relatorio instrumentos de vazao, pressao e temperatura

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Universidade Estadual do Oeste do Paran UNIOESTE Centro de Engenharia e Cincias Exatas CECE Engenharia Qumica - 3 ano Laboratrio de Engenharia Qumica I

PRTICA 1: INSTRUMENTOS DE VAZO, PRESSO E TEMPERATURA

Toledo PR 2013

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Gabriela Angela Severgnini Julcimari Caroline Schossler Deak Meurielle Hesper Vanessa Chagas

PRTICA 1: INSTRUMENTOS DE VAZO, PRESSO E TEMPERATURA

Trabalho referente disciplina de Laboratrio de Engenharia Qumica I em cumprimento parcial aos requisitos para obteno do ttulo de graduao em Engenharia Qumica na Universidade

Estadual do Oeste do Paran Campus de Toledo.

Docente: Veronice Slusarski Santana

Toledo - PR Maro / 2013

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RESUMO

Em muitos processos industriais necessrio fazer a medio da temperatura, da presso e da vazo, seja pra assegurar que o processo ocorra, ou para o controle de certas variveis importantes que so determinantes na obteno do produto. Com a realizao desta prtica buscou-se conhecimento sobre alguns instrumentos de medida de temperatura, presso e vazo, bem como, do mtodo de calibrao dos mesmos. Para a obteno da temperatura foram utilizados os seguintes materiais: termmetro digital, termmetro analgico, termmetro de mercrio e banho termosttico, no caso da presso usou-se manmetro de tubo em U, manmetro de Bourdon e rgua metlica, e na parte de vazo: rotmetro; bomba centrfuga, caixa de gua, cronmetro, balana e um balde de plstico. Para todos os instrumentos foi feito uma anlise de regresso linear, na qual quanto mais o coeficiente linear estivesse perto de 0 e o coeficiente angular perto de 1, melhor seria a calibrao. Para o termmetro de mercrio em relao ao banho termosttico obteve-se a reta ajustada 1,04597x 3,3943. Para o termmetro analgico em relao ao banho termosttico obteve-se a reta ajustada: 1,02284x + 0,92386. E finalmente para o termmetro digital em relao ao banho termosttico obteve-se a reta: 1,00180x + 0,39168. No experimento com instrumento de presso, converteram-se as presses utilizando o termo de converso 1mmHg = 0,0014 Kgf/cm2. Em seguida fez-se a curva de calibrao obtendo-se a reta ajustada 1,25238x 0,03564. Por fim, no experimento de vazo, calculou-se a vazo utilizando o valor da densidade da gua como sendo 0,99707 g/mL e em seguida montou-se a curva, obtendo-se a reta 0,97565x + 0,06916. Concluiu-se com a prtica que o termmetro de mercrio encontra-se descalibrado, enquanto os outros esto dentro de uma faixa de erro aceitvel. O instrumento de presso analisado mostrou resultados ligeiramente afastados em relao aos pontos, porm a curva ajustada tem um bom coeficiente de correlao. No experimento de vazo, verificaram-se resultados bons, mostrando que o equipamento era preciso.

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NDICE LISTA DE ILUSTRAES......................................................................................5 LISTA DE TABELAS...............................................................................................6 NOMENCLATURA..................................................................................................7 1. INTRODUO...................................................................................................8 2. FUNDAMENTAO TERICA.........................................................................9 3. MATERIAIS E MTODOS...............................................................................11 3.1 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE TEMPERATURA.................................11 3.2 INTRUMENTOS DE MEDIDA DE PRESSO.............................................11 3.3 INTRUMENTOS DE MEDIDA DE VAZO..................................................12 4. RESULTADOS.................................................................................................13 4.1 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE TEMPERATURA................................13 4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE PRESSO..........................................13 4.3 INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE VAZO...............................................13 5. DISCUSSO.....................................................................................................14 5.1 TEMPERATURA..........................................................................................14 5.2 PRESSO....................................................................................................20 5.3 VAZO.........................................................................................................22 6. CONCLUSO...................................................................................................26 7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.................................................................27

