Que tipo de orifício deve ser utilizado em Placas quando o fluido possui alto grau de sólidos em suspensão?

Passo 1

Beleza, vamos lá. A pergunta é: “Que tipo de orifício deve ser usado em placas quando o fluido tem muito sólido em suspensão?” Isso cai em Mecânica dos Fluidos, mais precisamente na medição de vazão por placas de orifício (medidor de pressão diferencial). Para responder isso a gente vai precisar entender quais são os tipos de orifício em placa (concentríco, excêntrico, segmental, etc.) e por que alguns deles são melhores quando tem partículas sólidas.

Passo 2

Primeiro, lembra rapidinho como funciona uma placa de orifício: você tem um cano e numa placa fina faz um furo. Quando o fluido passa, ele acelera no orifício e cria uma diferença de pressão entre antes e depois. A partir dessa Δp, usando a equação de Bernoulli e a equação da vazão
Q = Cd Ao raiz2,De
a gente consegue calcular o fluxo. Aqui é coeficiente de descarga, é a área do furo e é a densidade do fluido.

Passo 3

O problema dos sólidos em suspensão é que, se o furo tiver cantos vivos ou “dead space”, as partículas podem se acumular, entupir ou mudar o perfil do escoamento, deixando a medição errada ou até travando o sistema. Por isso existem formatos especiais de orifício que minimizam essas zonas de acumulação.

Passo 4

Os tipos mais usados quando o fluido tem sólidos são:
  • Orifício excêntrico: o furo não fica no centro do cano, ele é deslocado até “tocar” uma das paredes. Assim não há espaço acima ou abaixo do furo para as partículas pararem.
  • Orifício segmental (ou de quadrante): em vez de um furo circular completo, faz-se um pedaço de círculo (segmento). A abertura fica “raspando” a parede interna do tubo, de novo sem pontos mortos.
Ambos evitam depósitos. O excêntrico costuma ser o mais simples e comum.

Resposta

Use um orifício excêntrico (ou, em casos mais extremos, um orifício segmental/quadrante), pois o furo deslocado até tocar a parede interna do tubo não cria bolsões onde as partículas sólidas possam se acumular.

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