Manual de Operação e Instalação

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1 Mnul de Operção e Instlção Clh Prshll MEDIDOR DE VAZÃO EM CANAIS ABERTOS Cód: 073AA M Rev. B Novembro / 2008 S/A. Ru João Serrno, 250 Birro do Limão São Pulo SP CEP Fone: (11) FAX: (11) e-mil: ssistencitecnic@levelcontrol.com.br

2 Clh Prshll ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO CONSTRUÇÃO SELEÇÃO DE TAMANHO INSTALAÇÃO OPERAÇÃO MANUTENÇÃO FÓRMULAS E TABELAS MEDIDOR DE NÍVEL CERTIFICADO DE GARANTIA

3 Clh Prshll 1. INTRODUÇÃO O medidor Prshll desenvolvido pelo engenheiro Rlph L. Prshll, n décd de 1920, nos Estdos Unidos, é um melhori relizd no projeto de clh Venturi. Desenvolvido inicilmente pr plicções em irrigção, hoje em di é utilizdo frequentemente ns plicções industriis e de snemento. 2

4 Clh Prshll 2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O medidor Prshll, tmbém conhecido por Clh Prshll, é um medidor de vzão pr cnis bertos. A clh é constituíd de um estrutur com predes verticis, possuindo n entrd um trecho convergente (0-1), um trecho contrído em declive de seção constnte (1-2), e n síd um trecho divergente em clive (2-3). Figur 1 O trecho convergente, tmbém chmdo de crist, produz um nível, no líquido medido, que está diretmente relciondo com vzão. Com uxílio de um medidor de nível externo dequdo, podemos obter leiturs de vzão com um bo precisão. 3

5 Clh Prshll 3. CONSTRUÇÃO Os tmnhos ds Clhs Prshll são designdos pel lrgur d grgnt (trecho contrído). A norm vigente no Brsil é norm NBR/ISO9826:2008. Porém, tendo em vist ser um norm reltivmente nov, grnde miori ds clhs Prshll existentes obedecem à norm ASTM 1941:1975. Neste mnul presentmos os ddos ds dus norms. Portnto, verificr por qul norm foi fbricd su clh pr utilizr corretmente os ddos qui presentdos. Os tmnhos disponíveis são os presentdos ns tbels bixo: 3.1 NORMA NBR/ISSO 9826:2008 As tbels seguir presentm, respectivmente, s crcterístics de vzão ds clhs Prshll de pequens e grndes dimensões: Clh Prshll nº Lrgur d Grgnt b ( m ) Equção d vzão 1) n Q = Ch 3 ( m / s ) Intervlo de Intervlo de Altur Vzão 2) h Q ( m ) (x10-3 m 3 /s) min. mx. min. mx. Tbel 1 Limite modulr σ c (experimentl) Rzão de Submergênci σ (recomenddo) , ,152 0,381 h 0,03 0,45 1, ,55 0,6 1, ,25 0,561 h 0,03 0,60 3, ,6 1, ,30 0,679 h 0,03 0,75 3, ,62 0,6 1, ,45 1,038 h 0,03 0,75 4, ,64 0,6 1, ,60 1,403 h 0,05 0,75 12, ,66 0,6 1, ,75 1,772 h 0,06 0,75 25, ,67 0,6 1, ,90 2,147 h 0,06 0,75 30, ,68 0,6 1, ,00 2,397 h 0,06 0,80 30, ,7 1, ,20 2,904 h 0,06 0,80 35, ,70 0,7 1, ,50 3,668 h 0,06 0,80 45, ,72 0,7 1, ,80 4,440 h 0,08 0,80 80, ,74 0,7 1, ,10 5,222 h 0,08 0,80 95, ,76 0, ,40 6,004 h 0,08 0,80 100, ,78 0,7 1) n onde D C é o coeficiente de descrg D n é um expoente dependente de b 2) Vlores rredonddos 4

6 Clh Prshll Equção d Intervlo de Intervlo de Lrgur vzão Altur Vzão Rzão de d Condição de h Q Submergênci Grgnt 3 escomento ( m ) ( m / s ) σ b livre (recomenddo) C s ( m ) Q = C1h Min Mx ]Min Mx 3 ( m / s ) ,05 7,463 h 0,09 1,07 0,16 8,28 0,80 1,0 Clh Prshll nº Tbel 2 Coeficiente de Submergênci (Ftor de Correção) 15 3,68 9,859 h 0,09 1,37 0,19 14,68 0,80 1,2 16 4,57 10,96 h 0,09 7 0,23 25,04 0,80 1,5 17 6,10 14,45 h 0,09 1,83 0,31 37,97 0,80 2,0 18 7,62 17,94 h 0,09 1,83 0,38 47,16 0,80 2,5 19 9,14 21,44 h 0,09 1,83 0,46 56,33 0,80 3, ,19 28,43 h 0,09 1,83 0,60 74,70 0,80 4, ,24 35,41 h 0,09 1,83 0,75 93,04 0,80 5,0 1) C1 = CDb, onde C é o coeficiente de descrg D Figur 2 5

