Rotâmetros – o que são e como funcionam

Afinal, o que é um rotâmetro?

Rotâmetros são instrumentos medidores de vazão de “área variável”, nos quais fluídos (líquidos até uma certa viscosidade, gases ou vapores) escoam de baixo para cima através de um tubo cônico vertical.

Esse tubo pode ser de vidro, plástico ou metal dependendo da aplicação e do fluído que for passar nele. No seu interior encontra-se um flutuador cujo peso é constante e calculado.

Como a perda de carga do flutuador permanece constante, um aumento de vazão requer um aumento de área livre para o escoamento do fluido. Dessa forma, quando o flutuador entra em equilíbrio dinâmico ele está indicando a vazão de forma instântanea que é indicada na escala de medição do instrumento.

Rotâmetros OMEL Modelo 4N8

Rotâmetros OMEL Modelo M250 – Bancada de calibração

A leitura é direta! Ao fazer a leitura do instrumento, o operador fica sabendo o quanto de fluído está passando na tubulação naquele momento.

Dentro de sua simplicidade apresentam uma notável variedade de tamanhos, conexões e materiais construtivos, indo do plástico às ligas metálicas conforme a necessidade da aplicação.

Os rotâmetros são amplamente utilizados nos mais variados processos e segmentos industriais onde existe a necessidade da medição e observação instantânea de pequenas e médias vazões.

Oferecem uma grande vantagem sobre instrumentos mais sofisticados, que é a excelente relação entre custo e desempenho.

Construção

Os rotâmetros medidores de vazão são constituídos essencialmente de três elementos:

• Um tubo cilíndrico de tronco cônico fabricado com vidro temperado, plástico ou metal com sua base mais larga localizada na parte superior do rotâmetro.
• Uma escala graduada que pode ser aplicada direatamente sobre o tubo ou posicionada na lateral do mesmo. Essa escala é preparada e gravada após a calibragem do instrumento em um banco de testes.
• Uma haste de metal ou vidro que é fixada na parte superior e inferior no interior do tudo do instrumento. Por essa haste corre o flutuador perfeitamente guiado pelo tubo e pela haste e livre para se mover verticalmente. Alguns rotâmetros menores não possuem essa haste, mas sim, flutuadores esféricos livres.

Princípio de funcionamento

Quando não há passagem de fluído, o flutuador fica assentado na parte inferior do rotâmetro.

No momento em que o fluído vindo através da tubulação onde o rotâmetro está instalado começa a passar através do tubo o flutuador recebe um impulso para o alto que tende a levantá-lo. Isso cria uma passagem entre a haste vertical e a parede do tubo liberando a passagem o fluído.

Devido ao formato cônico do tubo com a sua secção maior localizada na parte superior, à medida que o flutuador sobe, aumenta a área de passagem em volta do mesmo e, consequentemente, a vazão subirá também.

Princípio de funcionamento de um rotâmetro

O flutuador continuará subindo até que o impulso não iguale o peso do flutuador subtraído do peso do fluído correspondente ao próprio volume. Dizemos que o flutuador encontra-se em equilíbrio dinâmico, sendo submetido de um lado à pressão do fluído e ao efeito de flutuação e do outro lado, ao seu próprio peso.

A cada posição vertical do flutuador corresponde uma vazão calculada e determinada que é indicada na escala do instrumento. A uniformidade da graduação dessa escala em todo o comprimento do vidro é consequência do formato especial do flutuador.

Observando a posição do flutuador em relação à escala graduada do rotâmetro o operador pode então fazer uma leitura direta da vazão e determinar com precisão a quantidade de fluido que passa pela tubulação naquele momento.

Instalação

Os rotâmetros devem ser montados sempre na posição vertical na tubulação do fluído cuja vazão se quer medir, de maneira que o fluído seja sempre dirigido de baixo para cima.

Pode ser montado diretamente na tubulação ou em by-pass como indicado no esquema. Pelo esquema, o rotâmetro montado em by-pass é montado com duas válvulas. Uma a montante do aparelho e outra a jusante. Essa instalação permite o funcionamento da linha principal, mesmo que o rotâmetro tenha sido retirado para limpeza ou reparo.

Diagrama de instalação de um rotâmetro com válvulas de controle de vazão na entrada e saída do instrumento

Sempre que possível recomenda-se instalar uma válvula de regulagem de vazão na saída do instrumento, para que se evitem eventuais efeitos de turbulência causados por um fluído ao passar por uma válvula reguladora montada na entrada do aparelho.

Como não são afetados por variações do perfil de velocidade de entrada, os rotâmetros não necessitam de trechos retos de tubulação a montante.

A importância de selecionar corretamente o modelo e materiais dos rotâmetros

A OMEL possui uma vasta linha de rotâmetros que atendem com precisão e excelente custo as necessidades de medição de vazão de aplicações dos mais variados segmentos industriais.

Os rotâmetros OMEL possuem varias opções de materiais que são selecionados pela nossa equipe técnica segundo a necessidade da aplicação do cliente.

Quanto à escala de medição a OMEL não oferece ao mercado apenas rotâmetros com escalas padrão como é o caso de aparelhos/instrumentos similares de outros fabricantes.

Pensando no pessoal de operação e na facilidade de leitura e registro, a OMEL fornece sempre escalas que atendem exatamente a solicitação e a necessidade da aplicação de cada cliente. O processo de calibração do instrumento é realizado de forma única e personalizada.