Medidor de Vazão de Vapor de 3 Polegadas (DN80): Faixa de Vazão e Dimensionamento

Um medidor de vazão de vapor de 3 polegadas é projetado para medir a vazão de vapor em tubulações de 3 polegadas (DN80). A designação de 3 polegadas refere-se ao diâmetro nominal da tubulação, e não à faixa de vazão do medidor. Medidores de vazão tipo vórtice são uma escolha comum para essa aplicação.

Para vapor saturado, o medidor Silver Automation Instruments STLU-G DN80 possui uma faixa de vazão de aproximadamente 147 a 2.942 kg/h a 0,4 MPa(g) e de 256 a 5.126 kg/h a 0,8 MPa(g). Se o consumo de vapor frequentemente ficar abaixo da vazão mínima do medidor DN80, um medidor DN65 ou DN50 com redutores pode ser mais adequado, desde que sua faixa de medição cubra a vazão real.

As seções a seguir abordam as faixas de vazão DN80 para vapor saturado e superaquecido, juntamente com as considerações de dimensionamento que determinam quando um medidor menor pode ser mais adequado para uma linha de 3 polegadas.

Qual medidor de vazão é compatível com uma linha de vapor de 3 polegadas?

Um medidor de vazão tipo vórtice é uma opção comum para tubulações de vapor de 3 polegadas. Ele não possui partes móveis e requer pouca manutenção de rotina. Com compensação de pressão e temperatura, também pode calcular a vazão mássica de vapor em kg/h.

Outras duas tecnologias também são utilizadas para a medição de vapor:

• Placa de orifício (pressão diferencial).As placas de orifício são relativamente baratas e amplamente utilizadas. No entanto, sua relação de modulação típica é de cerca de 3:1, o que pode ser insuficiente para uma linha de vapor com grandes variações de demanda entre o dia e a noite.
• Medidor de vazão mássica Coriolis.Os medidores Coriolis medem a vazão mássica diretamente, mas as altas temperaturas do vapor e o custo do equipamento podem torná-los menos práticos para uma tubulação de 3 polegadas. Configurações para altas temperaturas podem estar disponíveis para aplicações específicas.

Para muitas linhas de vapor, um medidor de vórtice é um bom ponto de partida. A escolha final depende das condições de operação, da faixa de medição necessária e da precisão exigida.

Medidor de vazão Vortex de 3 polegadas - Faixa de vazão

O medidor de vazão por vórtice Silver Instruments STLU-G DN80 possui uma faixa de vazão volumétrica padrão de 55 a 1.100 m³/h, equivalente a aproximadamente 3 a 61 m/s através de um diâmetro interno de 80 mm. A relação de redução resultante é de 20:1.

Para medição de vapor, a precisão típica é de ±1,5% da leitura. Um medidor de vórtice mede a vazão volumétrica, enquanto a vazão mássica depende da densidade do vapor na pressão e temperatura de operação. As tabelas a seguir mostram as faixas de vazão mássica correspondentes para vapor saturado e superaquecido.

Faixa de vazão de vapor saturado DN80 (kg/h)

A densidade do vapor aumenta com a pressão, portanto, a mesma vazão volumétrica corresponde a uma vazão mássica maior em pressões mais altas. A tabela abaixo mostra a faixa de DN80 calculada para diferentes pressões de vapor saturado.

Os valores de vazão mássica são calculados multiplicando-se a faixa volumétrica padrão pela densidade do vapor saturado, utilizando as propriedades do vapor da norma IAPWS-IF97. Todas as pressões são pressões manométricas.

Para outros tamanhos de tubulação de DN15 a DN300, consulte nosso guia de dimensionamento de medidores de vazão de vapor .

Faixa de vazão de vapor superaquecido DN80 (kg/h)

O vapor superaquecido é menos denso que o vapor saturado à mesma pressão. Consequentemente, a mesma vazão volumétrica corresponde a uma vazão mássica menor. A 1,6 MPa(g), por exemplo, a faixa de vazão do DN80 é de 370 a 7.393 kg/h a 300 °C, em comparação com 472 a 9.435 kg/h para o vapor saturado à mesma pressão.