7 Clh Prshll Clh Prshll nº Grgnt Seção de Entrd Seção de Síd Altur d Prede b l X Y h p1 b 1 l 1 l e l h 2 l 2 h p2 h c 1 0,152 0,305 0,050 0,075 0,115 0,400 0,610 0,622 0,415 0,390 0,610 0,012 0, ,250 0,600 0,050 0,075 0,230 0,780 1,325 1,352 0,900 0,550 0,920 0,072 0, ,300 0,600 0,050 0,075 0,230 0,840 1,350 1,377 0,920 0,600 0,920 0,072 0, ,450 0,600 0,050 0,075 0,230 1,020 1,425 1,454 0,967 0,750 0,920 0,072 0, ,600 0,600 0,050 0,075 0,230 1,200 1,500 1,530 1,020 0,900 0,920 0,072 0, ,750 0,600 0,050 0,075 0,230 1,380 1, ,074 1,050 0,920 0,072 0, ,900 0,600 0,050 0,075 0,230 1, ,121 1,200 0,920 0,072 0, ,000 0,600 0,050 0,075 0, ,700 1,734 1,181 1,300 0,920 0,072 1, ,200 0,600 0,050 0,075 0,230 1,920 1,800 1,836 1,227 1,500 0,920 0,072 1, ,500 0,600 0,050 0,075 0,230 2,280 1,950 1,989 1,329 1,800 0,920 0,072 1, ,800 0,600 0,050 0,075 0,230 2,640 2,100 2,142 1,427 2,100 0,920 0,072 1, ,100 0,600 0,050 0,075 0,230 3,000 2,250 2,295 1,534 2,400 0,920 0,072 1, ,400 0,600 0,050 0,075 0,230 3,380 2,400 2, ,700 0,920 0,072 1, ,050 0,910 0,305 0,230 0,343 4,760 4,270-1,830 3,660 1,830 0,152 1, ,660 0,910 0,305 0,230 0,343 5,610 4,880-2,030 4,470 2,440 0,152 1, ,570 1,220 0,305 0,230 0,457 7,620 7,620-2,340 5,590 3,050 0,203 1, ,100 1,830 0,305 0,230 0,686 9,140 7,620-2,840 7,320 3,660 0,305 2, ,620 1,830 0,305 0,230 0,686 10,670 7,620-3,350 8,940 3,960 0,305 2, ,140 1,830 0,305 0,230 0,686 12,310 7,930-3,880 10,570 4,270 0,305 2, ,190 1,830 0,305 0,230 0,686 15,480 8,230-4,880 13,820 4,880 0,305 2, ,240 1,830 0,305 0,230 0,686 18,530 8,230-5,890 17,270 6,100 0,305 2,130 Tbel NORMA ASTM 1941:1975 Lrgur d Grgnt Cpcidde de Vzão W Min Mx (inch) (m 3 /h) (m 3 /h) Tbel 4 6

8 Clh Prshll Figur 3 DIMENSÕES W A 2/3A B C D E T G K M N P R X Y [inch] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] Tbel 5 Obs.: As medids correspondentes à clhs Prshll com lrgur de grgnt de 1 e 2 não constm n norm ASTM 1941:1975, embor seus vlores sejm determindos mtemticmente bsedos n mesm. 7

9 Clh Prshll Os medidores Prshll podem ser construídos no cmpo ou fbricdos nos seguintes mteriis: -) Fibr de vidro b-) Aço crbono revestido c-) Aço inox d-) Concreto 4. SELEÇÃO DE TAMANHO Pr seleção do tmnho do medidor Prshll, devem ser conhecidos os seguintes ddos: -) lrgur do cnl n montnte e n jusnte; b-) vzões máxim e mínim; c-) profundidde d águ no cnl; d-) perd de crg dmissível; e-) previsão pr vzões futurs. As seguintes recomendções devem ser levds em cont: -) Utilizr sempre escomento livre, pois ssim é necessário pens um medidor de nível no trecho convergente; b-) Pr se obter escomento livre s seguintes condições devem ser obedecids: Norm NBR/ISO 9826:2008: 1-) relção h b / h = 0,6 pr medidores té 0,90 m; 2-) relção h b / h = 0,7 pr medidores té 2,40 m; 3-) relção h b / h = 0,8 pr medidores té 15,24 m. c-) d-) Norm ASTM 1941:1975: 1-) relção Hb/H < 0,6 pr medidores té 22 ; 2-) relção Hb/H < 0,7 pr medidores de Onde: h e H correspondem à ltur d lâmin de águ montnte. h b e Hb - correspondem à ltur d lâmin de águ jusnte. Crg totl n crist do medidor não superior à crg totl n seção de entrd; Perd de crg no medidor não superior à crg disponível; e-) Cso tenh fogmento, obedecer os máximos citdos nteriormente (item b). Neste cso será necessário instlr um medidor de nível tmbém no trecho contrído; 8

