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Medidor de vazão de vapor de 8" (DN200)

Medidor de vazão de vapor de 8" (DN200)

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Resposta rápida

Para uma linha de vapor de 8 polegadas (DN200), um medidor de vazão tipo vórtice é a escolha padrão. Sem partes móveis, ele opera com vapor saturado e superaquecido, fornecendo vazão mássica direta quando equipado com compensação integrada de pressão e temperatura.

Para DN200, são utilizados medidores de vórtice tanto com flange ou tipo wafer, quanto de inserção. Os modelos com flange ou tipo wafer são a escolha mais comum até este diâmetro. Já os medidores de inserção tornam-se mais frequentes em tubulações maiores, onde um medidor de passagem total fica economicamente inviável.

A faixa de vazão estimada para DN200, considerando os limites de velocidade padrão do vapor (5 a 70 m/s), varia aproximadamente entre 570 m³/h e 7.900 m³/h. Confirme sempre os valores exatos na ficha técnica do medidor específico antes de efetuar o pedido.

Por que o medidor de vazão Vortex é o padrão para tubulações de vapor de 8 polegadas?

Vortex Flow Meter Construction Diagram

Um medidor de vazão por vórtice conta os vórtices gerados por um corpo rombudo posicionado transversalmente no tubo. A frequência de formação dos vórtices é proporcional à velocidade do fluido, permitindo que o transmissor calcule a vazão volumétrica. Com a adição de um sensor de pressão e um sensor de temperatura PT100, o mesmo medidor fornece a vazão mássica compensada em kg/h, eliminando a necessidade de um computador de vazão externo.

O vapor elimina a maioria das outras tecnologias logo de início, antes mesmo de qualquer comparação. Medidores de vazão de engrenagem oval e medidores de turbina sofrem desgaste acelerado quando expostos às temperaturas do vapor. Medidores de massa térmica são projetados para gases próximos à temperatura ambiente, não para vapor saturado ou superaquecido. Medidores eletromagnéticos exigem um líquido condutor, e o vapor simplesmente não é. Já o Vortex não possui partes móveis no caminho do fluxo, o que permite que um medidor de 8 polegadas instalado em um coletor de vapor industrial funcione por anos sem necessidade de verificação.

Artigo relacionado: [Quatro formas de medir a vazão de vapor]

Medidor de vazão Vortex de 8 polegadas: Faixa de medição

ParâmetroValor típico em DN200
faixa de velocidade do gás/vapor5 ~ 70 m/s
Faixa estimada de fluxo de gás/vaporAproximadamente 570 ~ 7.900 m³/h
faixa de velocidade do líquido0,5 ~ 7 m/s
Faixa estimada de fluxo de líquidoAproximadamente 55 ~ 790 m³/h
Precisão, gás/vapor+/- 1,5% da leitura (típico)
Precisão, líquido+/- 1,0% da leitura (típico)
intervalo do número de Reynolds2x10^4 ~ 7x10^6
Taxa de reduçãoNormalmente, 1:10 a 1:15 no Steam.

A faixa de medição real depende do diâmetro interno do sensor de fluxo de vórtice, que não coincide necessariamente com o diâmetro nominal DN200 da tubulação, bem como da pressão e temperatura do vapor nas condições operacionais. Envie para silverinstruments.com os dados de pressão e temperatura do vapor na sua linha, juntamente com as vazões mínima e máxima previstas, para que possamos confirmar o tamanho adequado do corpo do medidor e avaliar se será necessária uma configuração com redução ou expansão ao redor do equipamento.

Medidor de Vazão Mássica de Vapor Saturado DN200 - Faixa de Medição

saturated steam mass flow meter flow application

Um medidor de vazão por vórtice mede velocidade, não massa diretamente. Por isso, o valor da vazão mássica varia conforme a densidade do vapor, mesmo que o medidor registre a mesma faixa de velocidade. A tabela abaixo converte a faixa volumétrica real de 565 a 7.917 m³/h em vazão mássica para um medidor de vórtice de 8 polegadas, considerando pressões típicas de vapor saturado e utilizando dados padrão de densidade (IAPWS-IF97). Esses valores são calculados — não são cópia de ficha técnica certificada. Trate-os como referência para dimensionamento e valide com a tabela de compensação do seu transmissor antes de finalizar o pedido.

