quinta-feira, 2 de outubro de 2008

Medidores de Vazão Gás Natural

Dentre os diversos tipos de medidores de vazão existentes, os principais utilizados para medição de gás natural são: medidores tipo placa de orifício, tipo turbina, de lóbulos rotativos e tipo diafragma. Para se definir o tipo mais adequado de medidor, para um determinado fluxo de GN, deverão ser levadas em consideração as seguintes variáveis: pressão e temperatura do gás, vazão horária máxima e mínima e o limite de erro tolerável para medição da vazão.

Medidores tipo Placa de Orificio

Neste tipo de medidor o fluxo de gás ao passar pelo elemento primário (placa metálica com orifício calibrado) sofre uma restrição que lhe obriga a mudar de velocidade provocando um diferencial de pressão. Este diferencial de pressão, que é medido por um elemento secundário, é aplicado às equações da continuidade e conservação da energia, de onde obtém-se a vazão. Este tipo de medidor e usado quase que exclusivamente em medições de grande vazões, onde o fluxo e praticamente constante. Admite-se um erro de ± 2%.

Medidores tipo Turbina

Estes medidores são classificados como medidores do tipo Velocimétrico. Basicamente seu princípio de funcionamento pode ser entendido da seguinte maneira: possui um rotor, cujas lâminas são impelidas pelo movimento do fluxo de gás que pode incidir nos sentido radial, tangencial ou axial, dependendo da disposição de construção do rotor. A velocidade do rotor é linearmente proporcional ao volume deslocado. O volume de gás medido é determinado pela contagem do número de revoluções do rotor e a totalização desta vazão em volume pode ser realizada mecanicamente, através de um redutor de engrenagens que aciona um índex, ou eletronicamente, através de um sensor que detecta o número de giros do rotor que através de circuitos faz a contagem dos pulsos gerados digitalmente. Podem operar com uma gama variada de pressões e vazões, até com altas pressões e em altas vazões.

Medidores de Lóbulos Rotativos

Estes medidores são normalmente constituídos de dois corpos móveis principais com perfil lobular em forma de "8", posicionados perpendicularmente ao fluxo, com eixos de rotação paralelos. A posição relativa desses dois corpos é tal que, ao girarem em sentidos opostos pela ação da pressão diferencial entre a entrada e a saída do medidor, suas formas vão tangencialmente se complementando e formando alternadamente com as paredes internas do medidor uma câmara de medição ora na parte superior, ora na parte inferior.
não consegui postar a figura

Gases

Para o caso de gases, mede-se o tempo necessário para deslocar um volume conhecido de gás à pressão e temperatura constantes. Quando se deseja realizar aferições a pressões superiores à atmosférica, pode-se utilizar um pistão de líquido, conforme mostrado na figura seguinte:

Aferições e padrões

A aferição de medidores de vazão é baseada em padrões de volume (comprimento) e tempo, no caso de vazão volumétrica, e massa e tempo, no caso de vazão mássica. No caso de líquidos, mede-se o tempo necessário para encher um volume conhecido ou volume acumulado em um dado tempo. Variando-se o volume e o tempo pode-se atingir baixos níveis de incerteza experimental no procedimento de calibração.

pequena introdução a medidores de vazão

Vazão é uma das grandezas mais utilizadas na indústria. As aplicações são inúmeras, indo desde de medição de vazão de água em estações de tratamento e residências, até medição de gases industriais e combustíveis, passando por medições mais complexas como a vazão de sangue no sistema circulatório.
Para se ter uma idéia da importância comercial da medição de vazão, tomemos o exemplo do gasoduto Bolívia-Brasil que transporta gás natural da Bolívia até São Paulo.
Este gasoduto está projetado para transportar até 30 milhões de metros cúbicos por dia de gás natural. Estimando-se um custo de venda de U$ 0,50 por metro cúbico, vê-se que um erro sistemático de apenas 1% em um medidor de vazão está associado a uma quantia de cerca de U$ 150.000 por dia.
A escolha correta de um determinado instrumento para medição de vazão depende de vários fatores. Dentre estes, pode-se destacar:
• exatidão desejada para a medição
• tipo de fluido: se líquido ou gás, limpo ou sujo, número de fases, condutividade elétrica, transparência, etc.
• condições termodinâmicas: níveis de pressão e temperatura nos quais o medidor deve atuar (entre outras propriedades)
• espaço físico disponível
• custo, etc.

quarta-feira, 1 de outubro de 2008

Hidrômetro



O hidrômetro é um aparelho utilizado para medir e registrar o volume de água fornecido ao imóvel, permitindo ao usuário o melhor controle do seu consumo. O aparelho é dotado de uma turbina que se move com a passagem da água. Ao girar, a turbina coloca em movimento um sistema de relojoaria que faz o mostrador indicar com precisão o volume de água que passa pela tubulação. Se o fluxo de água é pequeno, o ponteiro roda lentamente, indicando um consumo menor. Se o fluxo é grande, faz o ponteiro girar mais depressa, sinal de consumo elevado.

Curisidade "verdades e equívocossobre medição de água"


E - O hidrômetro está funcionando sozinho: não há consumo de água e mesmo assim ele está girando e marcando, ele nunca pára. V - O hidrômetro não inventa consumo. Se ele está girando e não existe nenhum ponto de consumo em uso no momento, significa que está ocorrendo um vazamento ou fuga não aparente.

