Efeito do título de vapor nos medidores de caudal que medem a pressão diferencial

Como já dissemos em artigos anteriores sobre os erros do caudalímetros de pressão diferencialO caudal mássico (qm) deve ser proporcional à raiz quadrada da densidade (ρ), e a densidade está relacionada com o título do vapor. Alterações no título do vapor terão um efeito sobre o caudal indicado pelo caudalímetro.

A seguinte equação pode ser usada para determinar a relação entre a taxa de fluxo real e a taxa de fluxo indicada:

Todos os tipos de caudalímetros de vapor são calibrados para ler a um título de vapor pré-determinado (c), o valor típico é 1. Alguns medidores de fluxo de vapor podem ser recalibrados para se adequarem às condições reais.

Exemplo do efeito do título de vapor nos medidores de caudal

Usando os dados do exemplo usado no artigo manómetros de pressão diferencial para sistemas de vapordeterminar o erro percentual se o título real do vapor for 0,95 em vez do valor de calibração de 1,0 e o caudalímetro estiver a ler um caudal de 1 kg/s.

Portanto, o sinal negativo indica que a vazão está lendo 2,46% abaixo. A equação acima é usada para compilar o gráfico da figura abaixo:

O efeito do título de vapor nos medidores de fluxo Vortex

É discutível que o título de vapor, dentro dos limites, é irrelevante porque é: O Medidores de fluxo em vórtice medir velocidade. O volume de água no vapor com um título de vapor de, por exemplo, 0,95 como proporção do vapor é muito pequeno.

O que precisa de ser medido é a condensação de vapor seco. No entanto, pesquisas independentes mostraram que gotas de água com impacto sobre o obstáculo vertical causarão erros.

Conclusões

A medição precisa do fluxo depende disso:

• Levar em conta as variações de pressão. A pressão varia em cada sistema de vapor e é claramente inútil especificar um caudalímetro com uma precisão de ± 2% se variações de pressão por si só podem dar erros de ± 10%. O conjunto de medição do fluxo de vapor deve incluir a compensação de densidade.

• Título de vapor previsível. A medição do título do vapor é muito complexa; uma opção muito mais fácil e melhor é instalar um separador de gotas em frente de qualquer medidor de fluxo de vapor. Isto assegura que o título do vapor esteja sempre próximo de 1,0, independentemente do estado do vapor entregue.

Vapor superaquecido

Com vapor superaquecido há sempre uma relação entre a pressão e a temperatura do vapor. As tabelas de vapor mostram informações detalhadas sobre esta correlação. Para aplicar a compensação de densidade em vapor saturado, apenas a temperatura ou pressão do vapor tem de ser detectada para determinar a densidade (r). Este sinal pode ser transmitido a um processador de fluxo juntamente com o sinal de fluxo que, se tiver um algoritmo das tabelas de vapor, realizará todos os cálculos de fluxo de massa.

Contudo, o vapor superaquecido está muito próximo de ser um gás e não há relação entre temperatura e pressão. Ao medir o fluxo de vapor superaquecido, a pressão e a temperatura do vapor devem ser medidas simultaneamente. A instrumentação do fluxômetro deve ter o software de tabela de vapor necessário para calcular as condições de vapor superaquecido, a fim de fornecer os dados corretos.

Se o caudalímetro for do tipo de pressão diferencial sem tal instrumentação, a medição do caudal mostrará sempre um erro quando o vapor sobreaquecido estiver presente. A tabela seguinte mostra a percentagem de erro para vários graus de superaquecimento para metros sem compensação de temperatura.

Exemplo de vapor superaquecido

Considere um caudalímetro de vapor com dispositivos de leitura de pressão, mas sem equipamento de leitura de temperatura. O medidor de caudal está a ler vapor saturado à temperatura correspondente. Com o vapor sobreaquecido a uma pressão de 4 bar r e sobreaquecimento de 10°C passando pelo medidor, determinar a vazão real, se o medidor de vazão mostrar uma vazão de 250 kg/h.

A seguinte equação pode ser usada para calcular o valor real a partir do valor exibido.

Com vapor a uma pressão de linha de 4 bar r e sobreaquecimento de 10°C, o valor indicado pelo caudalímetro será 14,5 % superior ao valor real. Por exemplo, se um display mostrar 250 kg/h com as condições acima, então a vazão real será:

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