Todos os instrumentos que medem vazão de fluido são referidos como medidores de vazão ou medidores de vazão. A massa ou volume de um fluido que flui através de uma seção transversal de um tubo ou instalação por unidade de tempo é chamada de vazão.
Os medidores de vazão de gás geralmente refletem o fluxo de gás pela medição do volume de gás.
Para implementar o projeto de serviço de economia de energia de medição, devemos dar total destaque ao papel de suporte técnico da medição do medidor de vazão. A medição de gás, especialmente a medição precisa de gás caro, é usada na transferência de custódia, transmissão de rede de dutos e gerenciamento de distribuição e monitoramento de equipamentos de gás. É um meio necessário para reduzir o consumo de energia, reduzir custos operacionais e eliminar conflitos entre as partes do acordo.
Os principais instrumentos de medição de fluxo de gás são classificados em termos de princípio de funcionamento:
① Medidor de vazão de velocidade;
② Medidor de vazão de deslocamento positivo;
③ Medidor de vazão de pressão diferencial;
④ Medidores de vazão de massa e outras categorias.
Os medidores de vazão de velocidade incluem medidores de vazão de gás de turbina, medidores de vazão de vórtice, medidores de vazão de redemoinho e medidores de vazão ultrassônicos que se desenvolveram rapidamente nos últimos anos. Com o desenvolvimento de medidores de vazão de grandes tubulações, medidores de vazão ultrassônicos têm sido usados cada vez mais por suas características de ausência de partes móveis e perda de pressão. Os medidores de vazão de turbina a gás são frequentemente usados para medir gás natural, CO2, ar, etc. O medidor de vazão de pressão diferencial e o medidor de vazão de vórtice são mais usados para a medição de vazão de vapor ou medição de vazão de gás natural. Os medidores de vazão de velocidade são medidores de vazão de gás digital com saída atual de 4-20mA ou saída de pulso, display digital para mostrar o fluxo instantâneo de gás e o fluxo total; também são possíveis com protocolo Modbus ou HART.
Os instrumentos de medição de vazão volumétrica incluem medidores de gás de membrana tradicionais, medidores de vazão de roda de cintura, medidores de vazão de gás úmido, etc.
O medidor de vazão de pressão diferencial com o dispositivo de estrangulamento como parte de detecção é um tipo de medidor de vazão com uma longa história, dados teóricos e práticos ricos e amplamente utilizado em muitas aplicações. Por causa de sua estrutura simples, instalação conveniente, operação confiável, baixo custo de preço e certa precisão. É amplamente utilizado na medição de vazão de tubos de grande e médio diâmetro.
Os medidores de vazão de massa podem obter diretamente a vazão de massa de gás; são mais utilizados na medição, detecção e controle dos parâmetros do processo produtivo.
O medidor de vazão de área variável ou medidor de vazão de rotor tem estrutura simples; baixa exigência de seção de tubo reto, perda de pressão constante, etc., o medidor de vazão do rotor é usado principalmente para medição de baixa vazão de gás.
Vários tipos de medidores de vazão podem ser usados para medir a vazão de gás, cada medidor de vazão é adequado para certas condições e ocasiões limitadas e tem suas vantagens.
Existem muitos tipos de medidores de vazão e muitas classificações. De acordo com seus diferentes princípios de trabalho, eles podem ser divididos nas seguintes categorias:
1. Medidor de vazão de pressão diferencial
O medidor de vazão de pressão diferencial é equipado com um dispositivo especial (como placa de orifício, garganta, etc.) na tubulação de fluxo de fluido. Quando o fluido flui, uma pressão diferencial é gerada entre as partes frontal e traseira do dispositivo, e a pressão diferencial tem uma certa relação funcional com a vazão. Ou seja, a pressão diferencial é grande, o fluxo é grande; a pressão diferencial é pequena, o fluxo é pequeno. A taxa de fluxo pode ser calculada medindo a pressão diferencial.
Os medidores de vazão de pressão diferencial são divididos em dois tipos: tipo de pressão diferencial constante e tipo de estrangulamento (ou tipo de pressão diferencial variável). O medidor de vazão do rotor pertence ao medidor de vazão de pressão diferencial constante; o medidor de vazão composto pelo dispositivo de estrangulamento e o transmissor de pressão diferencial pertence ao medidor de vazão DP. Medidores de vazão DP normalmente usados incluem medidor de vazão de placa de orifício, medidor de vazão de cone em V, medidor de vazão de cunha, medidor de vazão de bocal de raio longo, etc.
Medidor de vazão de pressão diferencial pode ser usado para medir gás natural, gás comprimido, biogás, gás de combustão, steam.etc.
