diferença entre orificímetro e venturímetro

Diferença entre medidor de orifício e medidor Venturi

Introdução:

A medição de vazão é um aspecto crucial em diversos setores, como petróleo e gás, gestão de recursos hídricos e manufatura. Ela permite que engenheiros e operadores monitorem a vazão, otimizem processos e garantam operações eficientes. Quando se trata de medição de vazão, dois dispositivos comumente utilizados são o medidor de orifício e o medidor de venturi. Embora ambos tenham a mesma finalidade, existem diferenças significativas entre esses dois instrumentos. Este artigo abordará as principais diferenças entre medidores de orifício e medidores de venturi, destacando seu design, princípio de funcionamento, vantagens, limitações e aplicações.

1. Projeto e Construção:

Medidor de orifício:

O medidor de orifício consiste em uma placa de orifício circular com um furo no centro, instalada na tubulação de fluxo. Normalmente, é feito de aço inoxidável e está disponível em vários tamanhos, dependendo das vazões necessárias. A placa de orifício é fixada por suportes, que permitem fácil substituição ou remoção. O lado a montante da placa de orifício é chamado de seção de "aproximação", enquanto o lado a jusante é chamado de seção de "palhetas".

Medidor Venturi:

Em contraste com o medidor de orifício, o medidor venturi tem um design mais complexo. Consiste em um cone convergente, seguido por uma seção de garganta cilíndrica e um cone divergente. O cone convergente diminui gradualmente o diâmetro do tubo, causando um aumento na velocidade do fluido. Essa velocidade mais alta é mantida na seção de garganta, que tem um diâmetro menor, e então diminui novamente no cone divergente. As seções convergente e divergente são lisas e aerodinâmicas para minimizar quaisquer perturbações no fluxo.

2. Princípio de funcionamento:

Medidor de orifício:

Ao passar pelo medidor de orifício, o fluido encontra uma alteração na área da seção transversal. Como resultado, a velocidade do fluido aumenta na seção de aproximação, atingindo seu máximo na seção de palhetas. De acordo com o princípio de Bernoulli, o aumento da velocidade leva a uma diminuição da pressão. Medindo a diferença de pressão entre os lados a montante e a jusante da placa de orifício, a vazão pode ser determinada usando equações empíricas, como a equação de Bernoulli ou as equações padrão da ASME.

Medidor Venturi:

Semelhante ao medidor de orifício, o medidor venturi utiliza o princípio da equação de Bernoulli para medir a vazão. À medida que o fluido flui através do medidor venturi, ele sofre uma variação de velocidade e, consequentemente, de pressão. A diferença de pressão entre as seções convergente e divergente é medida e, utilizando equações empíricas, a vazão pode ser calculada. O design aerodinâmico do medidor venturi minimiza a perda de pressão e fornece medições precisas para uma ampla faixa de vazões.

3. Vantagens:

Medidor de orifício:

- Simplicidade: Os medidores de orifício têm um design simples, o que os torna fáceis de instalar e manter.

- Custo-benefício: Comparados aos medidores venturi, os medidores de orifício são mais econômicos.

- Ampla gama de aplicações: Os medidores de orifício podem lidar com uma ampla gama de taxas de fluxo e são adequados para gases e líquidos.

- Disponibilidade: Placas de orifício e transportadores estão amplamente disponíveis, tornando substituições ou modificações convenientes.

Medidor Venturi:

- Maior precisão: os medidores Venturi oferecem maior precisão para medição de vazão, especialmente em aplicações onde leituras precisas são cruciais.

- Perda de pressão reduzida: o design simplificado dos medidores venturi minimiza a perda de pressão em comparação aos medidores de orifício, o que é essencial em sistemas com tubulações longas.

- Construção durável: a construção robusta dos medidores venturi permite longos períodos de operação sem exigir manutenção ou substituições.

4. Limitações:

Medidor de orifício:

- Queda de pressão: medidores de orifício geralmente causam uma queda de pressão significativa na placa de orifício, o que pode ser indesejável em alguns sistemas.

- Sensibilidade às propriedades do fluido: a precisão dos medidores de orifício pode ser afetada por alterações na composição do fluido, como variações na densidade ou viscosidade.

- Taxa de redução limitada: os medidores de orifício têm uma taxa de redução limitada, o que significa que eles podem não ter um bom desempenho em baixas vazões.

Medidor Venturi:

- Design complexo: o design complexo dos medidores venturi os torna mais desafiadores de instalar, manter e substituir em comparação aos medidores de orifício.

- Custos mais altos: os medidores Venturi geralmente são mais caros que os medidores de orifício, o que pode ser um fator limitante em projetos com orçamento limitado.

- Faixa de vazão limitada: os medidores Venturi podem não ser adequados para vazões extremamente altas ou baixas, exigindo dispositivos alternativos de medição de vazão.

5. Aplicações:

Medidor de orifício:

- Indústria de petróleo e gás: medidores de orifício são comumente usados ​​para medir as vazões de petróleo e gás, permitindo o monitoramento preciso da produção.

- Sistemas de Abastecimento de Água: Medidores de orifício são empregados para medir vazões de água em estações de tratamento de água, estações de bombeamento e redes de distribuição.

- Processamento químico: medidores de orifício são úteis para medição de vazão de vários produtos químicos em processos industriais.

- Sistemas HVAC: Medidores de orifício podem ser utilizados em sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado para monitorar taxas de fluxo de ar ou fluido.

- Medição de fluxo de vapor: medidores de orifício são empregados em sistemas de distribuição de vapor para calcular o fluxo de vapor e garantir o uso eficiente de energia.

Medidor Venturi:

- Gestão Municipal de Água: Os medidores Venturi são adequados para medir o fluxo de água em grandes tubulações, fornecendo dados precisos para faturamento e detecção de vazamentos.

- Usinas Hidrelétricas: Medidores Venturi são usados ​​para medir o fluxo de água através das turbinas, permitindo que os operadores otimizem a geração de energia.

- Fabricação farmacêutica: medidores Venturi podem ser empregados em processos farmacêuticos para medir fluxos de líquidos com precisão e garantir qualidade consistente do produto.

- Indústria aeroespacial: Os medidores Venturi encontram aplicações em sistemas de combustível de aeronaves, onde a medição precisa do fluxo de combustível é essencial para eficiência e segurança.

- Pesquisa de laboratório: Os medidores Venturi são usados ​​em experimentos e pesquisas científicas, onde medições de vazão precisas e confiáveis ​​são necessárias.

Conclusão:

Em resumo, medidores de orifício e medidores venturi são amplamente utilizados para medição de vazão em diversos setores. Enquanto o medidor de orifício oferece uma solução simples e econômica, o medidor venturi oferece maior precisão e menor perda de carga. Compreender as diferenças entre esses dois instrumentos, incluindo seu design, princípio de funcionamento, vantagens, limitações e aplicações, permite que engenheiros e operadores escolham o dispositivo mais adequado às suas necessidades específicas de medição de vazão.