RELATORIO MEDIDORES DE VAZÃO, Trabalhos de Engenharia Química

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ENGENHARIA QUÍMICA

MEDIDORES DE VAZÃO POR OBSTRUÇÃO – PLACA DE

ORIFÍCIO

JULIANA PORTO SIMÕES DE ANDRADE

MACAÉ

JULIANA PORTO SIMÕES DE ANDRADE

MEDIDORES DE VAZÃO POR OBSTRUÇÃO – PLACA DE

ORIFÍCIO

MACAÉ

LISTA DE EQUAÇÕES

• EQUAÇÃO
• EQUAÇAO
• EQUAÇAO 3 .........................................................................................................
• EQUAÇÃO
• EQUAÇÃO 5 .........................................................................................................
• EQUAÇÃO 6 .........................................................................................................
• EQUAÇÃO 7 .........................................................................................................
• 1 INTRODUÇÃO SUMÁRIO
• 2 OBJETIVOS
• 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
• 3.1 Medidores de Vazão por Obstrução
• 3 2 Placa de Orifício
• REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

5 tal função. Entre os medidores de vazão por obstrução de área estão os medidores Venturi, como mostra a Figura 1, a placa de orifício e o bocal. Uma abordagem mais detalhada dos fenômenos do escoamento que ocorrem nestes medidores pode ser encontrada em algumas literaturas. Fonte: (IBARS, 2004). Figura1. Medidores de vazão por diferencial de pressão: orifício (a), bocal (b), Venturi (c). 3.2 Placa de orifício A placa de orifício consiste num disco com um orifício central com saída em ângulo que deve ser montado concêntrico ao eixo do conduto cilíndrico, provido de duas tomadas de pressão, uma a jusante e outra a montante do disco, conforme mostra a Figura 1(a). A placa de orifício é o elemento primário de vazão do tipo restrição mais usado. Ela é aplicada na medição de vazão de líquidos limpos e de baixa viscosidade, da maioria dos gases e do vapor d'água em baixa velocidade. A placa de orifício é um elemento de precisão satisfatória. O uso da placa de orifício para a medição da vazão é legalmente aceita, mesmo em aplicações comerciais de compra e venda de produto. Medidor de vazão classificado como deprimogênio, pois promove a redução da seção transversal a fim de obter a vazão. Aplica-se a equação da conservação da massa e a equação de Bernoulli para obter-se uma equação para a vazão. Sua estrutura resume - se a uma placa transversal ao escoamento, de pequena espessura, na qual foi usinado um furo cilíndrico. A variação na seção transversal do escoamento leva ao aumento da velocidade e à queda da pressão. Entretanto, como ocorre uma variação brusca da área é gerada uma grande turbulência que resulta em uma “perda de carga”, além de menor precisão na medição da pressão.

6 Fonte: MSPC – Informações técnicas, 2015. Figura 2. Esquema de um escoamento através de uma placa de orifício. Como mostrado na figura 2 onde: P2 = pressão antes da placa de orifício; P = pressão depois da placa de orifício; D= diâmetro da tubulação; d= diâmetro do furo da placa de orifício. Assumindo que o escoamento no medidor por obstrução de área é unidimensional e não viscoso, podemos aplicar a equação de Bernoulli entre as seções 1 e 2. Nestas seções localizam-se as tomadas de pressão estática do escoamento. Combinando a Equação de Bernoulli com a Equação de Conservação da Massa, obtemos a Equação 3 destes medidores para o escoamento idealizado incompressível: Balanço de massa: 𝑄 = 𝐴 1 𝑣 1 = 𝐴 2 𝑣 2 → 𝑣 1 = ( 𝐴 2 𝐴 1

𝑑 𝐷

2 𝑣 2 ( 1 ) Equação de Bernoulli (Z 1 = Z 2 ): 𝑃 1 𝜌𝑔

Combinando as equações 1 e 2, e isolando a velocidade v2, temos: 𝑣 2 = √

𝜌( 1 − 𝛽^4 )

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Fox, R. W., MacDonald, A. T. Pritchard. P. J. Introdução à Mecânica dos Fluidos. 6ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006
• Çengel, Y.A; Cimbala, J. M. FluidMechanics: Fundamentals and Applications. EditoraMcGraw-Hill, 6ª Ed. 2006.
• White, F. M. Fluid Mechanics. EditoraMcGraw-Hill, 4ª Ed.
• F. Brunetti, Mecânica dos Fluidos, Editora Pearson Prentice Hall, São Paulo 2ª Ed. Revisada, 2008.
• Medidores de Vazão. Disponível em: < https://edisciplinas.usp.br/pluginfile. php/4435504/mod_resource/content/1/experiencia_Medidores_de_Vazao.pdf> acesso em: 07/05/2020.
• CASSIOLARTO, César; ALVES, Evaristo O. Controle & Instrumentação, Ed. 138, Medição de Vazão, 2008.
• DENICULI, W. Medidores de vazão tipo orifício. Viçosa: UFV, 43p. 1990.