V-Cone ou placa de orifício: semelhanças e diferenças para a medição do caudal

A McCrometer inventou o V-Cone® em 1985 e, desde então, estabeleceu o padrão para os medidores do tipo cone.
No entanto, apesar desta inovação, as placas de orifício são os medidores de caudal de pressão diferencial (DP) mais utilizados, particularmente por engenheiros em projectos de medição de caudal.

Quais são então as diferenças entre estes dois tipos de caudalímetros e como são utilizados em vários projectos de medição de caudal? Vejamos mais detalhadamente.

V-Cone® : Apresentação

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O V-Cone® é um medidor de caudal altamente personalizável que mede o caudal com base no princípio de Bernoulli. Com um design de deteção de caudal que acalma os vórtices e a turbulência, este medidor de caudal maximiza a precisão e minimiza a intrusão na linha.

A sua relação de redução de 10:1 ou mais confere-lhe uma grande flexibilidade numa vasta gama de aplicações de caudal difícil com grandes gamas de caudal. Graças à sua tecnologia de auto-condicionamento, o V-Cone® requer muito pouca, ou nenhuma, tubagem reta a montante e a jusante do medidor.

Isto faz com que seja uma solução ideal para projectos de modernização ou locais onde o espaço e o peso são um problema. Oferecido em tamanhos de linha que variam de 0,5 "a 120", é adequado para uma variedade de aplicações nos segmentos de petróleo e gás e industrial.

A tecnologia V-Cone® é oferecida numa gama de produtos, incluindo o Wafer-Cone®, que oferece a tecnologia num elemento sem flange e substituível no terreno, e o VM V-Cone®, especialmente concebido para aplicações municipais de água.

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Placas de orifício : Apresentação

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A placa de orifício é provavelmente o medidor de caudal de orifício DP mais conhecido, uma vez que a sua popularidade e as suas qualidades de "pronto a usar" tornaram este dispositivo em forma de disco comum. Menos flexível, o medidor de orifício tem uma dinâmica de medição inferior, normalmente com uma média de 4:1, e requer até 40 diâmetros de linha reta a montante e 20 diâmetros a jusante.

Existem algumas variantes de placas de orifício, tais como placas concêntricas, excêntricas, multi-paletes e segmentares, que são implementadas em função do fluido na tubagem. As alterações nas condições do processo afectam a fiabilidade da leitura do caudal da placa de orifício.

Ao contrário de um cone em V, que pode ser calibrado em toda a gama de Reynolds, uma placa de orifício não é normalmente calibrada e a exatidão só é garantida se for fabricada e instalada exatamente de acordo com a norma.

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Versatilidade e limitações dos caudalímetros

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Os V-Cones e as placas de orifício podem ser construídos numa grande variedade de materiais, incluindo materiais exóticos, de acordo com as especificações do cliente.
A placa de orifício é menos adequada para ambientes onde existem flutuações de caudal, enquanto que o V-Cone® pode resolver problemas como a perda de pressão e a elevada dinâmica de medição.

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Onde o V-Cone® não é comparável é na versão "commodity" da placa de orifício. A placa de orifício é fácil de adquirir e é bem compreendida pelos engenheiros, tornando-a uma oferta popular entre muitos fabricantes de caudalímetros.

É também muito simples de produzir, ao passo que o V-Cone® é um produto de qualidade altamente personalizado, concebido e produzido para responder a preocupações específicas de aplicação.

Este fator de personalização contribui para o preço mais elevado do V-Cone® em comparação com a placa de orifício de preço mais nominal; o preço do V-Cone® é frequentemente compensado pelo custo total de instalação e pela vida útil prevista de mais de 25 anos do contador. Para um V-Cone® menos personalizado, o Wafer Cone é uma boa opção, particularmente para os clientes que pretendem a fiabilidade da tecnologia V-Cone® mas requerem menos personalização.

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Embora ambos os medidores de caudal sejam construídos com materiais duráveis, a placa de orifício pode ser desgastada por objectos no caudal. A placa de orifício é facilmente desgastada pela borda de medição afiada, exigindo substituição. O design V-Cone® oferece suporte de fole em grandes diâmetros de tubo.

Dependendo dos requisitos da aplicação, evita os efeitos de frequências ressonantes, vórtices induzidos pelo fluxo, choque térmico e cenários de fluxo inverso.

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Medidor de caudal altamente dinâmico

Em aplicações de placas de orifício que requerem uma elevada dinâmica de medição, os clientes podem construir tubos paralelos para medir caudais altos e baixos.

Esta tubagem adicional pode aumentar o custo global do equipamento e o espaço necessário, uma vez que dois tubos paralelos com a passagem reta necessária para as placas de orifício podem ocupar muito espaço.

A elevada dinâmica de medição do V-Cone® pode resolver este problema, uma vez que este medidor de caudal duradouro pode medir numa gama mais vasta de condições de caudal.

Aplicações V-Cone® e placa de orifício

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Embora utilize a mesma tecnologia de pressão diferencial, o V-Cone® é mais frequentemente considerado para projectos juntamente com caudalímetros Venturi e medidores de vórtice, em vez de placas de orifício.

Se um projeto não requer necessariamente um medidor de caudal mais avançado, não é necessário implementar nada mais complexo do que uma placa de orifício.

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No entanto, os dois tipos de medidores de caudal são frequentemente utilizados nas mesmas aplicações de petróleo, gás e industriais, com exceção das aplicações que requerem um medidor de caudal que produza menos perdas de pressão permanentes, como o V-Cone®.

Além disso, aplicações como plataformas offshore e navios de produção, armazenamento e descarga flutuantes (FPSO) escolhem frequentemente o V-Cone®. Com os seus requisitos mínimos de comprimento de tubo reto, ajuda o engenheiro a cumprir as restrições de espaço e peso do projeto.

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Escolher o despressurizador de pressão diferencial certo para o seu projeto

Quando não são de esperar alterações no caudal e os comprimentos rectos não são um problema, uma placa de orifício básica é uma escolha económica para aplicações que não requerem um caudalímetro avançado. A placa de orifício básica é uma opção económica para aplicações que não requerem um medidor de caudal avançado.

No entanto, se a precisão e a fiabilidade forem cruciais para um projeto com factores sensíveis, tais como caudais variáveis e restrições de espaço e peso, vale a pena investir no V-Cone.

Este caudalímetro deltaP praticamente não necessita de manutenção e tem uma esperança de vida superior a 25 anos. É um dispositivo de medição que pode configurar e esquecer - enquanto o caudalímetro recolhe dados precisos e consistentes.

Traduzido de https://blog.mccrometer.com/v-cone-vs-orifice-plate-similarities-and-differences/

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