Princípios de seleção do medidor de vazão industrial e guia de aplicação

Princípios de seleção do medidor de vazão industrial METRAVON e Guia de Aplicação

A seleção do medidor de vazão não é simplesmente uma questão de escolher o instrumento com a maior precisão ou a maior faixa de medição. Um medidor de vazão adequado deve fornecer o desempenho de medição necessário, ao mesmo tempo que cumpre o projeto ' Os requisitos parasegurança, perda de pressão, manutenção, condições de instalação e custo operacional total.

Diferentes tecnologias de medição têm diferentes limites de aplicação. Vapor, água limpa, águas residuais, óleo combustível, ar comprimido, líquidos corrosivos e fluidos de alta viscosidade exigem diferentes considerações de engenharia. Não há uma única tecnologia de medidor de vazão que seja ideal para cada condição de meio e processo.

1. Que informações devem ser confirmadas antes de selecionar um medidor de vazão?

Propriedades Médias

Confirmar se o meio é um líquido, gás ou vapor, juntamente com condutividade, viscosidade, densidade, corrosividade, teor de sólidos e gás preso.

Intervalo de Fluxos

Identifique taxas de fluxo mínimas, normais e máximas, incluindo condições de inicialização, baixa carga e pico de curto prazo.

Condições do processo

Confirme a temperatura de operação, pressão de operação, pressão de projeto, condição de fase e variação de pressão ou temperatura esperada.

Condições de Tubulação

Verifique o diâmetro do tubo, o material, a corrida reta disponível, válvulas e cotovelos próximos, e se o desligamento é possível para a instalação.

Requisitos de medição

Defina se é necessário fluxo instantâneo, fluxo totalizado, fluxo mássico ou fluxo volumétrico, juntamente com metas de precisão e repetibilidade.

Interface Controle-Sistema

Confirme os requisitos para 4-20 mA, pulso, HART, RS485/Modbus, Ethernet ou outras interfaces.

2. Por que a segurança é o primeiro princípio de seleção do medidor de vazão?

Para meios de alta temperatura, alta pressão, inflamáveis, explosivos ou tóxicos, a primeira prioridade é verificar a resistência mecânica, classificação de pressão, compatibilidade de materiais e certificação de área perigosa.

Qualquer elemento primário instalado diretamente no tubo de processo deve suportar pressão de projeto, temperatura de projeto, velocidade do fluido, vibração e possíveis transientes de pressão. Para o serviço de vapor de alta temperatura e alta pressão, tecnologias maduras, tais como elementos de pressão diferencial padrão, bocais de fluxo, tubos Venturi ou outros medidores de vazão industriais adequadamente classificados são comumente considerados.

Para combustíveis, gases combustíveis e áreas perigosas, confirme:

• Certificação à prova de explosão ou de segurança intrínseca;

• Classificação da pressão de ligação de processo;

• Compatibilidade com materiais de vedação e molhados;

• Requisitos de aterramento e blindagem;

• Requisitos de barreira ou de isolante;

• Compatibilidade entre a certificação do instrumento e a área classificada.

3. Quais tecnologias de medidor de vazão são comumente usadas para diferentes mídias?

4. Por que os medidores de vazão eletromagnéticos são comumente usados para águas residuais?

Para águas residuais, efluentes industriais, chorume e outros líquidos com condutividade elétrica suficiente, medidores de vazão eletromagnéticos são muitas vezes uma opção importante.

As vantagens típicas incluem:

• Nenhuma obstrução maior no tubo de medição;

• Baixa perda de pressão permanente;

• Capacidade de medição bidirecional;

• Boa adequação para muitos líquidos contendo sólidos suspensos;

• Ampla relação de redução em muitos projetos.

O meio deve ter condutividade suficiente, e o tubo de medição normalmente precisa permanecer cheio. Gasolina, diesel e a maioria dos líquidos de hidrocarbonetos puros são geralmente inadequados para medição de fluxo eletromagnético convencional.

5. Como medir o combustível e o óleo de alta visibilidade?

Os óleos de alta viscosidade comportam-se muito diferentemente da água. À medida que a viscosidade aumenta e o número de Reynolds cai, o desempenho de algumas tecnologias baseadas em velocidade e pressão diferencial pode mudar.

Dependendo da aplicação, opções adequadas podem incluir:

• Medidores de caudais de deslocamento positivo:útil para líquidos viscosos e medição de volume totalizado;

• Medidores de caudais de massa Coriolis:útil quando for necessário um caudal mássico directo, uma elevada precisão ou uma medição da densidade;

• Medidores de caudais:Aplicável aos serviços viscosos, sujos ou de baixo número de Reynolds seleccionados;

• Outras tecnologias:avaliado de acordo com os requisitos de viscosidade, tamanho do tubo, perda de pressão e precisão.

A viscosidade do fluido e a densidade à temperatura de funcionamento real devem ser fornecidas durante a seleção.

6. Por que os medidores de vazão de pressão diferencial e de vórtice são comumente usados para vapor?

O vapor é quente, compressível e sua densidade muda com a pressão e temperatura. As tecnologias industriais comuns de fluxo de vapor incluem:

• Placas de orifício;

• Tubeiras de fluxo;

• Tubos Venturi;

• Medidores de caudal de vórtice;

• Outras soluções de fluxo de massa ou de pressão diferencial adequadas para vapor.

A medição da pressão diferencial é madura e amplamente padronizada. Os medidores de vazão Vortex oferecem uma instalação relativamente compacta e podem reduzir a complexidade associada às linhas de impulso, mas o baixo fluxo, a vibração do tubo e a qualidade do vapor ainda devem ser considerados.

