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Instrumentos de Vazão
Professor Marcelo Magalhaes Barbosa
28/10/2013 Marcelo Magalhaes 2
Objetivo
� Ao término deste treinamento, o alunodeverá ser capaz de definir vazão e deenumerar e descrever as principaiscaracterísticas do medidores de vazãoaqui apresentados
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VazãoVazão é a quantidade de fluido que passaatravés da seção de uma tubulação em umaunidade de tempo considerada.
A vazão pode ser medida de três maneiras:� em volume;� em massa;� em peso.
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Vazão em Volume
O volume do fluido que escoa através de uma certa seção num intervalo de tempo considerado
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Vazão em um TubulaçãoL
(distância)
B(volume)(Seção da tubulação)
S
t
BQ =
Q é a vazão, B o volume e t o tempo.
LSB ⋅=t
LV =
t
LSQ
⋅= VSQ ⋅=
S é a seção da tubulação (área),l a distância percorrida eV a velocidade.
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Unidade de Vazão em Volume� As unidades mais utilizadas são as seguintes: m3/s,
cm3/s, m3/h, litros/h, GPM, IGPM, SCFM.� GPM - galão por minuto� IGPM - galão imperial por minuto� No caso de gases, costuma-se indicar:� Nm3/hora - metros cúbicos “normais” por hora (à
temperatura de 0ºC e à pressão atmosférica)� SCFM - pés cúbicos “Standard” por minuto (à
temperatura de 60ºF e e à pressão de 14,696 psi)
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Vazão em Massa
� Vazão em massa é a quantidade demassa de um fluido que atravessa aseção da tubulação na unidade detempo considerada.
� QM =
onde M = massa
Mt
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Vazão em Massa
� Pode-se relacionar a vazão em massacom a vazão em volume, lembrando-seque:
� massa específica � ou seja,� Tem-se que: Logo: QM =
volume
massa=
V
Mρ =
MρV = Q.ρt
ρV
t
M ==
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Vazão em Massa
� Basta multiplicar a vazão em volume numa seção pela massa específica do fluido, para obter-se a vazão em massa.
� QM = Q . ρ� Como: Q = S .V� Logo: QM = ρ . S . V
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UNIDADE DE VAZÃO EM MASSA
� onde:� utm - unidade técnica de massa� kg - quilograma (massa)� g - grama (massa)� No sistema técnico de Unidade, utilizamos
como unidade de massa “utm” , sendo suarelação com o quilograma-massa de:1 utm = 9,8 kg.
h
kg
s
g
s
kg
g
utmQM →
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VAZÃO EM PESO
� Vazão em peso é o peso do fluido queatravessa uma seção na unidade detempo considerada.
� onde: W – pesot
WQW =
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VAZÃO EM PESO
� Como no caso de massa, pode-se relacionar a vazão em peso com a vazão em volume.
� Peso específico =
onde: γ =� Tem-se que: γ. logo:
W
V
V
W
V W= QwW
t
V
tQ= = =γ γ.
.
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VAZÃO EM PESO
� Basta multiplicar a vazão em volumenuma seção pelo peso específico dofluido, para se obter a vazão em peso.Dessa forma, pode-se escrever:
� Qw = γQ � Como Q = VS � Logo = Qw = γ SV
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UNIDADES DE VAZÃO EM PESO
h
ton
s
N
s
kgfQG →kgf - quilograma-forçaN - Newtonston - toneladas
A relação entre Newton (unidade de força dosistema MKS) e o quilograma-força (unidadede força do sistema MKS técnico) é aseguinte:1 quilograma-força = 9,8 Newtons
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PRINCIPAIS FATORES DE CONVERSÃO DE UNIDADES� 1 galão = 3,7853 litros� 1 galão imperial = 4,545 litros� 1 SCFM = 0,0283168 m3 por minuto� 1 m3 = 1000 litros (ou dm3)� 1 litro = 1000 cm3
� 1 m3 = 35,8147 pés cúbicos� 1 barril = 159 litros� 1 m3 = 264,18 galões� 1 libra = 0,452 kg� 1 kg = 2,2046 libras
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MEDIÇÃO DE VAZÃO POR PRESSÃO DIFERENCIAL
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TIPOS DE GERADORES DE PRESSÃO DIFERENCIAL
� I - Placa de Orifício� II - Tubo Venturi� III - Bocal de Vazão� VI - Tubo de Dall� V - Tubo de Pitot
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Placa de Orifício e flange de união
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TIPOS DE ORIFÍCIOS
� Concêntricos� Excêntrico e segmentar
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Placa de Orifício Concêntrico
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Retificadores de Fluxo do Tipo tubular e colmeia
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Placa de Orifício Excêntrico
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Placa de Orifício Segmentar
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Placa de Orifício Segmentar para tubulações acima de 24”
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VANTAGENS DAS PLACAS DE ORIFÍCIO
� Instalação fácil� Econômicas� Construção simples� Manutenção e troca fáceis
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DESVANTAGENS DAS PLACAS DE ORIFÍCIO
� A placa de orifício apresenta maiorperda de carga, quando comparadacom os demais elementos primários.
� Essa perda de carga em alguns casosprovoca uma condição impraticável parao processo.
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TOMADAS DE PRESSÃO
DIFERENCIAL PARA PLACA DE
ORIFÍCIO
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Tomada de Flange
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VANTAGENS� Podem ser facilmente inspecionadas,
dada sua localização próxima à face doflange.
� Os flanges podem ser adquiridosprontos, dentro de normas com grandeprecisão.
� As tomadas são simétricas, podendo ser utilizadas para fluxo nos dois sentidos
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DESVANTAGENS
� Os flanges utilizados são especiais;portanto, são caros.
� Não se recomenda o uso desse tipo detomada em tubulações menores que 2”,pois a tomada de baixa pressão se situanuma região altamente instável dacurva de recuperação de pressão.
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Tomada de Vena Contracta
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Tomadas de tubulação (PIPES TAPS 2 ½” e 8” DD)
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Tubo Venturi
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Bocal
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Tubo de Dall
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Tubo de Pitot
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Rotâmetro
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Rotâmetros
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Medidor de vazão tipo turbina
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Medidor de vazão tipo turbina
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Medidor de vazão tipo turbina
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Medidor de vazão magnético
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Medidor de vazão magnético em corte
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Medidor de vazão magnético
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Medidor de vazão magnético
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Medidor de vazão do tipo Disco Oscilante ou Nutante
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Medidor de Vazão do tipo pistão oscilante
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Medidor para gás com 2 lóbulos de deslocamento rotativo
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Medidor rotativo de palhetas corrediças
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Medidor rotativo de palheta retrátil
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Vertedor
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Vertedor
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Calha Parshall
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Calha Parshall
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Medidor de vazão ultrassônico por tempo de trânsito
FLUXO
TRANSDUTOR
TRANSDUTOR
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Medidor de vazão ultrassônico por tempo de trânsito
PRODUÇÃO
Professor Marcelo Magalhaes Barbosa
Técnica Viviana Meireles
