A instalação correta é essencial para obter medições estáveis ​​e precisas com um medidor de vazão ultrassônico. Um dos requisitos de instalação mais importantes é acomprimento do tubo retoantes e depois do ponto de medição.

Como diretriz geral de instalação, um medidor de vazão ultrassônico deve apresentar as seguintes características:

• Pelo menos 10D de tubo reto a montante
• Pelo menos 5D de tubo reto a jusante

ondeD é o diâmetro interno do tubo..

Por exemplo, se o diâmetro interno do tubo for de 200 mm, o comprimento recomendado para o tubo reto seria de aproximadamente2.000 mm a montante e 1.000 mm a jusante.

Mas por que um medidor de vazão ultrassônico precisa de um trecho de tubo tão reto?

1. O que acontece com o fluxo após a instalação de uma conexão de tubulação?

Em condições ideais, o líquido que flui através de um tubo reto suficientemente longo desenvolve um perfil de velocidade relativamente estável.

No entanto, as condições de fluxo podem mudar significativamente após a passagem por componentes como:

• Cotovelos
• Válvulas
• Camisetas
• Redutores
• Expansores
• Bombas

Esses componentes podem criar:

• Turbulência
• Fluxo giratório
• Fluxo secundário
• Distribuição de velocidade assimétrica
• Alterações locais na velocidade do fluxo

Se o medidor de vazão ultrassônico for instalado muito perto dessas perturbações, o perfil de velocidade pode não ter distância suficiente para se estabilizar.

Isso pode afetar a precisão e a estabilidade da medição de vazão.

2. Por que o tubo reto a montante é mais importante?

Oseção de tubo reto a montanteIsso é particularmente importante porque as perturbações geradas antes do ponto de medição afetam diretamente o perfil de velocidade que entra na seção de medição.

Por exemplo:

Cotovelo → Turbulência → Fluxo rotacional → Perfil de velocidade irregular → Medidor de vazão ultrassônico

Se o medidor de vazão for instalado imediatamente após a curva, os transdutores podem estar medindo um perfil de fluxo altamente distorcido.

Fornecendo aproximadamente10D de tubo reto a montanteDá ao fluxo mais distância para se desenvolver e atingir uma condição mais estável antes de chegar ao ponto de medição.

3. Por que o 5D é necessário a jusante?

O trecho reto a jusante também é importante, embora sua influência seja geralmente menos significativa do que a do trecho a montante.

Uma recomendaçãoTubo reto a jusante 5DAjuda a garantir que a seção de medição não seja afetada imediatamente por perturbações no fluxo a jusante.

Também proporciona espaço suficiente para que o fluxo continue a se desenvolver após passar pelo ponto de medição.

Portanto, um arranjo de instalação típico pode ser representado como:

A montante: ≥10D → Medidor de vazão ultrassônico → ≥5D: A jusante

4. Como um perfil de fluxo distorcido afeta a precisão da medição?

Um medidor de vazão ultrassônico precisa, em última análise, determinar a velocidade média do fluxo de líquido ao longo do tubo.

No entanto, a velocidade não é idêntica em todos os pontos do tubo.

Em condições estáveis, a distribuição de velocidade é relativamente previsível.

Após uma curva ou válvula, o perfil de velocidade pode tornar-se assimétrico:

Fluxo estável

→ Distribuição de velocidade relativamente uniforme

Fluxo perturbado

→ Distribuição de velocidade irregular + turbulência + redemoinho

Se a seção de medição estiver localizada muito perto da perturbação, a medição ultrassônica pode não representar com precisão a velocidade média do fluxo.

Isso pode resultar em:

• Desvio de medição
• Leituras instáveis
• Baixa repetibilidade
• Aumento da incerteza de medição

5. Por que os problemas nos cotovelos são uma preocupação comum?

Uma única curva pode alterar a direção do líquido e criar um perfil de velocidade não uniforme.

A situação pode se complicar ainda mais quando há:

• Dois cotovelos próximos um do outro
• Cotovelos duplos em planos diferentes
• Um cotovelo seguido de uma válvula
• Um cotovelo seguido de um redutor
• Um cotovelo próximo a uma bomba

Essas configurações podem produzir maior turbulência e redemoinhos.

