Dicas para a escolha de medidores de vazão de líquidos

O que é um medidor de caudal de líquidos?

A medidor de caudal de líquidos é um dispositivo utilizado para medir o caudal de líquido num tubo ou conduta. Ajuda a quantificar a quantidade de líquido que passa através de um sistema, assegurando um controlo, monitorização e otimização precisos dos processos industriais. Os medidores de caudal de líquidos são amplamente utilizados em indústrias como o tratamento de água, petróleo e gás, alimentos e bebidas, processamento químico e produtos farmacêuticos.

Os medidores de caudal medem caudal volumétrico (o volume de líquido que passa por unidade de tempo) ou caudal mássico (a massa de líquido que passa por unidade de tempo). O tipo de líquido, as suas propriedades (como a viscosidade ou a temperatura) e os requisitos específicos da aplicação determinam o tipo de caudalímetro mais adequado.

Os medidores de caudal são vitais para manter a eficiência, reduzir o desperdício e assegurar um controlo preciso do caudal de líquidos em várias operações industriais e comerciais. Com muitos tipos de líquidos e tecnologias de medidores de caudal disponíveis, a seleção do medidor certo é crucial para obter medições precisas.

Índice

Tipos de líquidos

Líquidos diferentes têm propriedades únicas que afectam a forma como fluem através de uma tubagem. Compreender a natureza do líquido é essencial para determinar qual o medidor de caudal a utilizar. Abaixo estão os tipos comuns de líquidos e as suas principais caraterísticas:

Água: Um dos líquidos mais comuns medidos, a água é geralmente fácil de manusear, mas pode variar em temperatura, pressão e pureza. Pode ser limpa (água potável), contaminada (águas residuais) ou tratada para utilizações específicas.
Líquidos viscosos: Óleos, xaropes e outros líquidos espessos pertencem a esta categoria. Estes líquidos têm frequentemente um fluxo mais lento e podem necessitar de medidores especializados para ter em conta a sua elevada viscosidade.
Produtos químicos: Os produtos químicos podem variar muito em termos de viscosidade, corrosividade e reatividade. A escolha do medidor correto para produtos químicos requer frequentemente a seleção de materiais que possam suportar as propriedades corrosivas do produto químico.
Polpas: Uma lama é uma mistura de líquidos e sólidos, como lama, betão ou pasta. As lamas podem ser altamente abrasivas e podem entupir ou danificar certos medidores de caudal.
Hidrocarbonetos: O petróleo bruto, os produtos petrolíferos refinados e os líquidos de gás natural são normalmente medidos na indústria do petróleo e do gás. Estes líquidos podem ter viscosidades, densidades e taxas de fluxo variáveis.
Líquidos para alimentos e bebidas: Na indústria alimentar e de bebidas, os líquidos incluem produtos como o leite, a cerveja, os sumos, os xaropes e os óleos alimentares. Estes líquidos requerem caudalímetros que satisfaçam normas de higienesão fáceis de limpar e podem lidar com uma gama de viscosidades sem contaminar o produto.

Factores a considerar na escolha de medidores de caudal de líquidos

Antes de selecionar os caudalímetros de líquidos, é essencial avaliar as necessidades específicas da sua aplicação e as propriedades do líquido a medir. Eis os principais factores a considerar:

1. Viscosidade

A viscosidade refere-se à espessura de um líquido e à sua resistência ao fluxo. Líquidos de alta viscosidade, como óleos e xaropes, fluem mais lentamente e exigem medidores de vazão que possam lidar com fluidos espessos e de movimento lento. Os medidores de deslocamento positivo ou Coriolis são normalmente mais adequados para líquidos de alta viscosidade.

2. Caudal

O intervalo de caudal necessário é um fator crítico na escolha do medidor certo. Alguns medidores de caudal, como os medidores de turbina, são ideais para condições de caudal elevado, enquanto outros, como os medidores de massa térmica, funcionam melhor com caudais mais baixos. É crucial assegurar que o medidor pode medir com precisão dentro da gama de caudais pretendida.

3. Condutividade

Alguns medidores de vazão, como os medidores eletromagnéticos (mag), funcionam apenas com líquidos condutores (ou seja, líquidos que podem carregar uma carga elétrica). Para líquidos não condutores, como os hidrocarbonetos, é necessário um tipo diferente de medidor de caudal, como os medidores ultra-sónicos ou de deslocamento positivo.

