Medidores de vazão de fluidos de alta viscosidade

Medir a vazão de líquidos de alta viscosidade é uma das tarefas mais exigentes em instrumentação industrial. Fluidos como óleos pesados, asfalto, resinas e melaço são espessos, difíceis de bombear e apresentam desafios únicos para medições precisas. Ao contrário de fluidos de baixa viscosidade, como água ou leite, que fluem facilmente, esses líquidos espessos exigem tecnologias especializadas de medidores de vazão para garantir a eficiência do processo, a consistência do produto e a gestão confiável do estoque. A escolha incorreta do medidor pode levar a leituras imprecisas, altas quedas de pressão e até mesmo à falha completa da medição.

Este guia fornece uma análise aprofundada das melhores tecnologias de medidores de vazão para fluidos de alta viscosidade. Compararemos as duas soluções principais — medidores de vazão mássica Coriolis e medidores de deslocamento positivo Oval Gear — e exploraremos suas aplicações ideais em diversos setores, ajudando você a selecionar o instrumento perfeito para o seu processo desafiador.

O desafio único de medir fluidos viscosos

os rotores do medidor de vazão da turbina podem ser quebrados por líquidos de alta viscosidade

A alta viscosidade cria diversos problemas para medidores de vazão convencionais. Tecnologias baseadas em velocidade, como medidores de turbina ou de placa de orifício, dependem de um perfil de fluxo uniforme e turbulento para funcionar corretamente. Fluidos viscosos, no entanto, frequentemente apresentam fluxo laminar, em que o fluido se move mais rápido no centro do tubo do que nas bordas. Esse perfil não uniforme pode levar a imprecisões significativas. Além disso, a natureza espessa do fluido pode obstruir ou danificar as partes móveis dos medidores mecânicos, resultando em manutenções e paradas frequentes.

Tecnologias primárias para medição de fluxo de alta viscosidade

Medidor de vazão Coriolis e medidor de vazão de engrenagem oval para líquidos de alta viscosidade

Durante décadas, duas tecnologias provaram ser as mais confiáveis e precisas para o manuseio de fluidos viscosos: medidores de deslocamento positivo (especificamente Oval Gear) e medidores de vazão mássica Coriolis .

Medidores de vazão mássica Coriolis: a solução definitiva para fluidos viscosos

Medidor de vazão Coriolis para líquidos de alta viscosidade

Vantagens dos medidores Coriolis para fluidos de alta viscosidade:

• Medição de massa direta: fornece a medição mais precisa (geralmente ±0,1%), pois mede a massa real, eliminando a necessidade de compensação de condições do processo.
• Lida com sólidos e lamas: o design do tubo aberto e sem obstruções permite que os medidores Coriolis meçam fluidos com partículas suspensas, tornando-os ideais para lamas.
• Faixa de viscosidade extrema: eles podem medir fluidos com viscosidades de até 500.000 cP e além.
• Não requer condicionamento de fluxo: eles não exigem tubulações retas para instalação, o que os torna versáteis para espaços compactos.
• Medição multiparâmetro: um único sensor Coriolis pode medir simultaneamente fluxo de massa, fluxo volumétrico, densidade e temperatura.

Desvantagens dos medidores Coriolis:

• Alto custo: são a tecnologia de medidores de vazão mais cara, representando um investimento inicial significativo.
• Queda de pressão: O design dos tubos vibratórios pode causar uma queda de pressão, que aumenta acentuadamente com a viscosidade e pode exigir bombas mais potentes.
• Sensibilidade à vibração: eles podem ser sensíveis a vibrações externas de tubos se não forem instalados e apoiados corretamente.

Medidores de vazão de engrenagem oval: a escolha confiável para líquidos viscosos limpos

Medidor de vazão de engrenagem oval para medição de líquidos de alta viscosidade

Os medidores de engrenagem oval são um tipo de medidor de vazão de deslocamento positivo (DP). Funcionam como um motor de fluido de alta precisão, utilizando duas engrenagens interligadas para reter e passar um volume preciso e conhecido de líquido a cada rotação. Como medem o volume diretamente, são altamente precisos e praticamente insensíveis à viscosidade do fluido.

Vantagens dos medidores de engrenagens ovais para fluidos de alta viscosidade:

• Alta precisão: eles oferecem excelente precisão (normalmente ±0,5%) em uma ampla faixa de viscosidades.
• Baixa queda de pressão: eles são projetados para serem eficientes, criando perda mínima de pressão no sistema.
• Não requer energia: versões mecânicas com visor de registro podem operar sem nenhuma fonte de alimentação externa, o que as torna ideais para locais remotos ou perigosos.
• Menor custo: para aplicações de fluidos limpos, um medidor de engrenagem oval de aço carbono é uma solução significativamente mais econômica do que um medidor Coriolis.
• Instalação simples: não exigem tubos retos e podem ser instalados em espaços apertados.