2. Fluxômetro volumétrico
Os medidores de vazão de deslocamento positivo são os medidores de vazão mais precisos. Dentro do sensor do medidor de vazão de deslocamento positivo, há um espaço que constitui um determinado volume padrão, que geralmente é chamado de "espaço de medição" ou "câmara de medição". Este espaço é formado pela parede interna da carcaça do medidor e pelas peças rotativas do medidor de vazão. Quando o fluido passa pelo medidor de vazão, o fluido enche continuamente a câmara de medição com um determinado volume. Como existe uma certa diferença de pressão entre a entrada e a saída do medidor de vazão, as partes rotativas do medidor de vazão irão girar sob a ação desta diferença de pressão, e o fluido será transferido pela vazão. Durante este processo, o fluido enche o "espaço de medição" do medidor de vazão repetidamente e é enviado continuamente para a saída. Sob as condições de um determinado medidor de vazão, o volume do espaço de medição é determinado e empurra o pistão (ou tambor, engrenagem, diafragma, etc.) Desde que o número de rotações da parte rotativa seja medido, ou seja, o número de vezes que o fluido enche a câmara de medição é acumulado pelo contador, o valor total da vazão acumulada do volume de fluido que passa pelo medidor de vazão pode ser obtido .
O medidor de vazão PD é geralmente usado para medir o fluxo de gás de baixa pressão, é um medidor de consumo de gás.
Medidor de gás diafragma, medidor de pistão, medidor de engrenagem, medidor de roda de cintura, medidor úmido, etc. pertencem ao medidor de vazão de deslocamento positivo. O medidor de vazão de deslocamento positivo tem as vantagens de insensibilidade ao estado de fluxo a montante (sem necessidade de instalar seções de tubulação retas dianteiras e traseiras), alta precisão de medição e alto desempenho de custo, e é usado principalmente para transferência de custódia, como gás e óleo.
3. Medidor de vazão de velocidade
A saída do sensor de fluxo de gás de velocidade é proporcional à taxa de fluxo, e um usa os fluxos de velocidade do gás através do tubo para impulsionar o impulsor ou turbina do medidor de vazão, fazendo com que eles girem. Quando a velocidade do gás é rápida, o número de rotações do rotor ou da turbina por unidade de tempo é maior; quando a velocidade é lenta, o número de rotações do rotor ou da turbina é menor. O número de revoluções do impulsor ou turbina tem uma relação funcional relativamente estável com o fluxo. A taxa de fluxo de fluido pode ser obtida medindo o número de rotações do rotor ou rotor por unidade de tempo. Esses medidores de vazão são normalmente medidores de vazão de gás digital.
4. Medidor de fluxo de massa
Os medidores de fluxo de massa são usados para medir o fluxo de massa de gás de fluidos que fluem através de tubos. Os medidores de vazão de massa incluem principalmente:
(1) Medidor de vazão de massa Coriolis
Este tipo de medidor de vazão usa a força de Coriolis gerada pelo fluido no tubo vibratório e adota o método de medir diretamente a força de Coriolis para obter o fluxo de massa do fluido. alta pressão ou alta vazão. O sensor do medidor de fluxo de massa Coriolis pode ser 1/2”, 3/4”, 1”, 2”, 3”, 4 polegadas, 6 polegadas, DN200.,etc
(2) Medidor de vazão de massa térmica
O medidor de
vazão térmico define uma fonte de calor fora da parede do tubo de fluido, usa a relação entre o calor e a massa do gás que flui e mede a mudança de temperatura em sua montante e jusante para obter o fluxo de massa do gás. Ele pode ser usado para medir nitrogênio (N2), gás oxigênio (O2), ar comprimido, gás natural.,etc. pode ser medidor de fluxo de massa tipo inline ou medidor de fluxo de massa tipo inserção para medição de fluxo de gás de tubulação ou dutos grandes, a unidade de fluxo é Nm3/h ou SCFH.
(3) Medidor de vazão de massa de impulso
Este tipo de medidor de vazão utiliza a força gerada pelo impulso do fluido do material caindo a uma certa altura, e adota o método de medição de força direta para obter o fluxo de massa do fluido.
Os medidores de vazão de massa podem obter diretamente a vazão de massa e são usados principalmente na medição de parâmetros do processo de produção, detecção e controle de processo. Geralmente, os medidores de fluxo de massa de gás são baseados principalmente em medidores de fluxo de massa calorimétricos.
Temos muitas opções para dispositivos de medição de vazão de gás, cada tipo de medidor de vazão de gás tem suas próprias vantagens e desvantagens. O medidor de vazão do tipo velocidade tem uma estrutura simples, tamanho pequeno e baixo custo, mas a precisão é baixa ao medir vazão pequena, mesmo que o rotor (ou turbina) não gire, é fácil causar um "medidor morto". O medidor de vazão DP é mais adequado para a medição de fluidos de alta pressão. Tem forte desempenho e é fácil de produzir em grandes quantidades, mas é difícil de usar para fluidos de pequeno diâmetro e pequena vazão, e a precisão não é muito boa. Os medidores de vazão de deslocamento positivo têm alta precisão, mas são grandes em tamanho, exigem altos requisitos técnicos para testes de montagem, requisitos rigorosos nas condições do ambiente de teste.
