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Cuidados na instalação:O rotâmetro é montado na posição vertical, pois a inclinaçãoprovoca uma reação do peso efetivo da b...
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Exercício sobre Vazão - Controle de Processos

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Exercício sobre Vazão - Controle de Processos

  1. 1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIADisciplina: Controle de ProcessoTurma: 8843Aluna:Railane FreitasExercício sobre medição de Vazão1.Proceda as conversões:a) 12m3/h para L/h1 m³ = 1.000 L12m³ = 12.000 L logo -> 12m³/h = 12.000 L/h ou 1,2 x 104L/hb) 12m3/h para cm3//h1 m³ = 1.000.000 cm³12 m³ = 12.000.000 cm³ ou 1,2x107cm³, logo12m³/h = 1,2 x 107cm³/hc)5 cm3//h para m3/s1 cm³/h = 2,78 x 10-10m³/s5 cm³/h = 1,39 x 10-9m³/s2. Para que serve o Número de Reynolds?R:É um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regimede escoamento de determinado fluidosobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, emprojetos de tubulações industriais e asas de aviões.3. Qual a diferença de vazão em regime laminar e vazão em regime turbulento?R:O regime turbulento é descrito por uma mistura intensa do líquido e oscilações develocidade e pressão, o movimento das partículas é caótico e sem trajetóriadeterminada. Já a vazão em regime laminar é caracterizada por um escoamento emcamadas concêntricas, e depende da forma do duto, sem passagens das partículas dofluido de uma camada para outra e sem alteração de velocidade, para determinadavazão.4. Descreva as vantagens e desvantagens do Tubo de Venturi frente a Placa de Orifício.R: A placa de orifício possui perda de carga não desprezível, e o tubo de Venturi possuiuma perda de carga permanente com menor valor, pois não possui modificações bruscas
  2. 2. de seção e também não possui cantos em que possa existir acúmulo de sedimentos.Assim, ele é frequentemente utilizado em medição de líquidos que contém sólidos emsuspensão. Entretanto, como desvantagem frente à placa de orifício está o fato de queesta é uma aparelhagem com alto custo.5. Que tipo de orifício deve ser utilizado em Placas quando o fluido possui alto grau desólidos em suspensão? Justifique.R: Deve ser utilizado o orifício excêntrico, pois é utilizado em fluidos com alto teor desólidos em suspensão para que estes possam ser retidos e acumulados na base da placa.Nesses casos, o orifício pode ser posicionado na parte inferior do tubo, para permitirque os sólidos passem.6. Por que os rotâmetros são considerados medidores de perda de carga constante?R:Pois eles são medidores de vazão por área variável nos quais um flutuador varia suaposição no interior de um tubo cônico, proporcionalmente à vazão do fluido, assim, elepossui uma perda de carga constante.7. Quais as vantagens, desvantagens e cuidados na instalação dos rotâmetros?R: As vantagens são: Podem ser usadas para medir fluxo, seja de líquidos ou de gases;Medição exata para valores mais baixos de caudal; São capazes de medir caudais abaixas pressões; As perdas de pressão são mínimas; As fugas de entrada e/ou saída sãonulas ou praticamente inexistentes; Indicação local do valor do fluxo, sem utilização deaparelhos auxiliares; Simples na sua concepção; Capacidade de resistência à corrosão eao desgaste; Fácil de calibrar; Facilmente se lê o valor do fluxo; Variedade de modelosque podem ser aplicados às mais diversas situações; A bóia não roda; Vários tamanhose formas da bóia à escolha de acordo com o fluxo que se pretende medir e de quefluido; Componentes essenciais do rotâmetro são facilmente removíveis esubstituíveis; Fácil montagem e limpeza; Baixo custo;Fornece boa exatidão esegurança;As desvantagens são: Precisão afetada pelos depósitos interiores;Custo elevado paragrandes fluxos; Fragilidade do tubo de medida;Bolhas de ar no interior do tubo podemcausar erros de leitura.