4. Corrosividade

Se o líquido for quimicamente reativo ou corrosivo, é essencial escolher um medidor de caudal com materiais que resistam à degradação. Os processos químicos requerem frequentemente caudalímetros feitos de materiais resistentes à corrosão, como o aço inoxidável ou revestimentos especiais como o PTFE.

5. Teor de partículas

Alguns líquidos contêm partículas sólidas ou sedimentos (por exemplo, lamas ou águas residuais). Os medidores de caudal concebidos para líquidos limpos podem não funcionar corretamente nestas condições, levando a entupimentos ou medições imprecisas. Nesses casos, os medidores magnéticos, medidores de vórtice ou medidores ultra-sónicos são mais apropriados, uma vez que podem lidar com fluidos carregados de partículas.

6. Temperatura e pressão

Condições extremas de temperatura ou pressão podem afetar o desempenho de um medidor de caudal. Alguns medidores de caudal, como os medidores Coriolis ou magnéticos, são mais adequados para ambientes de alta temperatura e alta pressão, enquanto outros podem degradar-se ou perder precisão.

7. Requisitos de exatidão e precisão

A precisão necessária depende da aplicação. Por exemplo, as aplicações que envolvem faturação, transferência de custódia ou conformidade regulamentar requerem contadores de elevada precisão, como os contadores Coriolis ou de deslocamento positivo. Outras aplicações, como a monitorização geral, podem tolerar níveis de precisão mais baixos.

8. Normas higiénicas para aplicações em alimentos e bebidas

Nas indústrias alimentares e de bebidas, os medidores de caudal devem cumprir normas sanitárias rigorosas para evitar a contaminação. Os medidores de caudal devem ser feitos de materiais de qualidade alimentar como o aço inoxidável e ser concebido para uma limpeza fácil (CIP/SIP). Não intrusivo ou contadores sem contacto são frequentemente preferidos para evitar a contaminação e simplificar os processos de limpeza.

Medidores de caudal de líquidos recomendados

Aqui estão os tipos de medidores de caudal mais frequentemente recomendados para vários líquidos, juntamente com os seus prós e contras e a razão pela qual são recomendados.

1. Medidores de caudal electromagnéticos (magnéticos)

Ideal para: Água, águas residuais, lamas e líquidos condutores.

Como funciona: Medidores de caudal electromagnéticos (medidores magnéticos) funcionam gerando um campo magnético e medindo a tensão produzida à medida que um líquido condutor passa através dele. A tensão é proporcional ao caudal.

Porquê recomendar: Os contadores Mag são altamente fiáveis e versáteis, tornando-os ideais para a medição de água, águas residuais e lamas. A sua durabilidade e capacidade de lidar com líquidos sujos ou carregados de partículas sem entupimento tornam-nos adequados para sistemas de água industriais e municipais.

Prós:

Altamente preciso para líquidos condutores.
Sem partes móveis, resultando numa manutenção reduzida.
Adequado para líquidos sujos ou contaminadosincluindo lamas e águas residuais.
Disponível em concepções higiénicasque cumprem os rigorosos requisitos sanitários para aplicações de alimentos e bebidas.

Contras:

Só funciona com líquidos condutoresNão é adequado para hidrocarbonetos ou produtos químicos não condutores.

2. Medidores de caudal Coriolis

Ideal para: Líquidos de elevada viscosidade, produtos químicos, hidrocarbonetos e aplicações críticas que requerem medição de caudal mássico.

Como funciona: Os medidores de caudal Coriolis medem o caudal mássico através da deteção do efeito Coriolis, que ocorre quando o fluido passa através de tubos vibratórios. O medidor mede a mudança de fase causada pela massa do fluido, permitindo leituras precisas do caudal mássico.

Porquê recomendar: Os medidores de caudal Coriolis são altamente precisos e podem lidar com uma variedade de líquidos, o que os torna ideais para indústrias que exigem precisão, como as indústrias do petróleo e do gás, química e alimentar. A sua capacidade de medir diretamente o caudal mássico garante uma faturação precisa, conformidade regulamentar e controlo de processos.

Prós:

Extremamente precisoadequado para aplicações críticas, como a transferência de custódia ou o processamento químico.
Medidas fluxo de massa diretamenteindependente da temperatura, pressão ou densidade do fluido.
Pode lidar com uma vasta gama de viscosidades e condições de fluxo.

Contras:

Carograças à tecnologia avançada e aos componentes de alta precisão.

