Medidores de vazão de placa de orifício e suas aplicações

Os medidores de vazão da placa de orifício pertencem ao grupo medidor de vazão devido à queda de pressão ou pressão diferencial. É simplesmente passar um fluido através de uma restrição e a pressão diferencial é lida através da restrição.

Baseado em Teorema de Bernoulli aplicado no medidor de placas de orifícios de vapor, a relação entre a velocidade do fluido que passa pelo furo é proporcional à raiz quadrada da perda de pressão através dele. Outros neste grupo são os Venturi e os bicos. 

Nos medidores de vazão da placa de orifício, a restrição está na forma de uma placa com um orifício concêntrico com o tubo. É conhecido como o elemento principal. Para medir a pressão diferencial, as linhas de impulso devem ser conectadas das tomadas de pressão a montante e a jusante a um dispositivo secundário conhecido como transmissor DP (pressão diferencial).

No transmissor DP, as informações podem ser passadas para um simples indicador de taxa de fluxo ou para um processador de fluxo, juntamente com as informações de temperatura e / ou pressão, o que permite ao sistema compensar as alterações na densidade do fluido. Nas linhas horizontais através das quais o vapor flui, a água (ou a condensação) pode acumular-se a montante do furo.

Para evitar isso, deve haver um orifício de drenagem na base da placa. O efeito desse furo deve ser levado em consideração ao determinar as dimensões da placa do furo. A instalação correta é essencial e a aplicação da placa de orifício para medições de vazão está documentada na norma internacional ISO 5167.

 

Instalação de medidores de vazão de placa de orifício

Alguns dos pontos mais importantes da ISO 5167 são discutidos abaixo: 

• Torneiras de pressão São tubos de pequeno diâmetro (também chamados de linhas de impulso) que conectam as tomadas de pressão a montante e a jusante da placa de orifício a um transmissor de pressão diferencial. A localização das tomadas de pressão pode variar. Os lugares mais comuns são:

• • • Dos flanges (ou do suporte da placa) que contêm a placa de orifício, como mostrado na figura anterior. Isso é prático, mas você deve ter cuidado quando os soquetes estiverem no fundo do tubo, pois podem ficar entupidos.
    • Um diâmetro do tubo no lado a montante e 0,5 x diâmetro do tubo no lado a jusante. Isso é menos prático, mas potencialmente mais preciso, pois sua pressão diferencial mais alta é medida do que na veia contratada e isso ocorre nessa posição. 
• Você pega nos cantos do prato. Eles geralmente são usados ​​em medidores de vazão de placas de orifícios menores, onde há restrição de espaço, o que significa que os soquetes do flange são difíceis de fabricar. Geralmente, eles são usados ​​quando o diâmetro do tubo é DN50 ou menos. Do transmissor de pressão diferencial, as informações podem ser enviadas para um medidor de vazão ou para um processador de vazão, juntamente com os dados de temperatura e / ou pressão, para fornecer compensação de densidade. 
• Tubos O requisito mínimo é de cinco diâmetros de tubo reto a jusante da placa de orifício, para reduzir os efeitos de distúrbios causados ​​pelo tubo. Vários fatores afetam o número necessário de seções retas do tubo a montante da placa de orifício: 

• • • A relação ß (relação dos diâmetros) é a relação entre o diâmetro do furo da placa e o diâmetro interno do tubo, conforme mostrado na equação a seguir, e teria um valor típico de 0,7:

• • • A natureza e geometria da obstrução anterior. A figura a seguir mostra alguns exemplos de obstrução: 

 

A tabela a seguir reúne o relacionamento ß e a geometria do tubo para recomendar o número de  diâmetros de seção reta necessários para as configurações mostradas na figura anterior. Em situações difíceis, podem ser usados ​​alisadores de veias.

 

Vantagens dos medidores de vazão de placa de orifício

• Simples e robusto,
• Boa precisão,
• Baixo custo e
• Nenhuma calibração ou recalibração é necessária desde que os cálculos, tolerâncias e instalação estejam em conformidade com a ISO 5167. 

Desvantagens dos medidores de vazão de placa de orifício

• O intervalo é limitado de 4: 1 ou 5: 1 pela razão de raiz quadrada entre a taxa de fluxo e queda de pressão. 
• Eles podem se deformar com golpe de aríete e podem bloquear um sistema mal projetado ou instalado. 
• A borda quadrada do furo pode se desgastar, especialmente se o vapor tiver água, e pode alterar as características do furo que afetam a precisão. Portanto, é necessário inspecionar e substituir regularmente para garantir confiabilidade e precisão. 
• Para uma instalação correta, devemos ter uma seção de comprimento mínimo equivalente a 10 diâmetros de tubo a montante e 5 a jusante, retos sem restrições para garantir confiabilidade e precisão. Na prática, isso pode ser difícil de alcançar em plantas compactas. Considere um sistema que usa tubos de 100 mm, a razão ß é 0,7 e a disposição semelhante à mostrada na Figura 4.3.4 (b):

Aplicações típicas de medidores de vazão de placas de orifícios

• Em aplicações em que a vazão permanece dentro de um intervalo entre 4: 1 e 5: 1. Isso pode incluir uma sala de aquecimento e aplicações nas quais o vapor é fornecido a muitas plantas, algumas na linha, outras fora da linha, mas o fluxo total está dentro da faixa. 

Como você está interessado em medidores de vazão de placas de orifícios, convidamos você a conhecer Efeito da pressão diferencial do transmissor na incerteza durante a medição do fluxo da placa de orifício, bem como para se inscrever em Boletim Steam para a Indústria, um recurso que ajudará você a receber mais conteúdo sobre as novas tendências do vapor industrial, como Medir o fluxo de vapor com o medidor de vazão adequado aumenta a eficiência da planta.