Se for necessário um caudal mássico, pode também ser necessária uma compensação da pressão e da temperatura.

7. Como deve ser selecionada a medição do fluxo de diâmetro grande?

Uma regra fixa como “elementos primários padrão não devem ser usados acima de DN400” não é adequada. A seleção de grandes diâmetros deve considerar o tamanho do equipamento, custo de fabricação, complexidade de instalação, perda de pressão permanente, precisão e manutenção.

Para refrigeração de água, água crua, água circulante e outros sistemas líquidos de grande diâmetro, soluções comuns incluem medição eletromagnética, ultrassônica e tipo de inserção.

8. Por que a pressão é um importante critério de seleção?

Alguns medidores de vazão criam perda de pressão permanente. Uma placa de orifício, por exemplo, gera pressão diferencial restringindo o fluxo e, portanto, consome parte do fluido. energia de pressão.

Para grandes sistemas de fluxo contínuo, esta perda de pressão torna-se um custo contínuo de bombeamento ou compressão. Por conseguinte, a selecção deve comparar:

• Perda permanente de pressão;

• Energia de bombeamento;

• Vida útil prevista;

• Custos de manutenção;

• Custo inicial do instrumento.

9. Como deve ser selecionado o intervalo de fluxo?

O intervalo superior não deve ser automaticamente definido como 1. 2 ou 1. 3 vezes o fluxo normal máximo. Uma melhor abordagem é confirmar:

• Fluxo normal mínimo;

• Fluxo de funcionamento típico;

• Fluxo máximo contínuo;

• Arranque e pico de fluxo a curto prazo;

• Velocidade mínima e máxima admissível;

• A redução real e o intervalo de precisão especificado da tecnologia selecionada.

10. Como se deve selecionar a classificação de pressão?

A classificação de pressão do medidor de vazão deve satisfazer o sistema completo de tubulação. spressão de projeto e temperatura de projeto. Uma regra universal como “1. 25 vezes a pressão de funcionamento” não deve ser utilizado como o único método de selecção.

Considere pressão normal, pressão máxima possível, pressão de projeto, martelo de água, temperatura de projeto, classe flange e o padrão de projeto aplicável.

11. Por que a temperatura importa?

Alta temperatura pode afetar sensores, revestimentos, eletrodos, selos, eletrônicos e cabos. Para vapor, óleo térmico e outros meios de alta temperatura, confirme os limites de temperatura e temperatura ambiente e use selos de alta temperatura adequados ou eletrônicos remotos, quando necessário.

12. Como a vibração do tubo afeta os medidores de vazão?

Vortex, Coriolis e instrumentos do tipo inserção podem ser influenciados pela vibração mecânica de diferentes maneiras. Verifique a vibração da bomba e do compressor, suporte de tubulação, pulsação, ressonância estrutural e o fabricante ' Nível de vibração admissível.

13. Por que são importantes as corridas diretas?

Cotovelos, válvulas, redutores, bombas e tees podem distorcer o perfil de velocidade ou criar redemoinhos. Os requisitos de execução direta variam de acordo com a tecnologia e o modelo do medidor de vazão, portanto o fabricante ' As instruções de instalação devem ser seguidas em vez de aplicar uma distância universal a montante/a jusante.

14. Comparação rápida da seleção do medidor de vazão

FAQ: Seleção do medidor de vazão

Q1: Existe um medidor de vazão adequado para cada fluido?

R: Não. Líquidos, gases, vapor, águas residuais, óleos e meios altamente viscosos exigem diferentes tecnologias.

Q2: Qual medidor de vazão é comumente usado para águas residuais?

R: Se a condutividade é suficiente e o tubo permanece cheio, medição de fluxo eletromagnético é muitas vezes uma boa escolha. Soluções ultrassônicas também podem ser consideradas para grandes tubos ou instalações não invasivas.

Q3: Quais medidores de vazão são adequados para óleo combustível viscoso?

R: O deslocamento positivo, Coriolis e as tecnologias de pressão diferencial selecionadas podem ser adequados dependendo dos requisitos de viscosidade, temperatura, vazão e precisão.

Q4: Como o fluxo de vapor é comumente medido?

R: Medidores de vazão de pressão diferencial e vórtice são amplamente utilizados. Pode ser necessária uma compensação de pressão e temperatura para o cálculo do caudal mássico.

Q5: Por que os medidores de vazão ultrassônicos são frequentemente considerados para tubos grandes?

R: Os projetos de fixação ou inserção podem reduzir o custo de instalação e a perda de pressão permanente em sistemas de grande diâmetro.

Q6: Que informações METRAVON precisa para a seleção do medidor de vazão?

R: Por favor, forneça o fluxo médio, mínimo/normal/máximo, tamanho do tubo e material, temperatura, pressão, densidade, viscosidade, condutividade, sólidos ou conteúdo de gás, precisão necessária, condições de instalação, fonte de alimentação e interface de saída.

  Conclusão

A seleção do medidor de vazão industrial não é sobre encontrar o instrumento com a especificação “melhor”. Trata-se de selecionar a tecnologia que melhor corresponde aomédia, faixa de fluxo, condições de tubagem e requisitos de processo.

A segurança deve vir antes da precisão nominal, ao passo que a perda de pressão permanente, a razão de redução, os requisitos de corrida direta, vibração, manutenção e custo de energia de longo prazo devem ser considerados.

Para aplicações METRAVON, dados completos do processo devem ser fornecidos antes de selecionar o princípio de medição, tamanho nominal, materiais molhados e configuração de saída para que a solução final seja segura, estável e econômica ao longo da vida útil completa.