A configuração padrão STLU suporta temperaturas de até 250 °C, enquanto a versão estendida é classificada para até 300 °C. Se as suas condições de operação estiverem fora desses limites, envie-nos a pressão e a temperatura para uma verificação de dimensionamento. As classificações de pressão de flange disponíveis são 1,6, 2,5 e 4,0 MPa.

Quando uma linha de vapor de 3 polegadas requer um medidor menor

O dimensionamento da tubulação e do medidor são decisões separadas. A tubulação geralmente é dimensionada para suportar a demanda máxima, mas o medidor também deve medir o consumo de vapor quando a demanda for baixa.

Considere uma linha operando a 0,8 MPa(g), com uma vazão máxima de 1.200 kg/h, uma vazão normal de 500 kg/h e uma carga noturna de apenas 150 kg/h. A tabela compara três tamanhos de medidores nessas condições.

O DN80 atende às vazões normais e de pico, mas sua vazão mínima de 256 kg/h é muito alta para a carga noturna de 150 kg/h. O DN65 se aproxima mais, embora sua vazão mínima de 163 kg/h ainda esteja acima do nível necessário. Com redutores de DN80 para DN50, um medidor DN50 pode atender a todos os três pontos de operação.

Com uma vazão máxima de 1.200 kg/h, a velocidade no medidor DN50 atinge cerca de 36 m/s, dentro da faixa padrão especificada. O diâmetro interno menor também aumenta a perda de carga, portanto, verifique a perda de carga admissível antes de selecionar o DN50. Compartilhe suas condições de operação e o limite de perda de carga conosco para que possamos verificar se o medidor é adequado.

Se a vazão de vapor nunca cair abaixo de aproximadamente 260 kg/h, um tubo DN80 pode ser suficiente sem redutores. Para obter o método de dimensionamento completo e mais exemplos práticos, consulte nosso guia sobre como dimensionar um medidor de vazão de vapor .

Instalação de um medidor de vazão de vapor de 3 polegadas

Requisitos para tubos retos

Um medidor de vazão tipo vórtice precisa de um trecho reto suficiente para manter um perfil de fluxo estável. Um ponto de partida típico é de 20D a montante e 5D a jusante, onde D é o diâmetro interno do medidor. Para DN80, isso corresponde a aproximadamente 1,6 m a montante e 0,4 m a jusante. Uma válvula de controle ou duas curvas em planos diferentes a montante podem exigir um trecho reto mais longo. Verifique os requisitos de instalação do fabricante em relação ao layout real da tubulação.

Instalação de redutores

Se um medidor DN65 ou DN50 for instalado em uma tubulação de 3 polegadas, posicione os redutores fora dos trechos retos necessários, sempre que possível. Meça os comprimentos dos trechos retos a partir do medidor usando o diâmetro interno do medidor, em vez do diâmetro nominal da tubulação principal.

Gerenciamento de condensado

Escolha um ponto de instalação onde seja improvável o acúmulo de condensado e providencie drenagem e purgadores de vapor adequados para a tubulação. Bolhas de água podem interromper o sinal do vórtice e danificar o sensor. A configuração final deve seguir os requisitos de tubulação de vapor e drenagem do local.

Compensação de pressão e temperatura

Para vapor saturado, tanto a pressão quanto a temperatura podem ser usadas para determinar a densidade, desde que o vapor permaneça saturado. O vapor superaquecido requer ambas as medições. A configuração STLU compensada utiliza dados de pressão e temperatura para calcular a vazão mássica e fornecer o resultado em kg/h.

Como dimensionar um medidor de vazão de vapor de 3 polegadas?

Envie-nos esses detalhes e confirmaremos o tamanho do medidor e enviaremos um orçamento:

• Tipo de vapor: saturado ou superaquecido
• Pressão de operação (MPa(g) ou bar(g)) e temperatura (°C)
• Vazão mínima, normal e máxima (kg/h)
• Classificação padrão de tubos e flanges
• Saída: 4-20 mA, pulso, RS485 Modbus ou HART

Site: https://www.silverinstruments.com/

E-mail: sales@silverinstruments.com

WhatsApp: +86 18936759191