Diferença entre fluxo de massa e fluxo volumétrico

Medição precisa da vazão de fluidos em diversas aplicações industriais e de engenharia, o que garante desempenho e eficiência ideais. A medição da vazão mássica apresenta vantagens óbvias em relação à vazão volumétrica, especialmente para ar comprimido e gases técnicos como argônio, CO2 e nitrogênio. Leia o artigo e obtenha insights profissionais em ambas as medições.

O que é fluxo de massa?

Fluxo de massa refere-se à medida da passagem de uma massa por unidade de tempo. A massa representa o número total de moléculas que se movem através de vasos específicos, sem serem afetadas por mudanças de temperatura e pressão. Diferentemente do volume, a massa de um gás permanece constante apesar das flutuações nas condições ambientais. A vazão 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?

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, aplicadas para descrever o 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; ao contrário, ele se contrai com a diminuição da temperatura e da pressão. Em outras palavras, a temperatura e a pressão devem ser levadas em consideração ao medir o fluxo volumétrico.

Taxa de fluxo de massa vs taxa de fluxo volumétrico

O conhecimento detalhado da vazão mássica e da vazão volumétrica é benéfico para a escolha da técnica de medição apropriada. A vazão mássica é extremamente precisa e confiável em processos nos quais a densidade do fluido pode variar com a temperatura e a pressão. Essa tecnologia é popular em indústrias que atribuem grande importância ao controle de precisão das propriedades dos fluidos, como as farmacêuticas e petroquímicas.

Por outro lado, a medição de vazão volumétrica é suficientemente poderosa em setores onde a precisão é menos importante. Por exemplo, o método é suficientemente confiável para monitorar e controlar a vazão em sistemas de irrigação agrícola e redes de distribuição de água, sem mencionar as compensações complexas necessárias no processamento. A medição volumétrica é uma opção mais simples e econômica em setores específicos. Imprecisões podem ocorrer caso as condições ambientais não sejam gerenciadas adequadamente.

Benefícios da medição de fluxo de massa

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

Opte pela medição de vazão mássica para um controle de processamento mais preciso. Os operadores podem tomar decisões informadas com dados precisos de vazão, reduzindo o desperdício e melhorando a qualidade do produto. O monitoramento constante das vazões mássicas permite que os operadores ajustem as vazões de acordo com as mudanças nas condições, mantendo suas operações eficientes e eficazes.

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

Medidores de vazão volumétricos são recomendados para aplicações que priorizam menos a alta precisão. No entanto, um medidor de volume precisa de compensação adicional com temperatura e pressão adicionais. Informações adicionais sobre temperatura e pressão, por sua vez, não podem comprometer a precisão e a repetibilidade. Portanto, 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 obrigam pessoas acostumadas a medidores de vazão volumétricos a fazer algumas alterações no processamento industrial específico. 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.

Como converter fluxo de massa em fluxo volumétrico?

Às vezes, pode ser necessário converter o fluxo de massa em fluxo volumétrico. A conversão é feita usando uma fórmula simples, aplicando os valores de densidade relevantes à equação a seguir.

Taxa de fluxo volumétrico = Taxa de fluxo de massa/Densidade

A densidade relaciona a vazão mássica à 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.vazão volumétricaé obtido pela divisão devazão mássicapela densidade do fluido. Avazão volumétricavaria com a temperatura e a pressão, enquanto umavazão mássicapermanece constante quando a temperatura ou a pressão mudam.

Sistemas integrados de medição de vazão com soluções de automação aumentam significativamente a eficiência e a qualidade dos produtos finais. Além disso, o ajuste fino das vazões e a análise em tempo real contribuem para uma operação ideal, sem interrupções no processo. O método proativo resulta em operações otimizadas e melhorias contínuas.

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