Napratec Engenharia & Energia
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Como preencherimagem de referência e instruções
- 1Vazão (Q)
Em volume (m³/h, L/s…) ou em massa (kg/h, t/h…). Em gás, o volume é nas condições de P1 e T, não normalizado.
- 2Pressão diferencial (ΔP)
Diferença entre a pressão a montante (P1) e a jusante (P2), lida nas tomadas de pressão, normalmente por um transmissor de pressão diferencial. Escolha a unidade (kPa, bar, mmH₂O…).
- 3Diâmetro interno do tubo (D)
Diâmetro interno real do tubo no ponto da placa, não o nominal. Meça, ou calcule pelo diâmetro externo menos duas vezes a espessura (veja Tubulação e Conexões).
- 4Diâmetro do orifício (d)
Diâmetro do furo da placa, gravado na placa ou na folha de dados. A ISO 5167-2 trabalha com β = d/D de 0,1 a 0,75 e d de pelo menos 12,5 mm.
- 5Fluido (ρ, μ)
Líquido: massa específica e viscosidade na temperatura de operação. Gás: pressão absoluta P1, temperatura, massa molar, κ e Z; a massa específica é calculada.
- 6Cd e tomadas de pressão
O Cd típico (tabela) serve para estimativas; a ISO 5167-2 é mais exata e pede o tipo de tomada: de flange, D e D/2 ou de canto, conforme a instalação.
Caminho inverso: escolha “ΔP” ou “Orifício (d)” no topo do formulário; o campo escolhido vira o resultado e os demais são os dados.
Em volume (m³/h, L/s…) ou em massa (kg/h, t/h…). Em gases, o volume é nas condições de P1 e T.
Diferença entre a pressão a montante (P1) e a jusante (P2), medida nas tomadas.
Diâmetro interno real, não o nominal (consulte a espessura do tubo na Área Técnica).
Pressão manométrica mais a atmosférica (aprox. 101,3 kPa ao nível do mar).
Use 1 para gás ideal; para pressões altas, use o Z do gás.
Necessária para o Cd pela ISO (número de Reynolds); no Cd típico serve só para informar o Reynolds. Valores típicos a cerca de 20 °C.
Tabela típica: β 0,20 → 0,61; 0,40 → 0,60; 0,60 → 0,59; 0,70 → 0,58; 0,75 → 0,57. O Cd real depende do Reynolds e das tomadas.
A equação usa o número de Reynolds e o tipo de tomada; o cálculo itera até convergir.
Como usar
Escolha o que calcular: vazão (Q), pressão diferencial (ΔP) ou diâmetro do orifício (d). O campo escolhido vira o resultado e os demais são os dados. Informe o diâmetro interno do tubo, o fluido (líquido ou gás) e o coeficiente de descarga, e escolha as unidades que preferir em cada campo. Ao trocar de modo, o resultado anterior passa a ser um dado, o que permite conferir o caminho inverso. Para gases, informe a pressão absoluta a montante (P1), a temperatura e o gás: a massa específica e a expansibilidade são calculadas.
Sobre o cálculo
A vazão volumétrica é Q = Cd · ε · A0 · √(2·ΔP / (ρ·(1 − β⁴))), com A0 = π·d²/4 e β = d/D (SI: Pa, kg/m³, m, m³/s). Em líquidos, ε = 1; em gases, ε é o fator de expansibilidade da ISO 5167-2, que depende de β, de ΔP/P1 e do expoente isentrópico κ. O Cd pode ser o típico (tabela por β, editável) ou o calculado pela equação de Reader-Harris/Gallagher da ISO 5167-2, que usa o número de Reynolds (por isso pede a viscosidade) e o tipo de tomada de pressão. A perda de carga permanente é a da ISO 5167.
A ISO 5167-2 vale para placas de orifício concêntricas de borda reta em tubos de 50 a 1000 mm, com β de 0,1 a 0,75, orifício de pelo menos 12,5 mm e Reynolds acima de 5000 (β ≤ 0,56); fora disso a página avisa. O cálculo não considera trechos retos, rugosidade, forma e estado da borda, vapor ou escoamento bifásico, condensado, nem a incerteza da medição. Para projetar ou verificar uma instalação, use a norma, o projeto e os dados do fabricante.
Cálculo de referência (Cd típico ou ISO 5167-2); não considera trechos retos, rugosidade, estado da borda nem a incerteza da medição. Confirme sempre com o projeto, com a norma e com o fabricante.