Departamento de Engenharia Química e de Petróleo
TEQ00103 – Sistemas de Instrumentação e Controle Automático
LISTA 2 – Vazão e Nível
Entrega: 30 de Abr 2015
1. A partir da equação de Bernoulli, desenvolver uma fórmula para o cálculo da taxa de
fluxo volumétrico (Q) dada a pressão diferencial. P entre duas correntes de fluxo com
áreas transversais diferentes (A1 e A2). Suponha um fluido incompressível ( =
constante) que flui ao longo de um caminho de nível (z1 = Z2), e recuperar o caudal
volumétrico é igual ao produto da área da área transversal e a velocidade do fluido (Q
= Av).
Equação de Bernoulli:
2. Calcular as pressões (em polegadas de H2O) correspondente aos LRV e URV para
cada um desses transmissores dispostos como se mostra na figura abaixo, de modo
a medir as duas interfaces de líquido-líquido diferentes. Considere que o espaço de
entre os pontos de cada transmissor é de 10 pés e as gravidades específicas (Gf) dos
fluidos indicadas na figura.
Question 74
Profa. Ninoska Bojorge
Monitor: Pedro Jordão F. de Castilho
p. 1 de 2
3. Seja seguinte transmissor P usado para medir a queda de pressão criada por uma placa
de orifício ao escoar um hidrocarboneto líquido (= 47 lb/ft3) através da tubulação. A faixa
de vazão projetada para a placa de orifício é de 0 – 550 GPM e sua faixa de pressão
diferencial correspondente é de 0 – 125 plg de H2O:
Normalmente, glicol de alta densidade (SG = 1,8) é
bombeado para as duas linhas de impulso do
transmissor para preenchê-lo completamente e
deslocar quaisquer hidrocarbonetos líquido leve.
Infelizmente, parte desse fluido de enchimento
vazou para fora da linha de impulso do lado da
pressão baixa, de modo que apenas 30 das suas
34 plgs de altura vertical são preenchidos com
glicol, as quatro polegadas superiores são enchidas com o fluido do processo. Calcule o
P do erro de enchimento do transmissor DP, e, em seguida, calcular a vazão que do
transmissor "acha" que vai através da tubulação, como resultado desta diferença de
pressão quando, de facto, o fluxo é completamente interrompido.
4. Um medidor de vazão tipo turbina de medição de água de resfriamento para um grande gerador de
energia emprega um circuito eletrônico para converter os impulsos de bobina num sinal de corrente
analógico de 4-20 mA. O fator “K” para o elemento de turbina é de 120 pulsações por litro, e a saída
analógica de 4-20 mA variaram entre 0 e 800 GPM. Complete a seguinte tabela de valores para
este transmissor, assumindo calibragem perfeita (erro zero). Mostre os cálculos.
Vazão medida
Sinal de frequência
Percentual do span
Sinal saída
(GPM)
(Hz)
saída (%)
(mA)
250
300
50
15
5. Calcular a pressão diferencial detectada (em PSI) pelo transmissor de nível em três diferentes níveis
da água: (0%, 50% e 100%) para o sistema de medição do nível num tambor de uma caldeira de
vapor.
Considere a densidade da água (quente) do tambor da caldeira de 49 lb/ft3, a densidade de vapor
de 1,3 lb/ft3 e a densidade de água (quente) na "conexão molhada" de 61 lb/ft3. Se a pressão "baixa"
no lado (L) do transmissor for maior que a pressão "alta" no lado (H), verifique-se expressar a
quantidade de pressão diferencial como um número negativo.
Profa. Ninoska Bojorge
Monitor: Pedro Jordão F. de Castilho
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