Manômetro)Temperatura de saturação.Faixa de vazão mássica (kg/h)
0,1 MPa120°C640 ~ 8.990
0,2 MPa134°C940 ~ 13.120
0,3 MPa144°C1.230 ~ 17.180
0,4 MPa152°C1.510 ~ 21.180
0,5 MPa159°C1.800 ~ 25.140
0,6 MPa165°C2.080 ~ 29.080
0,8 MPa175°C2.640 ~ 36.900
1,0 MPa184°C3.190 ~ 44.670
1,2 MPa192°C3.740 ~ 52.420
1,6 MPa204°C4.850 ~ 67.910

Pressões mais elevadas resultam em vapor mais denso. Assim, a mesma faixa de velocidade a 1,6 MPa transporta aproximadamente dez vezes mais vazão mássica do que a 0,1 MPa. Por isso, dimensionar considerando apenas a vazão mássica, sem levar em conta a pressão, leva à seleção de um corpo de medidor inadequado.

Medidor de vazão mássica de vapor superaquecido de 8 polegadas - Faixa de vazão

A densidade do vapor superaquecido depende tanto da pressão quanto da temperatura, pelo que uma única tabela de derivação de pressão não é suficiente. As figuras abaixo apresentam pontos de exemplo calculados da mesma forma, utilizando as propriedades do vapor IAPWS-IF97 em condições de processo representativas. Demonstram o quanto o caudal mássico varia com o aumento do superaquecimento num medidor de caudal mássico de vapor superaquecido de 8 polegadas.

Medidor de vazão tipo vórtice de 8 polegadas para medição de vapor superaquecido

Pressão (absoluta)TemperaturaFaixa de vazão mássica (kg/h)
1,0 MPa250°C2.430 ~ 34.020
1,6 MPa300°C3.560 ~ 49.900
2,5 MPa350°C5.150 ~ 72.110
4,0 MPa400°C7.700 ~ 107.810
6,0 MPa450°C10.840 ~ 151.760

Se o seu processo opera com uma combinação de pressão e temperatura não listada aqui, envie-nos os dois valores em conjunto. Em vapor superaquecido, a vazão mássica não pode ser estimada usando apenas pressão ou temperatura. O transmissor necessita de ambas as entradas para garantir um cálculo de compensação preciso.

Para mais informações, consulte [Como dimensionar um medidor de vazão de vapor]

Medidor de vazão de vapor de 8 polegadas: em linha ou de inserção?

Inline or Insertion 8 Inch steam flow meter

O diâmetro DN200 marca o ponto onde ambas as configurações são comuns. Um medidor de vazão de vapor tipo vórtice flangeado com passagem plena oferece a melhor precisão e repetibilidade, sendo a escolha recomendada até DN200 na maioria dos coletores de vapor. Acima de DN200, o custo e o peso do corpo do medidor sobem rapidamente. Nesse ponto, as usinas começam a avaliar sondas de inserção como alternativa viável.

  • Flangeado ou wafer (furo total):A melhor precisão, normalmente de +/- 1,0 a 1,5% da leitura, é a escolha padrão para medições de faturamento ou eficiência de caldeiras neste tamanho.
  • Sonda de inserção:Menor custo em grandes diâmetros e instalação mais fácil com derivação em chamas, com precisão típica de +/- 2 a 3% da leitura. Vale a pena considerar em DN200, principalmente quando o orçamento ou uma adaptação sem interrupção total da linha é a prioridade.

Requisitos de instalação

vortex flow meter installation requirements

Trecho reto de tubulação para instalação de medidor de vazão tipo vórtice de 8 polegadas

Os medidores de vórtice são sensíveis a perturbações no perfil de escoamento, tornando o trecho reto de tubulação mais crítico aqui do que na maioria das outras tecnologias de medição de vazão. Como regra geral, preveja no mínimo 15 diâmetros de tubulação reta a montante do medidor e 5 diâmetros a jusante. Trechos maiores são necessários após duas curvas em planos distintos ou após válvula parcialmente aberta. Numa tubulação de 8 polegadas, isso equivale a aproximadamente 3 m a montante e 1 m a jusante como ponto de partida.

