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  Instrumenta  Instrumenta ç ç ão Aplicada ão Aplicada à à  Ind  Ind ú ú stria do Petr stria do Petr ó ó leo leo - Medição de Vazão: Placas de orifício

Parte 08 - Placa Orificio

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InstrumentaInstrumentao Aplicada o Aplicada IndIndstria do Petrstria do Petrleoleo- Medio de Vazo: Placas de orifcio Elemento primrio amplamente utilizado em instalaes industriais, baseado no princpio de medio partir da variao do diferencial de presso em um orifcio com a variao da vazoObjetivo:- Seleo- Dimensionamento adequado- InstalaoPlacas de orifcio:Medidores de baseados em diferencial de presso ISO (International Organization for Standardization) 5167 Measurement of fluid flow by means of pressure differentialdevices inserted in circular cross section conduits runingfull; ANSI/API MPMS 14.3.1; Miller; Flow measurement engineering handbook; Martins, Nelson; Manual de medio de vazo atravs de placas de orifcio, bocais e venturis;Normas e Referncias Bibliogrficas: Vantagens:- Facilidade de instalao e de manuteno- Boa confiabilidade- Custo relativamente baixo Desvantagens:- No linearidade- Baixa Rangeabilidade (5:1, com o uso da nova tecnologia de transmissores microprocessados. Com os transmissores analgicos antigos, essa rangeabilidade era de 3:1)- Grande dependncia das condies operacionaisCaractersticas:Princpio de medio:Geometria:Geometria: Tipos de Placas Quanto ao orifcio:ConcntricaSegmentalExcntrica Quanto ao bordoBordo RetoBordo QuadranteEntrada CnicaTomadas: Fluxo unidimensional, incompressvel, sem fluxo de calor e trabalho atravessando as fronteiras do sistema;(1) A montante da placa(2) Na placaDerivao da Equao Bsica:= =+ + = + +2 2 1 122 2221 11. .2 2v A v A Qgv Pzgv Pz ( )(((

|||

\|=2122 121 .. 2.AAP PA Q Definindo e introduzindo o fator de expansoDerivao da Equao Bsica:( )2 12222. 2.4.11 P P dDdQ|||

\|=Dd= ( )2 1222. 2.4.1.P P DQ=Derivao da Equao Bsica: Por definio:(coeficiente de descarga)teoricorealQQC =P DC Qreal=. 2.4.1. .222( )nb C f C= = Re . . Re , ( ) P = , Q Qteorico=Derivao da Equao Bsica: Exemplo:- Para placa de orifcio, tomada nos flanges e dimetro da linha maior que 58,6mm( ) D DC3448 1 , 2000856 , 01002286 , 0184 , 0 0312 , 0 5959 , 0 + + =5 , 2706 , 91 = b75 , 0 = n( )14.35 , 0 41 , 0 1P kP + = Coeficientes de descarga tomadas nas faces:ReCoeficientes de descarga tomadas em 2 e 8D:ReProcedimento de dimensionamento: As placas de orifcios podem apresentar furao de dreno ou de respiro (vent) Dreno: Evitar acumulao de pequena quantidade de lquido a montante do elemento primrio em medio de vazo de gs com arraste de lquidos em tubulaes horizontais. Respiro:Evitar acumulao de pequena quantidade de gs a montante do elemento primrio em medio de vazo de lquidos com arraste de gs em tubulaes horizontais. Para levar em considerao a vazo por esses furos, introduzido um fator Fh(igual a 1 na ausncia desse furo): A eficincia desses furos duvidosa, tendo em vista a possibilidade de entupimento.P DF C Qh real=. 2.4.1. . .222241 1||

\| + =ddFhhProcedimento de dimensionamento: Agrupando os termos independentes de, definimos o parmetro S como:- A determinao dese faz atravs de aproximaes sucessivas, estimando-se um valor inicial parae calculando o coeficiente de descarga e fator de expanso em funo do mesmo at que a diferena entre 4221. .. 2 . .. . 4==hF CP DQS0 =0001 , 01