medidor de vazao
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noções de medidor de vazãoTRANSCRIPT
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JUSTIFICATIVA
Hidrômetros
Inserido nos pontos de consumo da rede
Medir o volume de água consumido
Residências
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Site Lab
Medição da vazão na entrada e bombeamento (saída)
Verificação das condições de funcionamento do motor-bomba, vazamentos e “roubos” de água
Construção de novos loteamentos
Estações Elevatórias
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Marcador de uma bomba de combustível
Controle do recebimentode gás (GLP)
Postos de Combustível
Processos Industriais
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OBJETIVOS
Medição de vazão através de:
Venturi
DiafragmaRotâmetro
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O termo vazão vem sendo usado desde 1502 (Leonardo Da Vinci)
Desenvolvimento de dispositivos práticos
IndústriaTrabalho de pesquisadores (Bernoulli, Pitot)
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Medidores de vazão
Determina a quantidade de fluxo (em termos de massa ou volume), que passa por uma determinada seção de escoamento por unidade de tempo
Tipo mássico: Tipo volumétrico:
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Medidor de área variável mais conhecido
Tubo cônico vertical transparente + flutuador
A medida da posição y é lida diretamente na escala graduada
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Vazão se dá de baixo para cima
Duas forças agem sobre o flutuador : peso e empuxo
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As forças verticais para cima são maiores que o peso e fazem com que o flutuador se movimente
O flutuador se movimenta até encontrar a posição de equilíbrio
Peso Empuxo=
Equilíbrio:
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Características:
A perda de carga no rotâmetro é constante;
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Exemplo de aplicação:
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Mede vazão de forma instantânea de líquidos ou gases;
Medição precisa para pequenas vazões; As perdas de pressão são mínimas; Fácil de calibrar; Boa exatidão e precisão; Baixo custo.
Vantagens:
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Instalação vertical; Custo elevado para grandes fluxos; Necessidade de calibrar o aparelho para o fluido a
ser usado; Limita-se a fluidos não corrosivos; Bolhas de ar no interior do tubo podem causar
erros de leitura.
Desvantagens:
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Idealizado em 1971;
• Usado como medidor em 1886;
Velocidade de escoamento e vazão;
• Medição feita através da variação da Pressão.
Princípio de Bernoulli Princípio da Conservação de massa
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Seção
Velocidade
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Nós
“Pescoço” de Venturi
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Pressão de Vapor do Fluido
Pressão na Seção do Tubo
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Risco Potencial de danificar o tubo.
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É um dispositivo de medição de vazão em um conduto forçado.O diafragma consiste num disco com um orifício concêntrico aoconduto cilíndrico, com duas tomadas de pressão.
Orifício com diâmetro compreendido entre 30% e 80% emrelação a seu diâmetro, sendo que valores inferiores a 30%correspondem a perdas excessivas e superiores a 80% nãopossuem boa precisão.
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Venturi estreitamento gradual
Diafragma estreitamento brusco
O estreitamento da seção provoca uma
diferença de pressão entre as
seções de montante e jusante
Mede-se a diferença de pressão através de um manômetro
diferencial
Aplicando Bernoulli entre as mesmas encontra-se uma expressão para a vazão que
passa pelo conduto.
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Vantagens: Simplicidade;
custo relativamente baixo;
ausência de partes móveis;
pouca manutenção;
aplicação para muitos tipos de fluido.
Desvantagens : provoca considerável perda de carga no fluxo;
a faixa de medição é restrita.
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MATERIAIS
Mesa de medição de vazão composta pelo piezômetro e os medidores Venturi, Diafragma e Rotâmetro.
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Balde
Cronômetro
Gráfico de aferição do Rotâmetro.
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Métodos
Abre-se o registro para que o fluxo de água comece a escoar passando pelos medidores de vazão;
A primeira leitura é feita no flutuador (ou bóia) do rotâmetro;
Com o valor encontrado, achamos a vazão através do gráfico de aferição;
Em seguida, se faz a leitura nos piezômetros correspondente ao venturi e o diafragma;
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Faz-se a medição de vazão volumétrica : Nointervalo de tempo de 15 segundos, coloca-se amangueira com a saída de água no balde. Com aleitura da altura de água no balde, calcula-se seuvolume. Divide o valor do volume pelo tempo de 15segundos e obtemos a vazão real.
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Para o rotâmetro
0,27 kg/s
12,7 cm
0,27 L/s
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Para venturi e diafragma:
I. Aplica-se Bernoulli entre 1 e 2, desprezando-se a perda de carga:
(1)g
Vp
g
Vpz
2z =
2
2
222
2
111
Venturi Diafragma
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II – Para escoamento permanente e incompressível:
(2)
III- Elevando a equação (2) ao quadrado e dividindo por 2g encontra-se:
(3)
IV - Substituindo (3) em (1):
(4)
2211 VAVAQ
V
g
V
g
A
A
1
2
2
2
2
1
2
2 2
2
1
2
212
1
/2
A
A
hppgV
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V- Multiplicando a equação (4) pela área A2 tem-se:
(5)
2
1
2
212
1
/2
A
A
hppgAQ
A equação (5) é uma equação aproximada, porque na sua dedução desprezou-se a perda de carga.
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2
1
2
212
1
/2
A
A
ppgCAQ
Onde C é um coeficiente de correção.
Volume do Balde
Volume (ml) = 772 ml + 165,4 y
Vazão Real
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Substituindo os valores na equação da vazão:
• Venturi
• Diafragma
Q= 0,276 l/s
Q= 0,257 l/s
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Comparando os Valores obtidos:
Venturi –
0,276 l/s
Diafragma –
0,257 l/s
Rotâmetro-
0,270 l/s
Balde –0,278 l/s
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Fontes de erros:
Leitura OperaçãoDesprezar as Perdas de Cargas