Como instalar um medidor de vazão com engrenagem oval?

Como escolher um local de instalação adequado para um medidor de vazão com engrenagem oval?

O medidor de vazão de engrenagem oval deve ser instalado em um local apropriado, com atenção rigorosa aos seguintes requisitos críticos:

1) A temperatura e a umidade do ambiente devem estar de acordo com as normas do fabricante do medidor de vazão de engrenagem oval, com temperatura geral de -10 (-15)~40 (50) °C e umidade de 10%~90%.

2) A exposição direta à luz solar no verão pode causar aumento de temperatura; locais próximos a fontes de calor radiante também podem sofrer aumento de temperatura. Nesses locais, devem ser tomadas medidas de proteção solar ou isolamento térmico.

3) Instrumentos não resistentes às intempéries (modelos não à prova de poeira/água) devem ser instalados longe de atmosferas corrosivas ou ambientes úmidos. A condensação formada pelas flutuações diurnas de temperatura, combinada com gases corrosivos, pode danificar componentes críticos, como as engrenagens redutoras do integrador. Quando a instalação nessas condições for inevitável, mantenha uma leve pressão positiva dentro do gabinete por meio de um sistema de purga de ar limpo.

4) O local de instalação deve estar livre de vibrações excessivas e choques mecânicos. Áreas com equipamentos rotativos ou máquinas pesadas devem ser evitadas, a menos que medidas adequadas de isolamento de vibração sejam implementadas.

5) Deve haver espaço suficiente para instalação e manutenção diária.

Sobre o medidor de vazão de engrenagem oval: direção do fluxo e conexão do processo

O medidor de vazão com engrenagem oval deve ser instalado com nivelamento perfeito e alinhamento vertical. O eixo do rotor deve permanecer paralelo ao nível do solo, exceto para projetos com eixo do rotor orientado verticalmente; outros modelos devem ser instalados horizontalmente, conforme especificado no manual de operação. Consulte a Figura 1 para um esquema de instalação típico.

Para aplicações com fluxo reverso, as posições do medidor de vazão e do filtro devem ser invertidas em relação à configuração ilustrada. Deve-se garantir espaço suficiente para a remoção e limpeza da tela do filtro. Em instalações verticais, o medidor de vazão deve ser montado em uma linha de derivação para evitar a entrada de detritos da tubulação a montante.

O medidor de vazão de engrenagem oval deve ser isolado das tensões da tubulação, incluindo expansão/contração térmica, deformação e vibração. Deve-se evitar vibrações induzidas por projeto inadequado da válvula/tubulação, com atenção especial para evitar condições de ressonância. A instalação deve evitar tensões mecânicas causadas por faces de flange não paralelas, distância excessiva entre flanges, desalinhamento da tubulação e outras configurações inadequadas da tubulação.

Em medidores de vazão com engrenagem oval, com carcaças de pressão e câmaras de medição integradas, o estresse excessivo durante a instalação pode causar deformação da carcaça, afetar a precisão da medição e até mesmo travar os componentes móveis de medição.

Impedir a entrada de fluidos fora de fase no medidor de vazão de engrenagem oval

Os medidores de vazão com engrenagem oval apresentam folgas mínimas entre a câmara de medição e os componentes móveis. A contaminação por partículas no fluido pode causar travamento dos componentes e desgaste prematuro. Um filtro deve ser instalado a montante, com manutenção de limpeza rotineira. Para medições de gás, instale dispositivos de proteção quando necessário, como coletores de sedimentos ou absorvedores de umidade. Para aplicações de medição de vazão de líquidos, a entrada de gás no sistema de tubulação deve ser evitada. Quando necessário, um separador gás-líquido deve ser instalado a montante do dispositivo de medição.

Medidas de mitigação para fluxos pulsantes, de surto e de sobrecarga

Embora existam casos de sucesso de instalação em linhas de sucção de bombas, os medidores de vazão de engrenagem oval devem ser instalados no lado de descarga da bomba como prática padrão. Fluxos pulsantes e de sobrepressão podem danificar os sensores de vazão de engrenagem oval. Fontes de fluxo ideais incluem bombas centrífugas e reservatórios de alta pressão. Para aplicações envolvendo bombas alternativas ou sistemas de tubulação suscetíveis a sobrepressões (incluindo golpes de aríete), dispositivos de proteção como amortecedores de pulsação, câmaras de expansão e válvulas de alívio de pressão devem ser instalados.

A operação em velocidade excessiva de um medidor de vazão de engrenagem elíptica pode causar danos irreversíveis. Em sistemas onde podem ocorrer condições de sobrecarga de fluxo, dispositivos de proteção, como orifício de restrição, válvula de fluxo constante e controlador de fluxo, devem ser instalados a jusante.