3. Medidores de caudal ultra-sónicos

Ideal para: Água limpa, óleos, produtos químicos não condutores e aplicações que requerem uma instalação não intrusiva.

Como funciona: Os medidores de caudal ultra-sónicos utilizam ondas sonoras para medir a velocidade do líquido. Os medidores ultra-sónicos de tempo de trânsito medem a diferença de tempo entre as ondas sonoras enviadas a montante e a jusante para calcular o caudal.

Porquê recomendar: Os medidores de caudal ultra-sónicos são ideais para aplicações que requerem uma medição não intrusiva, como grandes condutas ou situações em que o tempo de inatividade é dispendioso. A sua versatilidade com água limpa e líquidos não condutores torna-os uma opção fiável para utilização industrial e comercial.

medidores de caudal de líquidos por ultra-sons

Prós:

Instalação não intrusiva opções, como os modelos de fixação, permitem a medição sem cortar o tubo ou interromper o fluxo.
Sem partes móveisreduzindo as necessidades de manutenção.
Adequado para líquidos não condutoresincluindo óleos e alguns produtos químicos.

Contras:

O desempenho é afetado por pureza do líquido e alterações de temperatura.
Menos eficaz para líquidos com bolhas de ar ou partículas, que podem distorcer as ondas sonoras.
Caroespecialmente para instalações de tubos maiores.

4. Medidores de caudal de deslocamento positivo (PD)

Ideal para: Líquidos de elevada viscosidade, como óleos, xaropes, combustível e líquidos em aplicações de alimentos e bebidas que exigem elevada precisão e padrões de higiene.

Como funciona: Os medidores de caudal de deslocamento positivo retêm um volume específico de fluido em câmaras e contam o número de vezes que as câmaras são enchidas e esvaziadas para calcular o caudal. Estes caudalímetros são ideais para líquidos de elevada viscosidade e aplicações que exigem precisão.

Porquê recomendar: Os medidores de deslocamento positivo são amplamente utilizados em indústrias que lidam com líquidos de alta viscosidade, como óleos, xaropes e combustíveis. No indústria alimentar e das bebidasOs sistemas de medição de caudal são excelentes em aplicações que requerem designs higiénicos e medições de caudal precisas, tais como enchimento, dosagem e medição. A sua precisão, fiabilidade e opções higiénicas tornam-nas adequadas para produtos lácteos, sumos, molhos e xaropes.

Medidores de caudal de deslocamento positivo para aplicações líquidas

Prós:

Altamente preciso para líquidos de baixo caudal e de alta viscosidade.
Adequado para líquidos não condutoresincluindo óleos, combustíveis e produtos alimentares e bebidas de alta viscosidade, como xaropes.

Contras:

Tipicamente maior e mais complexo do que as concepções mais simples de medidores de caudal, aumentando os requisitos de instalação.
Componentes mecânicos necessitam de manutenção regular devido ao desgaste.
Não é ideal para caudais elevados ou líquidos com partículas sólidas, que podem causar danos ou entupimentos.

5. Medidores de caudal de vórtice

Ideal para: Líquidos limpos e de baixa viscosidade, vapor e alguns produtos químicos.

Como funciona: Medidores de vórtice funcionam através da colocação de um corpo de bluff na corrente de fluxo. À medida que o líquido flui à volta do corpo, são gerados vórtices e a frequência destes vórtices é proporcional ao caudal.

Porquê recomendar: Os medidores de caudal de vórtice são particularmente úteis para líquidos limpos e de baixa viscosidade e para ambientes com temperaturas ou pressões elevadas. São normalmente utilizados na indústria alimentar e de bebidas para aplicações em que são utilizados vapor limpo ou líquidos de baixa viscosidade no processo de produção. As suas opções de conceção higiénica tornam-nos adequados para aplicações como esterilização a vapor e processos com temperatura controlada na produção alimentar.

Prós:

Sem partes móveis, resultando numa manutenção reduzida.
Adequado para alta temperatura e alta pressão aplicações.
Pode medir um vasta gama de fluidosincluindo líquidos, gases e vapor.

Contras:

Não é ideal para líquidos de elevada viscosidade ou lamas, uma vez que podem perturbar a formação de vórtices.
Menos exato para caudais reduzidos e líquidos viscosos.
Pode ser afetado por turbulência e vibração, conduzindo a medições inexactas.

6. Medidores de caudal de turbina

Ideal para: Líquidos de baixa viscosidade, como água, combustíveis e óleos de baixa viscosidade, bem como determinadas aplicações alimentares e de bebidas.

