Os medidores de vazão de área variável para vapor, também conhecido como rotâmetro, consistem em um tubo cônico vertical, com um orifício de pequeno diâmetro na extremidade inferior e um flutuador que permite movimento livre no fluido.
Quando o fluido passa através do tubo, a posição do flutuador é mantida em equilíbrio por:
- A força dinâmica ascendente do fluido,
- A força descendente da massa da bóia e
- A posição do flutuador, portanto, é uma indicação da vazão.
Na prática, os medidores de vazão de área variável para vapor são uma combinação de:
- Um flutuador selecionado para fornecer um certo peso e resistência química ao fluido. O material flutuante mais comum é o aço inoxidável 316, no entanto, outros materiais como Hastalloy C, alumínio ou PVC são usados para aplicações específicas. Em medidores de vazão pequenos, o flutuador é simplesmente uma bola, mas em medidores de vazão maiores, flutuadores com uma forma especial são usados para melhorar a estabilidade.
- Um tubo cônico, que fornece a escala de medição, geralmente entre 40 mm e 250 mm acima da faixa de fluxo do projeto. Geralmente o tubo é feito de vidro ou plástico. No entanto, se houver uma falha no tubo, isso pode representar um perigo, então uma proteção pode ser montada ao redor do tubo ou um tubo de metal pode ser usado.
Com um tubo transparente, as leituras de fluxo são realizadas pela observação do flutuador contra uma balança. Para aplicações de alta temperatura, nas quais o material do tubo é opaco, um dispositivo magnético é usado para indicar a posição do flutuador.
Como a área anular da passagem ao redor da bóia aumenta com o fluxo, a pressão diferencial permanece quase constante.
Vantagens dos medidores de vazão de área variável para vapor
- Sinal de saída linear.
- Intervalo de aproximadamente 10: 1.
- Simples e robusto
- Queda de pressão mínima e bastante constante.
Desvantagens dos medidores de vazão de área variável para vapor
- O tubo deve ser montado em um plano vertical, conforme mostrado na figura a seguir.
- Como as leituras são feitas visualmente e o flutuador tende a se mover, a precisão é de apenas 1 moderada. Também é agravado pelo erro de paralaxe com taxas de fluxo mais altas, porque o flutuador está a alguma distância da balança.
- Fluxos limitados.
Aplicações típicas de medidores de vazão de área variável para vapor
- Medição de fluxo de gás.
Medição do fluxo de ar em tubos de pequeno diâmetro: Nessas aplicações, o tubo é de vidro, com uma escala marcada na parte externa. As leituras são feitas visualmente. - Aplicações laboratoriais
- Às vezes, rotâmetros são usados como indicadores de fluxo, e não como um dispositivo de medição.
- Parallax é o desvio angular da posição aparente de um objeto, dependendo do ponto de vista escolhido.
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