Qual o efeito das impurezas do fluido em um medidor de vazão tipo vórtice?

Como fornecedor de medidores de vazão Vortex, testemunhei em primeira mão o papel crítico que esses dispositivos desempenham na medição precisa do fluxo de fluidos em vários setores. Um aspecto que frequentemente é examinado é o efeito das impurezas fluidas em um medidor de vazão Vortex. Nesta postagem do blog, nos aprofundaremos neste tópico, explorando como diferentes tipos de impurezas podem impactar o desempenho desses medidores de vazão e quais medidas podem ser tomadas para mitigar possíveis problemas.

Compreendendo os medidores de vazão Vortex

Antes de mergulharmos nos efeitos das impurezas fluidas, vamos revisar brevemente como funcionam os medidores de vazão Vortex. Um medidor de vazão Vortex opera com base no princípio da rua vórtice von Kármán. Quando um fluido passa por um corpo rombudo (também conhecido como barra de derramamento) colocado no caminho do fluxo, vórtices alternados são liberados de ambos os lados do corpo rombudo. A frequência desse desprendimento de vórtices é diretamente proporcional à velocidade do fluido, permitindo que o medidor de vazão calcule a vazão volumétrica do fluido.

Os medidores de vazão Vortex são conhecidos por sua alta precisão, ampla taxa de abertura e baixos requisitos de manutenção. Eles são comumente usados ​​em aplicações que envolvem medição de vazão de vapor, gás e líquidos em indústrias como petróleo e gás, processamento químico, geração de energia e tratamento de água. Você pode aprender mais sobre nossoMedidor de vazão vórticeem nosso site.

Tipos de impurezas fluidas

As impurezas fluidas podem ser amplamente classificadas em duas categorias: partículas sólidas e substâncias dissolvidas. Partículas sólidas podem incluir areia, ferrugem, incrustações e outros detritos que podem estar presentes no fluido devido à corrosão da tubulação, ao desgaste ou à natureza do próprio fluido. As substâncias dissolvidas, por outro lado, podem incluir sais, ácidos, álcalis e outros produtos químicos que estão dissolvidos no fluido.

Efeitos de partículas sólidas em medidores de vazão Vortex

Erosão e Desgaste

Um dos efeitos mais significativos das partículas sólidas nos medidores de vazão Vortex é a erosão e o desgaste. À medida que o fluido contendo partículas sólidas passa pelo corpo rombudo e outros componentes internos do medidor de vazão, as partículas podem causar abrasão, desgastando gradualmente as superfícies desses componentes. Com o tempo, isso pode levar a mudanças na forma e nas dimensões do corpo escarpado, o que pode afetar a frequência de emissão de vórtices e, em última análise, a precisão da medição do fluxo.

A erosão e o desgaste também podem causar danos aos elementos sensores do medidor de vazão, como os sensores piezoelétricos usados ​​para detectar a liberação de vórtices. Isso pode resultar em sensibilidade reduzida, ruído de sinal e até mesmo falha do sensor, levando a medições de vazão imprecisas ou não confiáveis.

Entupimento

Partículas sólidas também podem causar entupimento no medidor de vazão. Se as partículas forem grandes o suficiente ou se houver uma alta concentração de partículas no fluido, elas podem se acumular no caminho do fluxo, bloqueando o fluxo do fluido e impedindo a formação adequada da rua do vórtice. Isto pode levar a uma diminuição na vazão medida ou até mesmo a uma perda completa do sinal de vazão.

O entupimento também pode ocorrer nas pequenas passagens e orifícios do medidor de vazão, como as portas de pressão e o alojamento do sensor. Isso pode afetar as medições de pressão e o desempenho geral do medidor de vazão.

Impacto na eliminação de vórtices

Partículas sólidas podem interromper a formação da rua de vórtices, levando ao desprendimento irregular ou instável do vórtice. Isto pode resultar em flutuações na vazão medida e aumento da incerteza de medição. A presença de partículas sólidas também pode causar alterações na densidade e viscosidade do fluido, o que pode afetar ainda mais a frequência de desprendimento de vórtices e a precisão da medição do fluxo.

Efeitos de substâncias dissolvidas em medidores de vazão Vortex

Corrosão

Substâncias dissolvidas, como sais, ácidos e álcalis, podem causar corrosão dos componentes internos do medidor de vazão Vortex. A corrosão pode enfraquecer a integridade estrutural do medidor de vazão, causando vazamentos, rachaduras e outros danos. Também pode afetar o acabamento superficial do corpo do bluff e de outros componentes, o que pode alterar as características de desprendimento de vórtices e a precisão da medição do fluxo.

