Projeto de um Aparato Experimental Portátil para Medição de Vazão em Tubos Capilares

Abstract

O presente trabalho apresenta o projeto de uma aparato experimental portátil para a medição de vazão em tubos capilares a ser utilizado no Laboratório de Aplicação da Whirlpool S.A. - Unidade Embraco de Compressores e Soluções de Refrigeração (Embraco). O Laboratório Aplicação é responsável por testar os produtos Embraco aplicados a sistemas de refrigeração, bem como adequar produtos de clientes para que possam ser utilizados com os compressores da empresa. Nesse processo de adaptação de sistemas é de grande importância que seja medida a vazão em tubos capilares. O projeto foi baseado na norma ASHRAE 28 e propôs a utilização do medidor de vazão mássica CMFS010 da fabricante Micro Motion como elemento principal do novo aparato experimental, além da uso da válvula Swagelok KPR como elemento regulador de pressão. Para prever o desempenho do aparato projetado foram realizadas algumas alterações na bancada atualmente utilizada para medir vazão em tubos capilares. Por meio de um software desenvolvido em Labview e o padrão Modbus/RS-485 foi possível fazer a comunicação com os transmissores utilizados e fazer a aquisição das variáveis do processo. Os resultados dos ensaios realizados mostraram que utilizando-se medidores de vazão mássica é possvel fazer as medições em um período de tempo até 8 vezes menor que o levado pelo aparato de medição utilizado atualmente. Também se constatou que o novo aparato será mais portátil, sustentável e com menor erro de medição, características conferidas por este utilizar essencialmente componentes eletrônicos na sua composição.

This work presents the design of a portable experimental rig for measuring capillary tubes flow to be used at the Application Lab of Whirlpool S.A. - Embraco Compressor and Cooling Solutions Unit. The Application Lab is responsible for testing Embraco products applied to cooling systems as well as for adequating client products so that the compressors manufactured by Embraco can be used. The stand design was based on ASHRAE 28 standard and used the coriolis mass flow meter Micro Motion CMFS010 as its main component and the Swagelok KPR Series valve as pressure regulator element. To predict the performance of the designed stand some changes in the actual experimental rig were made. A Labview program was developed to communicate with the transmitters in use and to make the acquisition of the process variable data. Experiments carried out showed that using a mass flow meter it is possible to run the tests up to 8 times faster. Also, it was noticed that the new experimental rig will be more portable, sustainable, and will present better accuracy. These characteristics are provided by the electronic devices that will be used to build the new test stand.