Diferença entre fluxo de massa e fluxo volumétrico

Medição do fluxo de fluidos com precisão em diversas aplicações de engenharia e industriais, o que garante desempenho e eficiência ideais. Existem vantagens óbvias na medição do fluxo de massa em relação ao fluxo volumétrico, especialmente para ar comprimido e gases técnicos como argônio, CO2 e nitrogênio. Leia o artigo e perceba a visão profissional em ambas as medições.

O que é fluxo de massa?

O fluxo de massa refere-se à medida de uma passagem de massa por unidade de tempo. A massa representa o número total de moléculas que se movem através de vasos específicos, não afetadas por mudanças de temperatura e pressão. Diferente do volume, a massa de um gás permanece constante apesar das flutuações nas condições ambientais. A taxa de fluxo de massa é descrita em unidades como quilogramas por hora (kg/h) ou libras por minuto (lb/min); os gases são descritos em metros cúbicos padrão por hora (Nm³/h) ou pés cúbicos padrão por minuto (SCFM).

O que é fluxo volumétrico?

O fluxo volumétrico refere-se ao fluxo real, medindo um volume em movimento por unidade de tempo. m3/h, m3/min, CFM ou ACFM são unidades comuns para fluxo volumétrico, que são aplicadas para descrever seu tamanho em um espaço tridimensional. O volume dos gases é diretamente proporcional à temperatura e à pressão. O volume de um gás se expande com o aumento da temperatura e da pressão; pelo contrário, encolhe com a diminuição da temperatura e da pressão. Em outras palavras, a temperatura e a pressão devem ser levadas em consideração ao medir a vazão volumétrica.

Taxa de fluxo de massa versus taxa de fluxo volumétrico

O conhecimento detalhado da vazão mássica e da vazão volumétrica é benéfico para escolher a técnica de medição apropriada. A vazão mássica é extremamente precisa e confiável em processos nos quais a densidade do fluido pode mudar com a temperatura e a pressão. Esta tecnologia é popular em indústrias que atribuem muita importância ao controle preciso das propriedades dos fluidos, como farmacêutica e petroquímica.

Pelo contrário, a medição do fluxo volumétrico é suficientemente poderosa em indústrias onde a precisão é menos importante. Por exemplo, o método é suficientemente fiável na monitorização e controlo do caudal em sistemas de irrigação agrícola e redes de distribuição de água, para não mencionar compensações complexas necessárias no processamento. A volumétrica é uma opção mais simples e econômica em setores específicos. Podem ocorrer imprecisões caso as condições ambientais não sejam gerenciadas adequadamente.

Benefícios da medição de fluxo de massa

O principal benefício da utilização da medição de fluxo de massa reside em sua precisão e confiabilidade, reduzindo a dependência de correções de temperatura e pressão. A correlação direta entre o fluxo de massa e as propriedades do fluido permite o monitoramento em tempo real sem as complexidades dos cálculos compensatórios.

Escolha a medição de fluxo de massa para um controle de processamento mais preciso. Decisões informadas poderiam ser tomadas pelos operadores com datas de fluxo precisas à sua disposição para reduzir o desperdício e melhorar a qualidade do produto. O monitoramento constante das taxas de fluxo de massa permite que os operadores se ajustem de acordo com as mudanças nas condições, deixando suas operações eficientes e eficazes.

Quando usar um medidor de vazão volumétrico ou um medidor de vazão mássica?

Os medidores de vazão volumétricos são recomendados para aplicações que dão menos importância à alta precisão. No entanto, um medidor de volume necessita de compensação adicional de temperatura e pressão adicionais. Considerando que informações adicionais sobre temperatura e pressão não poderiam representar uma ameaça a uma maior precisão e repetibilidade. Portanto, os medidores de vazão mássica são mais confiáveis ​​e precisos quando comparados aos medidores de vazão volumétricos.

Quando usar um medidor de vazão volumétrico ou um medidor de vazão mássica?

As vantagens dos medidores de vazão mássica forçam as pessoas acostumadas com medidores de vazão volumétricos a fazer algumas mudanças no processamento industrial especial. Felizmente, é fácil fornecer vazões em volume com um medidor de vazão mássica, atingindo o objetivo adicionando volume (também conhecido como diâmetro do tubo) ao medidor de vazão.

Como converter fluxo de massa em fluxo volumétrico?

Talvez às vezes seja necessário converter o fluxo de massa em fluxo volumétrico. A conversão é alcançada após usar uma fórmula simples, aplicando os valores de densidade relevantes na equação a seguir.

Taxa de fluxo volumétrico = taxa de fluxo de massa/densidade

A densidade relaciona a vazão mássica com a vazão volumétrica. E a densidade é inversamente proporcional à temperatura e à pressão. Ou seja, altas temperaturas causam baixas densidades e altas pressões também causam baixas densidades. Ovazão volumétricaé obtido dividindo otaxa de fluxo de massapela densidade do fluido. UMvazão volumétricavaria com a temperatura e a pressão, enquanto umtaxa de fluxo de massapermanece constante quando a temperatura ou a pressão mudam.

Sistemas integrados de medição de vazão com soluções de automação melhoram significativamente a eficiência e a qualidade dos produtos finais. Além disso, o ajuste fino nas taxas de fluxo e a análise em tempo real contribuem para uma operação ideal sem interrupções no processo. O método proativo tem efeito tanto nas operações simplificadas quanto nas melhorias contínuas.

Em resumo, compreender as nuances das medições de vazão mássica e volumétrica é vital para otimizar o desempenho em diversas aplicações. Ao aproveitar as técnicas de medição corretas e abraçar os pontos fortes de cada abordagem, os profissionais podem aprimorar suas operações e obter maior precisão em seus processos de gerenciamento de fluidos.