E - Não havia ninguém na casa naquele período e foi medido um consumo de água, só pode ser problema no hidrômetro, pois agora que há gente em casa o aparelho está marcando bem menos. V - O hidrômetro não anda sozinho. Significa que naquele período em que foi acusado consumo, algum item da instalação hidrossanitária operou de forma irregular. Podendo ser devido a presença de alguma impureza no seu mecanismo que, expulsa após um certo tempo pela própria pressão da água, normalizou o funcionamento. Ou mesmo, o esquecimento de alguma torneira aberta, de uma válvula de descarga que não vedou totalmente, da torneira-bóia da caixa de descarga que não assentou corretamente ou estava dando passagem para a água acima de determinada pressão da rede.


E - O registro antes do hidrômetro está fechado e ele continua girando, portanto isto prova que o medidor está com defeito. V - Este fato demonstra que o registro não está vedando totalmente. Há casos em que o registro está fechado, não sai água em nenhuma torneira e o medidor continua girando. Existe uma fuga não aparente entre o hidrômetro e o primeiro ponto de consumo da instalação, sendo que a quantidade de água que está tendo passagem pelo registro de entrada (aparentemente fechado) e saindo pela fuga tem vazão suficiente para ser detetada pelo medidor, mas insuficiente para atender mais de um ponto além daquele do vazamento.

E - O hidrômetro está embaçado, a leitura está ilegível, portanto o medidor não está lendo corretamente o consumo medido. V - O embaçamento é causado pela umidade presente no interior do hidrômetro, que condensa na parede interna da cúpula da relojoaria, sendo bastante comum principalmente naquelas situações em que a relojoaria sofre variações brusca de temperatura. A partir de 95, o DMAE vem adquirindo e utilizando hidrômetros com a relojoaria selada, onde o mecanismo de redução e a própria relojoaria são montados numa cúpula hermeticamente fechada à vácuo e sem contato com a água, eliminando quase que totalmente a possibilidade do embaçamento. Quanto ao funcionamento do medidor e, principalmente, quanto ao consumo medido não há nenhuma alteração ou prejuízo ao usuário, salvo a possibilidade de uma leitura errada, que na confirmação seria corrigida ou na próxima leitura seria compensada., portanto facilmente verificada..


E - O hidrômetro anda para trás e para a frente, mesmo quando não há consumo de água, portanto ele está com defeito. V - O medidor quando indica este tipo de movimento está acusando o balanceamento de carga da rede naquele momento, principalmente quando há um desnível acentuado e o hidrômetro está na parte inferior. O ramal tem o comportamento de um pequeno pulmão, quando atua sobre ele uma sucção ou um vácuo originado na rede, devido a sua incapacidade de acompanhar imediatamente a alteração de pressão ocasionada pela variação instantânea de consumo. Em condições normais é insignificante a diferença acumulada entre a medição da água que retornou e a água que já havia passado, podendo o próprio usuário através de leituras periódicas certificar-se da existência ou não desta diferença e da grandeza da mesma. e, se for o caso, recorrer ao Serviço de Saneamento para uma avaliação mais técnica.

E - Após a troca do hidrômetro, ele começou a andar mais rápido e meu consumo aumentou. V - Como qualquer equipamento mecânico, o hidrômetro à medida que o tempo passa vai desgastando-se e diminuindo a sua sensibilidade (capacidade de registrar vazões muito baixas). Por isso, é possível que ocorra uma elevação no consumo após a troca do medidor, principalmente, se o antigo estava instalado inclinado. Como todo o equipamento moderno, o hidrômetro sofre constantes evoluções tecnológicas, sendo que o emprego da transmissão magnética em substituição a transmissão mecânica proporcionou hidrômetros mais sensíveis, isto é, que registram vazões cada vez menores, com isso consumos que não eram registrados passam a ser medidos. Nos hidrômetros magnéticos o dispositivo que indica a passagem de água deve por norma funcionar antes de qualquer totalizador, o que não ocorria com os mecânicos, daí a impressão de que o novo medidor está andando mais rápido, não significando um maior ou menor consumo que o hidrômetro anterior. Em casos de dúvida quanto ao volume de água medido, o usuário pode fazer a sua própria aferição, para isso basta encher um recipiente graduado em qualquer ponto de consumo (a torneira de jardim ou do tanque) com uma quantidade de água (20 litros, por exemplo), fazendo as leituras do hidrômetro antes de iniciar o enchimento do recipiente e ao final quando fechar a torneira e parar o movimento do orientador, com o cuidado de não ser utilizado nenhum outro ponto enquanto realiza a experiência.
Dividindo-se o volume de água apanhado no recipiente pela diferença entre as leituras, multiplicando-se o resultado por 100 e, a seguir, diminuindo-se de 100 o valor obtido, tem-se o erro percentual do hidrômetro, que deve ficar na faixa dos ± 2%.


Medição de Vazão por Pressão Diferencial


Medidor muito empregado no mercado. Algumas características justificam o alto uso deste aparelho - tecnologia conhecida, custo relativamente baixo, ausência de partes móveis, pouca manutenção e aplicações para muitos tipos de fluídos, Porem possui algumas limitações como faixa de medição restrita, sensíveis a fluídos sujos e ao perfil de fluxo e potencial para altu custo de manutenção. O princípio fundamental de todos os medidores de vazão que produzem uma pressão diferencial é a equação de energia de Bernoulli.
A pressão diferencial é produzida por vários tipos de elementos primários colocados na tubulação de forma tal que o fluído passa através deles. A sua função é aumentar a velocidade do fluído diminuindo a área da seção em um pequeno comprimento para haver uma queda de pressão. A vazão pode então, ser medida a partir desta queda.