Uma placa de orifício foi dimensionada para produzir uma pressão diferencial de 20^prime prime WG para um fluxo de 5 m^3 / h de ciclohexanol, que tem uma densidade de 0,95. Uma célula DP é configurada para transmitir o sinal WG de 0-20
Em certa ocasião, há apenas água no sistema, e o sinal final extraído da raiz quadrada lê 40 % de sua faixa de medição.
A. Quais são os dois sinais eletrônicos (mA)?
B. Qual é o verdadeiro da vazão de água em m^3 / h ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma placa de orifício usada para medir a vazão de um líquido (ciclohexanol inicialmente, depois água). A matéria aqui envolve mecânica dos fluidos, especialmente o uso de placas de orifício para medir vazão através da diferença de pressão.
Para resolver, vamos precisar entender como a diferença de pressão (ΔP) está relacionada com a vazão (Q) usando a fórmula da placa de orifício e também como os sinais eletrônicos (mA) se relacionam com a faixa de medição do transmissor de pressão diferencial (DP).

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados fornecidos:
  • Pressão diferencial projetada (ΔP) para ciclohexanol: 20’’ WG
  • Vazão correspondente (Q) para ciclohexanol: 5 m³/h
  • Densidade do ciclohexanol: 0,95
  • Faixa de sinal do transmissor DP: 0-20 mA
Agora, quando há apenas água no sistema, a densidade muda (a densidade da água é aproximadamente 1,0 kg/L ou 1,0 g/cm³, mas vamos considerar 1,0 para simplificar).

Passo 3

Para a Parte A, precisamos encontrar os dois sinais eletrônicos em mA quando o sinal final extrai da raiz quadrada lê 40% da faixa de medição.
Primeiro, entendemos que o transmissor DP está configurado para enviar um sinal de 4 a 20 mA correspondente a 0 a 20’’ WG.
Quando o sinal está lendo 40% da faixa, isso significa que o sinal está a 40% do caminho entre 4 mA e 20 mA.

Passo 4

Vamos calcular:
A faixa total de mA é de 16 mA (20 mA - 4 mA).
40% dessa faixa é:
0,40 times 16 , mA = 6,4 , mA
Então, o sinal eletrônico correspondente é:
4 , mA + 6,4 , mA = 10,4 , mA
Portanto, os dois sinais eletrônicos são 10,4 mA cada.

Passo 5

Agora, para a Parte B, queremos encontrar a verdadeira vazão de água em m³/h.
Sabemos que a vazão está relacionada à raiz quadrada da diferença de pressão. Se o sinal está a 40%, a diferença de pressão real está a:
40% times 20'' , WG = 8'' , WG
A fórmula da vazão para uma placa de orifício é:
Q = C times raizDe
Onde:
  • 5 , m³/h = C times raiz20 é a vazão,
  • Qágua = C times raiz8 é uma constante que depende das características da placa,
  • Qágua5 = raiz8raiz20 é a diferença de pressão.
Sabemos que para ciclohexanol:
Qágua = 5 times raiz8raiz20 ³
Agora, para água:
Qágua = 5 times raiz820 = 5 times raiz0,4 approx 5 times 0,6325 = 3,1625 , m³/h á
Dividindo as duas equações:
á
á
Simplificando:
á³

Resposta

A. Os dois sinais eletrônicos são 10,4 mA cada.
B. A verdadeira vazão de água é aproximadamente 3,16 m³/h.

Exercícios relacionados