Instalação sem interrupções

Devido à desvantagem da interrupção do fluxo na tubulação causada por danos aos componentes de medição do medidor de vazão de engrenagem elíptica, um sistema redundante em paralelo com equipamento de comutação automática deve ser instalado em locais onde a produção contínua ou a ausência de interrupções seja permitida; O modo de operação em paralelo comumente utilizado com alta vazão também pode ser adotado, onde uma máquina falha e a outra continua funcionando.

Calibração de campo

Caso seja necessária a calibração no local de um medidor de vazão de engrenagem oval utilizando tubos de volume padrão móveis, medidores padrão ou outros dispositivos padrão de vazão, os tubos de derivação, conexões e válvulas de bloqueio devem ser pré-instalados em locais apropriados no local.

Quais são as precauções para o uso de medidores de vazão com engrenagem oval?

1) Limpeza de Tubulações

Tubulações recém-instaladas devem ser limpas antes da operação, e a lavagem subsequente com fluido real é frequentemente necessária para remover resíduos de solda, incrustações e outros detritos. Este processo deve fechar as válvulas de bloqueio na entrada e na saída do medidor de vazão para desviar o fluido através da linha de bypass.

Caso não haja uma linha de desvio disponível, substitua o medidor de vazão temporariamente por um pequeno trecho de tubo.

2) Purga de gás

Após a lavagem inicial com fluido, frequentemente permanecem bolsas de ar significativas na tubulação. Quando a operação pressurizada é iniciada, esse ar aprisionado pode fluir através dos medidores de vazão de engrenagem oval em velocidades excessivas, causando sobrevelocidade dos componentes móveis de medição e possíveis danos aos eixos e rolamentos. Portanto, inicialmente, a vazão deve ser aumentada gradualmente para permitir que o ar escape aos poucos.

3) Sequência de comutação do tubo de bypass

Ao alternar o fluxo de fluido do tubo de desvio para o instrumento, a sequência de abertura e fechamento deve ser correta e as operações devem ser realizadas lentamente, especialmente em tubulações de alta temperatura e alta pressão. Conforme mostrado na Figura 2, as etapas para ativação são as seguintes:

• Passo 1: Abra gradualmente a válvula A, permitindo que o líquido flua pelo tubo de desvio durante um período de tempo.
• Passo 2: Abra gradualmente a válvula B.
• Etapa 3: Abra gradualmente a válvula C.
• Passo 4: Feche gradualmente a válvula A.

Para desativar, siga a sequência e as ações inversas.

Após a inicialização, utilize o ponteiro ou o seletor numérico na posição mais baixa, juntamente com um cronômetro, para confirmar que não está ocorrendo fluxo excessivo. A vazão ideal deve ser mantida entre 70% e 80% da vazão máxima para garantir a vida útil do instrumento.

Figura 2: Sequência de comutação do tubo de bypass

4) Monitoramento de Filtros

A tela do filtro é mais suscetível a danos durante a inicialização de uma nova tubulação. Após o teste de operação, verifique imediatamente se a tela permanece intacta. Além disso, quando a tela do filtro estiver limpa e livre de contaminantes, registre a queda de pressão em vazões normais. Esse parâmetro elimina a necessidade de desmontagem futura para verificar obstruções; em vez disso, o aumento da queda de pressão pode ser usado para determinar se a limpeza é necessária.

5) Medição de líquidos de alta viscosidade

Para a medição de vazão de líquidos de alta viscosidade , o aquecimento geralmente é necessário para garantir a fluidez. Quando o medidor de vazão de engrenagem elíptica é desligado, o líquido interno esfria e se torna mais viscoso. Antes de reiniciar, ele deve ser reaquecido para reduzir a viscosidade e permitir a passagem do líquido pelo instrumento. Caso contrário, o líquido viscoso pode obstruir os componentes móveis de medição, causando danos ao instrumento.

6) Lubrificação

Para medidores de vazão de deslocamento positivo a gás, a lubrificação deve ser realizada antes da inicialização. Durante a operação de rotina, verifique regularmente o indicador de nível de óleo para monitorar o volume de lubrificante.

7) Evite mudanças bruscas na vazão

Ao utilizar um medidor de vazão Roots para gás, é importante evitar mudanças bruscas na vazão (por exemplo, causadas pela abertura rápida de válvulas). Devido à inércia dos rotores, variações abruptas na vazão podem gerar forças inerciais adicionais significativas, que podem danificar os rotores.
Se o medidor de vazão for usado como instrumento de detecção de vazão em um sistema de controle, o fechamento repentino da válvula de controle a jusante pode fazer com que os rotores continuem girando brevemente, criando um efeito de compressor. Isso leva a um aumento de pressão a jusante, seguido por refluxo, o que pode resultar em sinais errôneos.

