O sensor de fluxo de ar de exaustão pode ser usado para medir o fluxo de ar fresco, ar sujo e misturas gasosas, além de poder ser utilizado em grandes tubulações, dutos ou chaminés, como em
sistemas de climatização (HVAC), gases de combustão de incineradores, gases de escape de motores,
medição de fluxo de massa de gases de combustão em usinas de energia, gases de escape altamente agressivos de motores a diesel marítimos, fluxo de gás em sistemas de exaustão de semicondutores, fluxo de exaustão de fornos, ar quente, gases de combustão que alimentam caldeiras de recuperação de calor residual, tubos de exaustão de fornos, leitura do fluxo de ar em sistemas de tubulação a vácuo que exaurem ar de um processo, gases de escape quentes, etc.
Essas aplicações podem ser muito desafiadoras, pois envolvem misturas de ar, ar sujo, ar quente,
gases em alta temperatura ou medições de fluxo de ar , baixa velocidade e tubulações de grande diâmetro. No entanto,
o medidor de fluxo de massa térmica de inserção pode ser uma solução acessível para a medição do fluxo de ar de exaustão; em suma, pode ser um bom sensor de fluxo de ar de exaustão.
Princípio do sensor de fluxo de ar de exaustão
A medição da vazão de ar de exaustão pode ser realizada por medidores de vazão térmica. Os medidores de vazão mássica de gás térmico utilizam a tecnologia de difusão térmica para essa medição. A sonda de medição possui dois elementos de detecção de temperatura (resistores de platina Pt1000): a extremidade aquecida (ACT) e a extremidade não aquecida (REF), além de uma fonte de calor constante. A extremidade REF mede a temperatura do próprio ar de exaustão e serve como referência. A extremidade ACT, próxima à fonte de calor constante, mede a temperatura da superfície desta após o ar de exaustão absorver o calor, sendo esta a extremidade de medição. A variação da diferença de temperatura entre a extremidade de medição e a extremidade de referência é diretamente proporcional à vazão mássica do gás ou do ar de exaustão.
Quando o ar de exaustão flui sobre a superfície do sensor, ele remove o calor da superfície da extremidade de medição, alterando a diferença de temperatura. Diferentes composições e vazões de ar de exaustão removem diferentes quantidades de calor. A vazão mássica do gás de exaustão é derivada da variação na diferença de temperatura.
Características do sensor de fluxo de ar de exaustão
- O medidor de vazão mássica térmica realiza a medição direta da vazão mássica do ar de exaustão: mede a vazão mássica em tempo real, sem necessidade de correção de temperatura e pressão.
- O sensor de fluxo de ar possui uma ampla faixa de medição de 100:1, sendo adequado para dutos grandes, tubulações ou dutos retangulares, e também para ar de exaustão com baixa velocidade de fluxo;
- Sem perda de pressão: quando a vazão de ar do sistema HVAC é de 4000 m³/h, a perda de pressão pode ser tão baixa quanto 90 Pa em um tubo com diâmetro de 1000 mm.
- Os sensores de fluxo de gases de combustão são fáceis de instalar: para o medidor de fluxo de gás do tipo inserção, é necessário apenas um furo de montagem, e a tampa de vedação opcional pode ser instalada sob pressão. O dispositivo de vedação pode ser conectado e desconectado online e já vem totalmente pré-calibrado, economizando tempo de instalação e ajuste.
- Baixa manutenção: sem peças móveis, sem pequenos orifícios, sem entupimentos, sem desvios, sem necessidade de manutenção regular.
- Alta confiabilidade, longo período sem problemas mesmo com ar quente dos gases de combustão, fluxo de exaustão de fornos ou caldeiras, etc.
- Para medidores de vazão mássica de gás, é mais fácil obter a garantia de precisão e estabilidade de medição. Os sensores térmicos não são afetados pela pureza do gás e praticamente não necessitam de manutenção.
- Os sensores de fluxo de ar de exaustão possuem diversas opções de tamanho, como 1”, 2”, 3”, 4”, 6”, 8”, 10”, 14”, 16”, 20 polegadas ou mais, diâmetro de tubo DN100, DN200, 1000 mm, diâmetro da chaminé de 2 metros, 3 metros ou até mais;
- O ar de exaustão é uma mistura normal de ar ou ar corrosivo, com conteúdo de CO2, H2O, H2SO4, H2O2, HCl, nitrogênio, CO, NOx, etc. O sensor de ar é feito de aço inoxidável 316 para suportar as exigências da medição de ar em ambientes agressivos.
- O sensor digital de fluxo de ar de exaustão pode vir com um visor LCD para mostrar a taxa de fluxo de ar em condições normais ou padrão, e também pode indicar o fluxo de ar total. Opções de unidades de fluxo de ar: g/min, g/s, Kg/min, Kg/h, Nm³/h, Nm³/min, NL/h, NL/min, SCFM; opções de unidade de fluxo de ar total: g, Kg, Nm³, NL, CFM;
- Os transmissores de fluxo de ar de exaustão possuem saídas de corrente de 4 a 20 mA ou MODBUS RTU para controle e inspeções remotas.
Sensores de fluxo de ar de escape são medidores de fluxo de baixo custo.
A julgar pelo uso prático, o medidor de vazão mássica térmica para gases apresenta características como instalação simples, ampla faixa de medição, resposta rápida, alta precisão, confiabilidade e baixa perda, proporcionando economia de energia. Além disso, seu custo é baixo, com preços a partir de US$ 700. A tecnologia de medidores de vazão mássica térmica para medição de ar de exaustão, gases de combustão, ar quente, gases de escape de motores e sistemas de climatização (HVAC) é atualmente bastante avançada e possui alto valor econômico e prático para usinas de incineração de resíduos, podendo substituir dispositivos tradicionais de medição de vazão ou válvulas desviadoras para ajuste e melhoria da eficiência de caldeiras.