  3. 3. Cuidados na instalação:O rotâmetro é montado na posição vertical, pois a inclinaçãoprovoca uma reação do peso efetivo da bóia, introduzindo assim possíveis erros. Se oângulo de inclinação for bastante reduzido os erros não serão significativos. Énecessário seguir algumas das seguintes instruções: A maioria dos rotâmetros pode sersuportada pela conduta, no entanto, alguns rotâmetros de metal como são mais pesadosdevem ser suportados diretamente ou mais próximo possível da conexão da conduta. Namontagem dos rotâmetros devemos ter em atenção que estes não podem ser usadoscomo meio de fixação da tubulação ou conduta. Se tal acontecer pode haver avarias nostubos de vidros do rotâmetro devido ao esforço efetuado. Convém instalar sempre juntodo rotâmetro um dispositivo de segurança de modo a assegurar que a pressão nãoexceda os valores que este consegue suportar.8. Descreva a operação dos medidores de vazão Tubo de Pitot.R:O tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua extremidade, colocada nadireção da corrente fluida de um duto, mas em sentido contrário ao escoamento. Adiferença entre a pressão total e a pressão estática da linha nos fornecerá a pressãodinâmica a qual é proporcional ao quadrado da velocidade. Utilizando o tudo de Pitot, épossível determinar um diferencial de pressão, que corresponde a pressão dinâmica,com este valor, através da fórmula a seguir, obtém-se a velocidade média do fluido.Vazão volumétrica =velocidade média do escoamento x área transversal do tubo9. Descreva as vantagens e desvantagens dos medidores por ultrassom e poreletromagnetismo.R:Ultra-som:Vantagens =Precisão relativamente elevada (0,5% no fim da escala); Maior extensão dafaixa de medição com saída linear; Apresentam garantia elevada, pois não possuempeças móveis em contato com o fluido não sendo sujeitas a desgaste mecânico;Possibilita medição em tubos com diâmetros que vão de 1 a 60 polegadas; A medição éessencialmente independente da temperatura, da densidade, da viscosidade e da pressãodo fluido.Desvantagens =Requer grande conhecimento teórico e experiência por parte doinspetor;O registro permanente do teste não é facilmente obtido;Faixas de estruturasfinas apresentam dificuldade para a aplicação do método;Requer o preparo da superfíciepara sua aplicação.
  4. 4. Eletromagnetismo:Vantagens =Baixa perda de carga; Boa exatidão e repetibilidade; É compatível a quasetodos os fluidos a serem utilizados na indústria; Não há necessidade de manutenção; Amedição é independente da pressão, temperatura, viscosidade e da densidade; Altarangeabilidade; Possibilidade de medição bidirecional.Desvantagens =Apenas fluidos condutivos podem ser medidos; Faixas de temperatura epressão limitadas; A disponibilidade do equipamento para atmosferas explosivas élimitada; Sensibilidade a ruídos, as vezes é necessário aterramento; Necessidade detrechos retos.10. Descreva a operação do medidor de vazão Coriolis e suas aplicações.R:Este medidor utiliza a inércia e a aceleração centrípeta. A vazão da tubulação édividida em duas por dois tubos paralelos que possuem forma de “U”, e ao fim destestubos a vazão volta a ser conduzida por um único tubo. Próximo da parte inferior decada “U“ existem eletroimãs que fazem os dois tubos oscilarem em suas frequênciasnaturais de vibração e cuja a amplitude não excede alguns milímetros.Com o passar defluido pelos tubos, em função desta oscilação, surge uma torção nos tubos cujadefasagem permite a medição da vazão mássica. Esta defasagem é medida por sensoresmagnéticos instalados nas partes retas dos tubos em U. Este tipo de medidor pode serutilizado para medições de fluxos de líquidos e gases, com ou sem sólidos emsuspensão.

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