a temperatura do vapor. As tabelas de vapor mostram informações detalhadas sobre essa correlação. Para aplicar a compensação de densidade no vapor saturado, basta detectar a temperatura ou a pressão do vapor para determinar a densidade (r). Este sinal pode ser transmitido para um processador de fluxo juntamente com o sinal de fluxo que, se tiver um algoritmo das tabelas de vapor, executará todos os cálculos de fluxo de massa.

Mas, o vapor superaquecido está muito perto de ser um gás e não há relação entre temperatura e pressão. Ao medir as vazões de vapor superaquecido, a pressão e a temperatura do vapor devem ser medidas simultaneamente. A instrumentação do medidor de vazão deve ter o software da tabela de vapor necessário para calcular as condições do vapor superaquecido, a fim de fornecer os dados corretos.

Se o medidor de vazão for do tipo de pressão diferencial que não possui essa instrumentação, a medição de vazão sempre mostrará um erro quando houver vapor superaquecido. A tabela a seguir mostra a porcentagem de erro para vários graus de superaquecimento para medidores que não possuem compensação de temperatura.

Exemplo de vapor superaquecido

Considere um fluxômetro de vapor com dispositivos de leitura de pressão, mas sem equipamento de leitura de temperatura. O medidor de vazão está lendo o vapor saturado na temperatura correspondente. Com o vapor superaquecido a uma pressão de 4 bar re e superaquecimento de 10 ° C passando pelo medidor, determine o fluxo real, se o medidor de vazão mostrar uma taxa de fluxo de 250 kg / h.

A equação a seguir pode ser usada para calcular o valor real a partir do valor exibido.

Com o vapor a uma pressão na linha de 4 bar r e 10 ° C de superaquecimento, o valor indicado pelo medidor de vazão será 14,5% maior que o valor real. Por exemplo, se um display mostrar 250 kg / h com as condições mencionadas acima, o fluxo real será:

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