8) É proibido que o vapor utilizado para a lavagem da tubulação passe pelos medidores de vazão de engrenagem oval.

Solução de problemas em medidores de vazão de engrenagem oval

1. Travamento do rotor na câmara de dosagem

 Causas:
(1) Detritos estranhos que entram na câmara de medição a partir do oleoduto;
(2) Solidificação do fluido medido;
(3) Golpe de aríete ou sobrecarga devido à operação anormal do sistema, danificando os pinos que conectam o rotor e a engrenagem de acionamento;
(4) Desgaste excessivo dos rolamentos da engrenagem de acionamento após uso prolongado, causando colisão e travamento do rotor.

 Medidas de resolução de problemas:
(1) Desmonte e limpe o medidor de vazão; lave os filtros e tubulações.
(2) Implementar medidas de descongelamento para meios solidificados.
(3) Modificar o sistema de tubulação para eliminar o golpe de aríete/sobrecarga; reparar o medidor de vazão.

(4) Substitua os rolamentos, as engrenagens de acionamento ou os rotores; instale um novo medidor de vazão se o dano for irreparável.

2. O rotor funciona normalmente, mas o contador não registra.

Causas:
(1) Danos na seção de saída da vedação da câmara de medição, desmagnetização do aço magnético ou obstrução do acoplamento magnético por matéria estranha;
(2) Desengateamento de engrenagem solta na cabeça do contador;
(3) Mau funcionamento do contador de reinicialização ou do contador totalizador;
(4) Conjunto de ponteiro solto.

Medidas de resolução de problemas:
(1) Desmontar e limpar ou remagnetizar os componentes;
(2) Reinstale e ajuste o conjunto de engrenagens;
(3) Remover e reparar o mecanismo do contador;
(4) Fixação segura do ponteiro.

3. Imprecisão na medição do medidor de vazão

Causas:
(1) Desvio significativo de temperatura com compensador automático de temperatura defeituoso;
(2) Alteração na viscosidade do meio medida;
(3) Engate incorreto da engrenagem na cabeça do contador após a manutenção;
(4) Válvula de desvio não totalmente fechada durante a operação, causando vazamento;
(5) O fluxo real excede a faixa especificada;
(6) Movimento rígido do mecanismo indicador ou rotor em contato com a carcaça;
(7) Pulsação excessiva do fluxo;
(8) Arraste de gás no meio medido.

Medidas de resolução de problemas:
(1) Inspecionar e reparar o sistema de compensação de temperatura;
(2) Recalibrar para a viscosidade atual do meio ou selecionar um novo medidor adequado para o meio;
(3) Remova a cabeça do contador e reinstale as engrenagens corretamente;
(4) Certifique-se de que a válvula de bypass esteja totalmente fechada;
(5) Substitua por um medidor de vazão de tamanho adequado ou ajuste o fluxo dentro da faixa especificada;
(6) Verificar a correta instalação do rotor, rolamentos e engrenagens de acionamento; substituir componentes desgastados;
(7) Implementar medidas de amortecimento de pulsação;
(8) Instalar eliminador de gás.

4. Ruído excessivo do medidor de vazão

Causas:
(1) Pino da engrenagem de acionamento do rotor quebrado causando impacto no rotor;
(2) Operação inadequada com sobrecarga de fluxo excessiva;
(3) Aprisionamento de gás ou vibração do sistema;
(4) Falha do rolamento;
(5) Serviço prolongado além da vida útil operacional.

Medidas de resolução de problemas:
(1) Remova e substitua o rotor, raspe quaisquer arranhões ou amassados no rotor;
(2) Instale um dispositivo limitador de fluxo a jusante do medidor de vazão;
(3) Inspecione o sistema e elimine as vibrações;
(4) Substitua o rolamento, verifique se o filtro é confiável e reduza o desgaste do rolamento;
(5) Substitua o medidor de vazão por um novo.

5. Vazamento do medidor de vazão

Causas:
(1) A pressão de operação excede o limite especificado, causando deformação da carcaça e vazamento;
(2) Envelhecimento das vedações de borracha;
(3) Falha na vedação mecânica.

Medidas de resolução de problemas:
(1) Verificar a integridade do manômetro do sistema, reduzir a pressão ou substituir o medidor para manter dentro dos limites nominais; substituir/reparar carcaças severamente deformadas;
(2) Substitua todas as vedações degradadas;
(3) Substituir componentes mecânicos ou peças de borracha desgastados.

6. Movimento instável da agulha (indicação irregular/errática)

Causa:
Articulações soltas ou rígidas no mecanismo de acionamento do indicador.

Medidas de resolução de problemas:
Aperte bem todas as conexões e lubrifique as partes móveis.