Um medidor de vazão tipo vórtice consegue medir a vazão de gás?

Como fornecedor de medidores de vazão Vortex, frequentemente encontro perguntas de clientes sobre as capacidades de nossos produtos. Uma das perguntas mais frequentes é se um medidor de vazão Vortex pode medir o fluxo de gás. Nesta postagem do blog, irei me aprofundar neste tópico, explorando os princípios por trás dos medidores de vazão Vortex, sua adequação para medição de vazão de gás e como eles se comparam a outros tipos de medidores de vazão.

Compreendendo os medidores de vazão Vortex

Um medidor de vazão Vortex opera com base no princípio da rua vórtice von Kármán. Quando um fluido (líquido ou gás) passa por um corpo rombudo (também conhecido como barra de derramamento) colocado no caminho do fluxo, vórtices alternados são liberados das laterais do corpo rombudo. Esses vórtices criam um campo de pressão flutuante que pode ser detectado por um sensor. A frequência do desprendimento de vórtices é diretamente proporcional à velocidade do fluido e, medindo essa frequência, a vazão do fluido pode ser determinada.

A relação entre a frequência de desprendimento de vórtices (f), a velocidade do fluido (v) e a dimensão característica do corpo escarpado (d) é dada pelo número de Strouhal (St):

[St = \frac{f \cdot d}{v}]

O número de Strouhal é uma constante adimensional que depende da forma do corpo bluff e do número de Reynolds do fluxo. Para um determinado projeto de medidor de vazão Vortex, o número de Strouhal é relativamente constante em uma ampla faixa de números de Reynolds, o que permite uma medição de vazão precisa.

Medindo o fluxo de gás com medidores de vazão Vortex

Sim, um medidor de vazão Vortex pode medir o fluxo de gás. Na verdade, os medidores de vazão Vortex são amplamente utilizados para medição de vazão de gás em vários setores, incluindo petróleo e gás, químico, geração de energia e HVAC. Existem vários motivos pelos quais os medidores de vazão Vortex são adequados para aplicações de fluxo de gás:

• Ampla taxa de abertura: Os medidores de vazão Vortex podem medir fluxos de gás em uma ampla faixa de taxas de vazão, normalmente com uma taxa de abertura de 10:1 ou superior. Isso significa que um único medidor de vazão Vortex pode medir com precisão taxas de fluxo de gás baixas e altas, eliminando a necessidade de vários medidores de vazão.
• Alta precisão: Os medidores de vazão Vortex oferecem alta precisão na medição de vazão de gás, normalmente com uma precisão de ±1% da leitura ou melhor. Essa precisão é mantida em uma ampla gama de condições operacionais, incluindo mudanças na temperatura, pressão e composição do gás.
• Baixa queda de pressão: Os medidores de vazão Vortex têm uma queda de pressão relativamente baixa em comparação com outros tipos de medidores de vazão, como placas de orifício ou tubos Venturi. Isto resulta em menor consumo de energia e custos operacionais, especialmente em aplicações de alto fluxo.
• Sem peças móveis: Os medidores de vazão Vortex não possuem peças móveis, o que reduz o risco de falha mecânica e os requisitos de manutenção. Isso os torna uma solução confiável e econômica para medição de vazão de gás.

Fatores que afetam a medição do fluxo de gás com medidores de vazão Vortex

Embora os medidores de vazão Vortex sejam adequados para medição de vazão de gás, há vários fatores que podem afetar seu desempenho e precisão:

• Propriedades do gás: As propriedades do gás que está sendo medido, como densidade, viscosidade e compressibilidade, podem afetar o desempenho de um medidor de vazão Vortex. Por exemplo, gases com baixa densidade ou alta viscosidade podem exigir um projeto de corpo rombudo diferente ou uma calibração diferente para garantir uma medição precisa.
• Perfil de fluxo: O perfil de fluxo do gás na tubulação também pode afetar o desempenho de um medidor de vazão Vortex. Idealmente, o fluxo de gás deveria ser totalmente desenvolvido e uniforme em toda a seção transversal da tubulação. Quaisquer perturbações no fluxo, como curvas, cotovelos ou válvulas, podem causar perfis de fluxo irregulares e afetar a precisão da medição.
• Temperatura e Pressão: Mudanças na temperatura e pressão podem afetar a densidade e a viscosidade do gás, o que por sua vez pode afetar o desempenho de um medidor de vazão Vortex. Para garantir uma medição precisa, é importante compensar essas alterações utilizando sensores de temperatura e pressão.

Comparando medidores de vazão Vortex com outros medidores de vazão

Ao escolher um medidor de vazão para medição de vazão de gás, é importante considerar os requisitos específicos da aplicação e comparar o desempenho e as características de diferentes medidores de vazão. Aqui está uma comparação dos medidores de vazão Vortex com dois outros tipos comuns de medidores de vazão: medidores de vazão de turbina e medidores de vazão eletromagnéticos LDG.

• Medidores de vazão de turbina: Os medidores de vazão de turbina medem a vazão de um fluido medindo a velocidade de rotação de um rotor de turbina colocado no caminho do fluxo. Embora os medidores de vazão de turbina ofereçam alta precisão e tempos de resposta rápidos, eles têm várias limitações, incluindo uma taxa de abertura relativamente estreita, alta queda de pressão e a necessidade de manutenção regular devido às peças móveis. Em contraste, os medidores de vazão Vortex têm uma taxa de abertura mais ampla, menor queda de pressão e nenhuma peça móvel, tornando-os uma solução mais confiável e econômica para medição de vazão de gás.Medidor de fluxo de turbina
• Medidores de vazão eletromagnéticos LDG: Os medidores de vazão eletromagnéticos LDG medem a vazão de um fluido condutor medindo a tensão induzida pelo fluido que flui através de um campo magnético. Embora os medidores de vazão eletromagnéticos LDG sejam altamente precisos e confiáveis ​​para medir o fluxo de líquidos condutores, eles não são adequados para medir o fluxo de gases, pois os gases não são condutores. Em contraste, os medidores de vazão Vortex podem medir a vazão de líquidos e gases, tornando-os uma solução mais versátil para medição de vazão.Medidor de vazão eletromagnético LDG

Conclusão

Concluindo, um medidor de vazão Vortex pode medir o fluxo de gás com precisão e confiabilidade. Com sua ampla taxa de abertura, alta precisão, baixa queda de pressão e sem peças móveis, os medidores de vazão Vortex são uma escolha popular para medição de vazão de gás em vários setores. No entanto, é importante considerar os requisitos específicos da aplicação e os fatores que podem afetar o desempenho do medidor de vazão para garantir uma medição precisa e confiável.

Se você estiver procurando por um medidor de vazão Vortex para medição de vazão de gás, recomendo que entre em contato conosco para discutir seus requisitos específicos. Nossa equipe de especialistas pode ajudá-lo a escolher o medidor de vazão certo para sua aplicação e fornecer o suporte e o serviço necessário para garantir sua operação bem-sucedida.Medidor de vazão vórtice

Referências

• ISO 5167-1:2003, Medição de vazão de fluido por meio de dispositivos diferenciais de pressão inseridos em conduítes de seção transversal circular funcionando completamente - Parte 1: Princípios e requisitos gerais.
• ASME MFC-6M-2001, Medição de fluxo de gás em conduítes fechados usando medidores de turbina.
• IEC 60534-1:2011, Válvulas de controle de processos industriais - Parte 1: Terminologia da válvula de controle e considerações gerais.