Portanto, sempre que possível, o medidor de vazão ultrassônico deve ser instalado em um trecho de tubulação com comprimento reto suficiente.

6. Bombas e válvulas de controle requerem atenção especial.

Bombas e válvulas de controle parcialmente abertas podem produzir perturbações de fluxo particularmente fortes.

Por exemplo:

Bomba → Medidor de Vazão

pode expor a seção de medição a:

• Turbulência forte
• Fluxo giratório
• Distribuição de velocidade não uniforme
• Flutuações de pressão

De forma similar:

Válvula parcialmente aberta → Medidor de vazão

pode criar um padrão de fluxo altamente perturbado a jusante da válvula.

Nessas situações, manter um comprimento adequado de tubo reto a montante torna-se especialmente importante.

7. O que acontece se não houver tubo reto suficiente?

Em instalações industriais reais, nem sempre é possível atingir o ideal de 10D a montante e 5D a jusante.

Se o trecho de tubo reto disponível for muito curto, o medidor de vazão poderá apresentar os seguintes problemas:

• Aumento do erro de medição
• Leituras instáveis
• Baixa repetibilidade
• Maior sensibilidade às condições de instalação.

É importante ressaltar que um sinal ultrassônico fortenãoNão significa necessariamente que a medição do fluxo seja precisa.

O medidor de vazão pode receber um sinal ultrassônico forte enquanto o perfil de velocidade real ainda estiver altamente distorcido.

Portanto:

Uma boa intensidade de sinal e uma boa precisão na medição do fluxo estão relacionadas, mas não são a mesma coisa.

8. Como deve ser selecionada a posição de instalação?

Ao selecionar um local de instalação, tente fornecer:

A montante

Pelo menos 10D de tubo reto

A jusante

Pelo menos 5D de tubo reto

Além disso, evite instalar o medidor de vazão:

• Imediatamente a jusante de uma bomba
• Imediatamente a jusante de uma válvula de controle
• Imediatamente após uma instalação complexa de tubulação
• Em locais com forte vibração da tubulação
• Em locais onde o ar pode se acumular
• Em seções de tubulação parcialmente preenchidas

O cano também deve permanecercompletamente cheio de líquidodurante o funcionamento normal.

9. O que significa a letra “D”?

No10D/5Dguia de instalação,D refere-se ao diâmetro interno do tubo..

Por exemplo:

Portanto, ao selecionar um local de instalação, o comprimento disponível do tubo reto deve ser considerado antes de instalar o medidor de vazão ultrassônico.

10. Por que o comprimento do tubo reto é importante para medidores de vazão ultrassônicos de fixação externa?

Uma das principais vantagens de um medidor de vazão ultrassônico de fixação externa é que os transdutores podem ser instalados externamente sem a necessidade de cortar ou modificar a tubulação.

Isso torna relativamente fácil selecionar outro local de medição adequado caso o local original não tenha tubulação reta suficiente.

Por exemplo, em vez de instalar os transdutores imediatamente após uma curva, o engenheiro pode movê-los mais para jusante para obter um trecho de tubulação reta mais longo.

Essa é uma das vantagens práticas da medição de vazão ultrassônica com eletrodos de fixação externa para tubulações industriais existentes.

O objetivo dos trechos retos de tubulação é fornecer ao medidor de vazão ultrassônico umaperfil de fluxo estável e representativono ponto de medição.

Cotovelos, válvulas, bombas, conexões em T, redutores e outras conexões podem perturbar o fluxo e criar turbulência, redemoinhos e distribuições de velocidade irregulares. Se o medidor de vazão ultrassônico for instalado muito próximo a essas perturbações, a precisão e a estabilidade da medição podem ser afetadas.

Como diretriz geral de instalação:

Tubo reto a montante ≥ 10D
Tubo reto a jusante ≥ 5D

ondeD é o diâmetro interno do tubo..

Seguir as recomendações para tubulações retas, juntamente com a instalação adequada do transdutor e o preenchimento completo da tubulação, pode melhorar significativamente a confiabilidade e a repetibilidade da medição de vazão por ultrassom.