Como funciona: Medidores de caudal de turbina utilizam um rotor que gira proporcionalmente à velocidade do líquido que passa por ele. À medida que o líquido passa pelo medidor, a velocidade de rotação das pás da turbina é medida e convertida num caudal.

Porquê recomendar: Os medidores de caudal de turbina são amplamente utilizados em indústrias onde são medidos líquidos limpos e de baixa viscosidade, como água, combustíveis e óleos hidráulicos. Nas aplicações de alimentos e bebidas, os medidores de turbina sanitários são utilizados para medir líquidos de baixa viscosidade, como sumo, cerveja e produtos lácteos. A sua acessibilidade e versatilidade fazem deles uma escolha popular tanto em ambientes comerciais como industriais.

Prós:

Boa precisão para líquidos de baixa viscosidade e caudais elevados.
Económica para aplicações em que não é necessária uma elevada precisão.
Ampla gama de caudaiso que o torna adequado tanto para caudais baixos como para caudais elevados.

Contras:

Não adequado para líquidos de elevada viscosidade, uma vez que o rotor pode não rodar eficientemente.
Peças móveis podem desgastar-se com o tempo, especialmente em líquidos sujos ou viscosos, exigindo uma manutenção regular.
Menos preciso para caudais reduzidos ou líquidos com condições de fluxo flutuante.

Como escolher o medidor de vazão de líquido corretos

Selecionar o medidor de caudal de líquidos adequado para a sua aplicação é uma decisão crítica que pode ter um impacto significativo na eficiência, precisão e fiabilidade dos seus processos. Para fazer a melhor escolha, siga estes passos:

Compreender o líquido: Analise as propriedades do líquido que precisa de medir, incluindo a sua viscosidade, condutividade, temperatura e pressão.
Defina os seus requisitos: Determine a precisão necessária, o intervalo de caudal e quaisquer normas ou regulamentos específicos da indústria que tenha de cumprir.
Considere as suas condições de funcionamento: Tenha em conta factores como a temperatura, a pressão e a presença de partículas ou bolhas de ar no líquido.
Avaliar as restrições de instalação: Ao escolher um tipo de contador, tenha em conta o espaço disponível, a configuração da tubagem e a acessibilidade para manutenção.
Avaliar os custos a longo prazo: Olhe para além do preço de compra inicial e considere factores como os requisitos de manutenção, o consumo de energia e o tempo de vida útil previsto do contador.
Consultar especialistas: Contacte os fabricantes de medidores de caudal ou profissionais experientes que possam fornecer orientações com base nas suas necessidades específicas.
Considere as necessidades futuras: Escolha um medidor de caudal que possa acomodar potenciais alterações no seu processo ou expansão das suas operações.

Lembre-se de que não existe uma solução única para todos quando se trata de medidores de vazão de líquidos. Cada aplicação tem os seus desafios e requisitos únicos. Ao considerar cuidadosamente os factores discutidos neste guia e ao aproveitar os pontos fortes dos diferentes tipos de caudalímetros, pode selecionar o medidor mais adequado às suas necessidades específicas.

Aqui está um resumo dos melhores medidores de caudal para diferentes tipos de líquidos e aplicações:

Para água, águas residuais e lamas: Escolher medidores de caudal electromagnéticos (mag)que oferecem uma elevada precisão e durabilidade em ambientes adversos.
Para líquidos de alta viscosidade, como óleos e xaropes: Medidores de caudal de deslocamento positivo proporcionam uma elevada precisão e são adequados para condições de baixo caudal.
Para aplicações críticas que requerem medição do caudal mássico: Optar por Medidores de caudal Coriolisque oferecem uma precisão extrema e são versáteis numa gama de viscosidades líquidas.
Para líquidos limpos e de baixa viscosidade, como água e combustíveis: Medidores de caudal de turbina oferecem uma solução económica para a medição de líquidos de baixa viscosidade a elevados caudais.
Para instalações não intrusivas ou líquidos não condutores: Considerar medidores de caudal ultra-sónicosespecialmente quando a flexibilidade de instalação e o funcionamento sem manutenção são prioridades.
Para aplicações de alimentos e bebidas: Selecionar caudalímetros concebidos para satisfazer normas de higiene. Os medidores de caudal de deslocamento positivo, turbina e Coriolis com designs sanitários são ideais para o manuseamento de líquidos como leite, sumos, xaropes e cerveja.