10 Clh Prshll f-) Obedecids tods s condições citds, escolher clh de menor lrgur. 5. INSTALAÇÃO Algums condições básics de instlção devem ser obedecids: -) O medidor Prshll deve ser instldo precedido à montnte ou por um reservtório de grnde dimensão, onde velocidde sej sensivelmente nul, ou por um trecho de cnl prismático onde o escomento sej uniforme; b-) O medidor deve estr instldo com o cnl tnto n montnte como n jusnte; c-) O medidor deve ser linhdo longe o suficiente d comport ou curvs, pr que o escomento n região d entrd do medidor sej uniforme e completmente livre de turbulêncis, onds ou vórtices; d-) A crist do medidor deve estr rigorosmente em nível fim de ssegurr mesm vzão pr o mesmo nível o longo d lrgur do medidor; e-) As predes lteris do trecho contrído devem estr prlels e verticis; f-) Pode-se construir com clive de 1:4 um rmp inicil no início d seção convergente; g-) Pode-se construir um degru n síd o fim d seção divergente (vide figur 2); h-) Pode-se fzer um concordânci em plnt, n prte d entrd trvés de rios convenientes, por exemplo, pr medidores menores do que 12 um rio de 0,41 m, pr medidores de um rio de 0,51 m e pr medidores de um rio de 0,61 m; i-) O medidor de nível deve estr instldo de form medir o vlor d ltur d lâmin de águ montnte e d ltur d lâmin de águ jusnte. 6. OPERAÇÃO Operndo-se com escomento livre, bst um medid d ltur d lâmin de águ montnte pr se conhecer vzão. Est medid é feit n seção convergente, crist, loclizd um distânci de 2/3 do comprimento d prede convergente. N operção não desejd, porém possível, ou sej, condição de escomento por submersão, lém d medid n crist, será preciso tmbém um medid d ltur d lâmin de águ jusnte, num ponto próximo d seção finl d grgnt. Pr medidores de 6 96, posição dess segund medid deverá ficr 2 montnte d prte finl d seção estrnguld. 9

11 Clh Prshll As relções Hb/H e que constitui vzão de submersão n prátic não deve ultrpssr 95%. 7. MANUTENÇÃO A mnutenção de um medidor Prshll é bstnte simples, pois su form construtiv dificult o cúmulo de sedimentos. Por isso, o medidor Prshll é comumente utilizdo em esgoto e águ com sólidos em suspensão Porém, fz-se necessári um vistori cuj frequênci é estudd cso cso, dependendo d su condição de operção. Além do specto limpez, observr s condições d clh proprimente dit, pois dependendo do mteril de construção (se concreto, lvenri, mdeir, metl ou fibr de vidro) pode ter tempo de vid vriável. 8. FORMULAS E TABELAS A função mtemátic pr norm ASTM 1941:1975 que express vzão em função d ltur é: Q = K x H n Onde: K é um constnte que depende ds dimensões d clh e juste d unidde de engenhri; n é um vlor que difere ligeirmente de 3/2 (vide tbel bixo pr vlores de K e n pr diversos pdrões). Vlores de n K [pr vzão em m 3 /h] [inch] W n K [mm] 1 25,4 1, , ,8 1, , ,2 1, , ,4 1, ,6 1, , ,8 1, , ,2 1, , ,6 1, , ,4 1, , ,2 1, , ,0 1, , ,8 1, , , , ,60 Tbel 6 10

12 Clh Prshll 9. MEDIDOR DE NÍVEL O medidor Prshll pode ser fornecido com escl grdud em vzão, ns uniddes de engenhri de su escolh. As uniddes mis comuns são: m 3 /h, l/min, l/s ou m 3 /h. Atulmente, o medidor de nível mis utilizdo n Clh Prshll é do tipo ultrssônico, por su precisão (±0,25% FE) e por su prticidde, pois, como o sensor não entr em contto direto com o fluido, não há problems de incrustções. Além disso, tmbém temos vntgem de trnsmitir à distânci, trvés sinl elétrico, os vlores de vzão (instntâne ou totlizd), sej por um sinl nlógico 4-20 ma, sej por um comunicção digitl do tipo RS485. O medidor de nível ultrssônico possui um conversor com leitur diret ou vzão, n unidde de engenhri desejável, como tmbém podendo totlizr o volume do líquido que já pssou pelo medidor Prshll. Aviso: Este mnul poderá ser lterdo sem prévio viso, pois os ddos desse documento são revisdos periodicmente e s correções necessáris serão considerds ns próxims versões. Agrdecemos por qulquer tipo de sugestão que venh contribuir pr melhor deste documento. 11

13 Clh Prshll 10. CERTIFICADO DE GARANTIA Este equipmento, Medidor de Vzão tipo Clh Prshll, Modelo: Nº. de série: É grntido contr defeitos de mão de obr e mteril pelo przo de 365 dis d dt de entreg. Est grnti será invlidd qundo, critério de julgmento d, o equipmento tiver sido submetido busos ou mnuseios impróprios. Qundo o repro, dentro d grnti, for necessário, o usuário deverá remeter o equipmento à fábric ou reposto, ficndo s despess de seguro e frete por cont e risco do usuário. Dt de Entreg: / / 12