Deposição

Algumas substâncias dissolvidas podem precipitar do fluido e formar depósitos nas superfícies internas do medidor de vazão. Esses depósitos podem se acumular ao longo do tempo, alterando a forma e as dimensões do corpo do penhasco e de outros componentes, e afetando a frequência de liberação de vórtices. Os depósitos também podem causar entupimento no caminho do fluxo, semelhante a partículas sólidas, levando a taxas de fluxo reduzidas e medições imprecisas.

Reação Química

Substâncias dissolvidas também podem reagir com os materiais do medidor de vazão, causando alterações químicas que podem afetar seu desempenho. Por exemplo, certos produtos químicos podem reagir com os elementos sensores, alterando as suas propriedades eléctricas e reduzindo a sua sensibilidade. Isso pode resultar em medições de vazão imprecisas e possível falha do sensor.

Mitigando os efeitos das impurezas fluidas

Filtração

Uma das maneiras mais eficazes de mitigar os efeitos das partículas sólidas nos medidores de vazão Vortex é instalar um filtro a montante do medidor de vazão. Um filtro pode remover partículas sólidas do fluido antes que ele entre no medidor de vazão, reduzindo o risco de erosão, desgaste e entupimento. O tipo e o tamanho do filtro devem ser selecionados com base no tamanho e na concentração das partículas sólidas no fluido.

Seleção de Materiais

A escolha dos materiais certos para o medidor de vazão Vortex também pode ajudar a mitigar os efeitos das impurezas fluidas. Para aplicações que envolvem fluidos corrosivos, podem ser usados ​​medidores de vazão feitos de materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável, titânio ou cerâmica. Esses materiais podem suportar os efeitos corrosivos de substâncias dissolvidas e reduzir o risco de danos ao medidor de vazão.

Manutenção regular

A manutenção regular é essencial para garantir o bom funcionamento dos medidores de vazão Vortex na presença de impurezas fluidas. Isso inclui inspecionar o medidor de vazão em busca de sinais de erosão, desgaste, corrosão e entupimento e limpar ou substituir quaisquer componentes danificados conforme necessário. A calibração também deve ser realizada regularmente para garantir a precisão da medição do fluxo.

Outras opções de medidor de vazão

Em alguns casos, onde o fluido contém uma alta concentração de impurezas ou onde as impurezas são particularmente abrasivas ou corrosivas, tecnologias alternativas de medidores de vazão podem ser mais adequadas. Por exemplo,Medidores de vazão de turbinasão menos sensíveis a partículas sólidas e podem ser usados ​​em aplicações onde o fluido contém uma quantidade moderada de detritos.Medidores de vazão eletromagnéticos LDGtambém são uma boa opção para medir a vazão de fluidos condutores, pois não são afetados por partículas sólidas ou substâncias dissolvidas da mesma forma que os medidores de vazão Vortex.

Conclusão

As impurezas fluidas podem ter um impacto significativo no desempenho dos medidores de vazão Vortex, afetando sua precisão, confiabilidade e longevidade. Ao compreender os tipos de impurezas fluidas e seus efeitos no medidor de vazão, e ao tomar medidas apropriadas para mitigar esses efeitos, como filtração, seleção de materiais e manutenção regular, é possível garantir o funcionamento adequado dos medidores de vazão Vortex em condições operacionais desafiadoras.

Se você está pensando em comprar um medidor de vazão Vortex ou precisa de mais informações sobre como lidar com os efeitos das impurezas fluidas em sua aplicação específica, não hesite em nos contatar. Nossa equipe de especialistas está pronta para ajudá-lo a selecionar o medidor de vazão certo e fornecer o suporte e a orientação necessários para garantir uma medição de vazão precisa e confiável.

Referências

1. ISO 9951:2015, “Medição de vazão de fluido em conduítes fechados - Medidores de vazão Vortex - Requisitos para instalação e operação.”
2. ASME MFC-6M-2012, “Medição de fluxo de fluido em conduítes fechados usando medidores de vazão Vortex”.
3. Manual de Medição de Fluxo: Projetos e Aplicações Industriais, Terceira Edição, por Richard W. Miller.