Limitações dos medidores de engrenagem oval:

• Não para sólidos: as tolerâncias rigorosas das engrenagens significam que elas são adequadas apenas para líquidos limpos, sem partículas ou sólidos suspensos, que podem causar travamentos e danos.
• Peças móveis: As engrenagens rotativas estão sujeitas a desgaste ao longo do tempo e exigem manutenção periódica.
• Volumosos em tamanhos grandes: medidores de engrenagens ovais de grande diâmetro podem ser muito pesados e volumosos, aumentando os custos de envio e instalação.

Consideração especial: medidores de engrenagens ovais pequenas para baixas vazões

Medidor de vazão pequeno para medição de líquidos de alta viscosidade

Para aplicações que exigem medições precisas de fluidos de alta viscosidade em vazões muito baixas — como dosagem de produtos químicos, injeção de aditivos ou em ambientes laboratoriais — o medidor de vazão com engrenagem oval pequena é a solução ideal. Esses medidores compactos de deslocamento positivo operam com o mesmo princípio confiável de seus equivalentes maiores, mas são projetados especificamente para faixas de vazão frequentemente abaixo de 1 L/min. Eles oferecem uma alternativa altamente precisa e econômica aos medidores Coriolis para aplicações de pequeno volume e alta viscosidade, onde o fluido é limpo. O vídeo abaixo mostra como nosso medidor de vazão com engrenagem oval pequena funciona para a medição de vazão de líquidos de alta viscosidade:

Guia de seleção rápida e tabela de comparação

A escolha entre essas duas excelentes tecnologias depende da sua aplicação específica. Aqui estão três regras simples para orientar sua decisão:

1. Para **líquidos limpos com viscosidade abaixo de 2000 cP** onde uma solução precisa e econômica é necessária, o **Medidor de vazão de engrenagem oval** geralmente é a escolha ideal.
2. Para fluidos com **qualquer nível de viscosidade** ou aqueles **contendo sólidos/lamas**, ou quando a medição direta do **fluxo de massa** é necessária para controle de processo crítico, o **Medidor de Fluxo de Massa Coriolis** é a solução superior e necessária.
3. Para aplicações de **vazão muito baixa**, tanto os **pequenos medidores de engrenagem oval** quanto os **micromedidores Coriolis** oferecem soluções excelentes e de alta precisão.

Aplicações de medidores de vazão de alta viscosidade por setor

Medidores de vazão de alta viscosidade são essenciais em uma ampla gama de indústrias em todo o mundo. Abaixo estão algumas das aplicações mais comuns em que nossos instrumentos fornecem dados críticos.

Indústria de Petróleo e Gás

Indústria de Alimentos e Bebidas

Processamento Químico

A indústria química depende de medidores de alta precisão para dosagem de resinas , glicose , lecitina , polímeros , solventes, graxas , pastas e outros produtos químicos viscosos. A compatibilidade de materiais dos medidores de engrenagens ovais Coriolis e de aço inoxidável é fundamental nessas aplicações.

Geração de Energia e Indústria Pesada

A medição precisa do óleo combustível é crucial para a eficiência em fornos e caldeiras industriais , garantindo combustão ideal e controle de custos. Isso geralmente envolve óleos espessos e pré-aquecidos, facilmente manuseados por medidores Coriolis ou de engrenagens ovais.

Indústria de Celulose e Papel

Em fábricas de papel, os medidores Coriolis são usados para medir o fluxo de polpas espessas de celulose e produtos químicos de revestimento, onde outros medidores entopem e falham rapidamente.

Processos de alta temperatura

Muitos fluidos viscosos, como asfalto e betume , precisam ser medidos em temperaturas extremas. Nossos medidores de vazão especializados para altas temperaturas , especialmente os modelos Coriolis, são projetados para lidar com essas condições exigentes com confiabilidade excepcional.

Conclusão: Escolhendo seu medidor de vazão de alta viscosidade

O sucesso da medição de fluidos de alta viscosidade depende da seleção da tecnologia certa para o seu processo específico. Enquanto um medidor de engrenagem oval oferece uma solução econômica e de alta precisão para líquidos limpos, o medidor de vazão mássica Coriolis oferece versatilidade incomparável para as aplicações mais desafiadoras envolvendo lamas, viscosidades extremamente altas ou a necessidade de medição direta de massa.

Na Silver Automation Instruments, somos especialistas em fornecer soluções robustas até mesmo para as aplicações de fluxo mais complexas. Nossa equipe de especialistas pode analisar os dados do seu processo e ajudá-lo a escolher o instrumento ideal para fornecer a precisão e a confiabilidade que você exige.