Evite instalar o medidor de vazão tipo vórtice de 8 polegadas nas seguintes posições.

wrong installation of vortex flow meter

Evite instalar o medidor logo após uma válvula de controle ou redutor de tubulação sem um trecho reto de acomodação entre eles. Em linhas de vapor especificamente, monte o medidor na horizontal sempre que possível e mantenha-o afastado de pontos baixos onde o condensado possa se acumular contra o sensor.

Padrão comum em coletores de vapor para medidores de vazão de vapor de 8 polegadas.

typical 8 vortex meter installation on steam header

Observamos esse padrão frequentemente em sistemas de vapor de utilidades em plantas de alimentos e bebidas ou químicas: um coletor de 8 polegadas alimentando diversas áreas de processo, com a planta necessitando de um único número de controle para relatórios de eficiência da caldeira. Um medidor de vazão tipo vórtice com flange, compensação integrada de pressão e temperatura, e saída HART ou RS485 Modbus RTU, se encaixa perfeitamente nessa função, pois elimina a necessidade de um computador de vazão separado. Este é um padrão geral baseado nos tipos de consultas sobre vapor DN200 que recebemos, e não em um projeto específico concluído; envie-nos as condições reais do seu local e dimensionaremos o medidor de acordo com seus números reais, em vez de um caso genérico.

Perguntas frequentes

Um medidor de vórtice de 8 polegadas consegue fornecer a vazão mássica diretamente?
Sim, quando encomendado com a opção de compensação de pressão e temperatura integrada. O transmissor aplica uma correção de densidade do vapor internamente e emite a vazão mássica compensada em kg/h via 4-20 mA/HART ou RS485 Modbus RTU.
Qual é a queda de pressão em um medidor de vórtice DN200 com vapor?
A queda de pressão depende da velocidade real e da pressão do vapor em sua instalação. Como guia geral, um medidor de vórtice DN200 operando em velocidade média com vapor saturado a alguns bar normalmente apresenta uma queda de pressão modesta, bem dentro da capacidade de absorção de um sistema de vapor dimensionado corretamente. Envie sua pressão de operação e a vazão esperada para obter um valor específico.
Uma tubulação de 8 polegadas precisa de um condicionador de fluxo?
Somente se não for possível fornecer o trecho de tubulação reta recomendado. Um condicionador de fluxo pode reduzir o comprimento necessário a montante, mas adiciona sua própria perda de carga e custo, portanto, geralmente é um último recurso, e não uma adição padrão.
O medidor de vórtice DN200 possui a interface RS485 Modbus RTU?
Sim. O RS485 Modbus RTU é suportado. Observe que o Modbus TCP/IP não é suportado nesta linha de produtos, portanto, confirme se o seu gateway DCS ou SCADA aceita RTU por meio de uma conexão serial ou convertida.
Quais opções à prova de explosão estão disponíveis para a instalação de uma usina a vapor?
Estão disponíveis opções à prova de explosão (Exd) e intrinsecamente seguras (Exia) para áreas classificadas como Zona 1 e Zona 2. Ao solicitar um orçamento, confirme a classificação da sua área para que possamos enviar a certificação correta.

Solicite um orçamento para um medidor de vazão de vapor de 8 polegadas (DN200).

Para confirmar a faixa de vazão exata e preparar um orçamento formal, envie-nos as seguintes informações:

  • Tamanho da linha confirmado: DN200 / 8 polegadas
  • Tipo de vapor: saturado ou superaquecido, com pressão e temperatura de operação.
  • Vazão mínima e máxima esperada (kg/h ou m3/h)
  • Preferência por flangeamento ou encaixe, e disponibilidade de tubulação reta
  • Saída necessária: 4-20 mA/HART ou RS485 Modbus RTU
  • Classificação da área de risco, se houver.

Envie esses detalhes por e-mail para vendas@silverinstruments.com Confirmaremos o modelo correto do medidor STLU, enviaremos a ficha técnica e retornaremos com uma cotação formal.

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entraremos em contato com você dentro de 24 horas..

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