A placa de orifício é um dispositivo de medição que tem sido utilizado há muitos anos, aplicado com grande sucesso para medir a velocidade (e, portanto, a vazão) de fluidos que passam por um tubo. Mas também é usado para reduzir a pressão ou restringir o fluxo de um fluido dentro de um tubo.
Para calcular a velocidade e a vazão do fluido, as placas de orifício utilizam o mesmo princípio dos tubos de Venturi, ou seja, o princípio de Bernoulli, que estabelece uma relação entre pressão e velocidade do fluido, concluindo que à medida que a velocidade do fluido aumenta, sua pressão diminui e vice-versa.
As placas de orifício são placas finas, em forma de disco, geralmente feitas de material metálico (geralmente aço inoxidável), o que as torna fáceis de instalar e duráveis. Elas são perfuradas no centro (furo concêntrico). Essa abertura, geralmente cilíndrica ou prismática, permite a passagem de fluido. Eles são instalados entre as conexões dos tubos, e manômetros são colocados antes e depois do tubo para registrar a diferença de pressão e medir sua velocidade.
Essas placas podem suportar temperaturas de até 800 °C. Eles são adequados para medir vazões em líquidos, bem como em gases e vapor de água. Em geral, eles têm uma precisão de ±0,5% da vazão efetiva ou máxima que o tubo pode transportar.
As placas de orifício são classificadas de acordo com o tipo de orifício que possuem:
Placa de orifício concêntrica: Como o nome indica, o orifício está localizado bem no centro do disco (comumente usado para fluidos limpos).
Placa de orifício cônica concêntrica: Semelhante ao tipo de placa anterior, difere porque a área do orifício diminui à medida que o fluido se move através dele. É geralmente usado para fluidos muito turbulentos.
Placa de orifício concêntrica segmentada: A característica desta placa é que seu orifício não é circular, pois é segmentado e forma um semicírculo. Eles são usados para medir fluidos que contêm partículas.
Placa de orifício excêntrica: Nesta placa, o orifício não está localizado no centro do disco, mas sim um pouco mais abaixo. Eles são usados em tubos de pequeno diâmetro.
Operação:
O funcionamento de uma placa de orifício é simples. À medida que o fluido passa por ele, a pressão do fluido diminui até atingir a área chamada “vena contracta”. Neste ponto, obtém-se o valor mínimo de pressão dentro do tubo e, claro, é o ponto onde será atingida a velocidade máxima do fluido. Após este ponto, a pressão aumentará, porém, nunca retornará ao valor anterior (antes da placa de orifício), devido ao efeito das perdas causadas pela turbulência e pelo atrito dentro da tubulação.
Medindo esse diferencial de pressão, a velocidade pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
V= C*√(2*∆P/ρ)
Onde:
V= Velocidade
C: Coeficiente de descarga (depende da geometria e das condições de fluxo)
ΔP: É a diferença de pressão medida
ρ: É a densidade do fluido
As entradas de pressão HP (alta pressão) e LP (baixa pressão) são feitas usando flanges de suporte de placa especiais, com conexões NPT de 1/2″ a 1″ (25,4 mm) de distância em ambos os lados da placa. A partir dessas tomadas de pressão, há duas opções: Montagem local ou Montagem remota. A norma API RP 551 Práticas Recomendadas indica os diferentes métodos de montagem de instrumentos de medição de pressão diferencial, utilizando manifolds de 3 a 5 vias; e dependendo da aplicação, se gás seco, vapor, líquido, etc.
Recomendamos o uso de manifolds ABAC de 3 e 5 vias para medição de pressão diferencial. Projetado para a montagem de transmissores flangeados com distância entre conexões de 54 mm (2 1/8″). Modelos para conexão direta ou remota com o orifício do flange. Para mais informações, consulte este catálogo ou entre em contato com nosso departamento de vendas:
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