Medição de vazão em sistemas a vapor: princípios básicos e terminologia

Ao falar sobre medição de fluxo em sistemas de vapor, vários termos incluem:

• Repetibilidade da medição de vazão em sistemas de vapor

  Descreva a capacidade de um medidor de vazão para indicar o mesmo valor para a mesma vazão em duas ou mais ocasiões. Não deve ser confundida com precisão, ou seja, sua repetibilidade pode ser excelente, pois mostra o mesmo valor de uma vazão idêntica em várias ocasiões, mas a leitura pode estar constantemente errada (ou imprecisa).Uma boa repetibilidade é importante quando é necessária uma medição de vazão em sistemas de vapor para monitorar tendências em vez de precisão. No entanto, sob nenhuma circunstância isso torna a precisão menos importante. 

• Incerteza da medição de vazão em sistemas de vapor

  O termo incerteza está se tornando muito mais conhecido que precisão. Isso ocorre porque a precisão não pode ser estabelecida, pois o valor real nunca pode ser conhecido exatamente. No entanto, a incerteza pode ser calculada e existe um padrão ISO que fornece orientações sobre este assunto (EN ISO / IEC 17025).É importante reconhecer que é um conceito estatístico e não uma garantia. Por exemplo, pode ser demonstrado que, com uma grande população de medidores de vazão, 95% seria pelo menos tão bom quanto a incerteza calculada. A maioria poderia ser muito melhor, mas alguns, 5% poderiam ser piores. 

• Precisão da medição de vazão em sistemas de vapor

  É uma medida do desempenho de um medidor de vazão de vapor quando indica um valor de vazão correto em comparação com um valor verdadeiro obtido por extensos procedimentos de calibração. O padrão ISO 5725 é sobre precisão. Os dois métodos a seguir são usados ​​para expressar precisão e têm significados muito diferentes: 

  • Porcentagem do valor medido ou da leitura real. Por exemplo, a precisão de um determinado medidor de fluxo é de ± 3% do fluxo real. A uma taxa de fluxo indicada de 1000 kg / h, a incerteza do fluxo real está entre: 1000 - 3% = 970 kg / he 1000 + 3% = 1 kg / h. Da mesma forma, com uma taxa de fluxo indicada de 030 kg / h, o erro ainda é ± 500%, e a 'incerteza' está entre: 3 kg / h - 500% = 3 kg / he 485 kg / h + 500% = 3 kg / h.
  • Porcentagem de desvio da escala total (FSD). A precisão de um medidor de vazão também pode ser fornecida como uma porcentagem do desvio de escala total (FSD), o que significa que o erro de medição é expresso como uma porcentagem da vazão máxima que o medidor de vazão pode manipular. O erro relatado como uma porcentagem FSD tende a ser menor do que o erro como uma porcentagem da leitura real. Para este exemplo, um valor de ± 0,3% FSD será usado. Como no caso anterior, a vazão máxima = 1 000 kg / h. Com um fluxo indicado de 1000 kg / h, a incerteza do fluxo real está entre: 1000 kg / h - 0,3% = 970 kg / he 1000 kg / h + 0,3% = 1030 kg / h. Com uma vazão indicada de 500 kg / h, o erro ainda é ± 3 kg / h, e a vazão real está entre: 50 kg / h - 3 kg / h = 47 kg / h um erro de - 6% e 50 kg / h + 3 kg / h = 53 kg / h um erro de + 6%.

  À medida que a vazão é reduzida, a porcentagem de erro aumenta. Uma comparação desses termos de medição é mostrada no gráfico na figura a seguir:

A figura anterior demonstra por que os fabricantes de medidores de vazão indicam sua precisão como uma combinação da porcentagem da escala total e da leitura real. Neste exemplo, ± 3% da leitura é mais precisa em uma vazão abaixo de 100 kg / h; no entanto, quando a vazão aumenta acima de 100 kg / h, então ± 0,3% da escala total fornece um resultado mais preciso em termos de fluxo real. 

• Rango 

  Quando um medidor de vazão é especificado, a precisão é um dos requisitos básicos, mas também é essencial que o medidor de vazão seja selecionado com faixa suficiente para a aplicação. "Faixa", "zona de ajuste" ou "faixa efetiva" são termos que descrevem a faixa de vazões pelas quais o medidor de vazão funcionará dentro das tolerâncias de precisão e repetibilidade. O intervalo é explicado na seguinte equação:

Exemplo de faixa na medição de fluxo de vapor

Um sistema de vapor específico tem um padrão de demanda, como mostrado na figura a seguir. O medidor de vazão foi dimensionado para atender a uma vazão máxima esperada de 1000 kg / h:

A faixa do fluxômetro selecionado é de 4: 1, ou seja, a precisão atribuída ao fluxômetro pode ter a precisão necessária com uma vazão mínima de 1000 ÷ 4 = 250 kg / h. Quando a taxa de fluxo de vapor é menor que isso, o medidor não pode atender às suas especificações, portanto, podem ocorrer grandes erros de fluxo. Na melhor das hipóteses, as taxas de fluxo registradas abaixo de 250 kg / h não são precisas - na pior, não são registradas e são 'perdidas'.

No exemplo mostrado na figura anterior, o "fluxo perdido" equivale a mais de 700 kg de vapor durante um período de 8 horas. A quantidade total de vapor usado durante esse período é de aproximadamente 2700 kg; portanto, a quantidade "perdida" representa 30% do consumo total de vapor. Se um medidor de vazão com capacidade de faixa adequada tivesse sido especificado, o fluxo de vapor para o processo poderia ter sido medido e custado com mais precisão. 

Se você quiser medir o fluxo de vapor com precisão, o usuário deve se esforçar para fazer uma avaliação verdadeira e completa da demanda e especificar um medidor de vazão com:

• A capacidade de atender à demanda máxima.
• Uma faixa grande o suficiente para cobrir todas as variações de fluxo esperadas.

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