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LISTA DE ILUSTRAES

Figura 01 Mdulo experimental para medio de vazo........................................12 Grfico 01 Banho Termosttico x Tempo...............................................................14 Grfico 02 - Termmetro analgico x Termmetro de Mercrio...............................15 Grfico 03 - Termmetro digital x Termmetro de Mercrio.....................................16 Grfico 04 Banho Termosttico x Termmetro de Mercrio..................................17 Grfico 05 Banho Termosttico x Termmetro Digital...........................................18 Grfico 06 Banho Termosttico x Termmetro Analgico......................................19 Grfico 07 Presso Manmetro x Presso Calculada............................................21 Grfico 08 Vazo Rotmetro x Vazo Calculada...................................................24

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LISTA DE TABELAS

Tabela 01: Resultados obtidos na prtica de instrumentos de temperatura.............13 Tabela 02: Resultados obtidos na prtica de instrumentos de presso....................13 Tabela 03: Resultados obtidos na prtica de instrumentos de vazo.......................13 Tabela 04: Anlise estatstica grfico Banho Termosttico x Tempo........................14 Tabela 05: Anlise estatstica grfico Termmetro analgico x Termmetro de Mercrio......................................................................................................................16 Tabela 06: Anlise estatstica grfico Termmetro digital x Termmetro de Mercrio......................................................................................................................17 Tabela 07: Anlise estatstica grfico Banho Termosttico x Termmetro de Mercrio......................................................................................................................18 Tabela 08: Anlise estatstica grfico Banho Termosttico x Termmetro Digital..........................................................................................................................19 Tabela 09: Anlise estatstica grfico Banho Termosttico x Termmetro Analgico....................................................................................................................19 Tabela 10: Presso calculada em Kgf/cm2................................................................21 Tabela 11: Anlise estatstica grfico Presso Manmetro x Presso Calculada....................................................................................................................21 Tabela 12: Vazo do rotmetro e Mdia dos valores de vazo calculados juntamente com seus respectivos erros........................................................................................23 Tabela 13: Anlise estatstica grfico Vazo Rotmetro x Vazo Calculada............24

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NOMENCLATURA

Vazo (L/min) Massa (g) Tempo (s; min) Presso (N/m; Kgf/cm2; psi) Altura (m) Volume(L) Densidade (Kg/L)

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1. INTRODUO Os processos industriais exigem um controle na fabricao de seus diversos produtos. Nestes processos necessrio controlar e manter constantes algumas variveis, tais como: presso, vazo, temperatura, nvel, pH, condutividade, velocidade, umidade, etc. Os instrumentos de medio e controle permitem manter essas variveis constantes no processo, melhorando assim a qualidade e aumentando em quantidade o produto e a segurana. A vazo a quantidade em volume (V) de fluido que atravessa uma dada seo do escoamento por unidade de tempo. A vazo de determinado fluido em um sistema pode ser medida por diversos mtodos. A escolha deste baseada em parmetros como, por exemplo: natureza do fluido, volume escoado de fluido, preciso na medio da vazo e exigncia no controle da medio. O rotmetro o principal e mais conhecido medidor de vazo de rea varivel. Foi desenvolvido h vrios anos e nas ultimas dcadas que se verificou um maior progresso, permitindo que hoje ele possa ter utilizao nas mais diversas situaes e condies. A medio de temperatura ponto de interesse da cincia h muitos anos. O corpo humano um pssimo termmetro, pois s consegue diferenciar o que est frio ou quente em relao sua prpria temperatura. Portanto com o passar dos tempos o homem comeou a criar aparelhos que o auxiliassem nesta tarefa. A temperatura uma das variveis mais usadas na indstria de controle de processos nos seus mais diversos segmentos e ainda vale lembrar que a temperatura uma grandeza bsica para a medio e controle de vazo, densidade, etc. A variao de temperatura afeta o rendimento de reaes qumicas, pode prejudicar o equipamento, afetar as propriedades biolgicas de compostos orgnicos, entre outros efeitos. H uma grande variedade de equipamentos para se aferir a temperatura, entre os mais utilizados esto: o termmetro de mercrio, o digital e o analgico. Para a aferio da presso existem tambm muitos equipamentos, os manmetros de Bourdon e o de tubo em U so exemplos desses medidores.

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2. FUNDAMENTAO TERICA Nas indstrias de modo geral, so necessrias medidas de vazes, presso e temperatura. Para tanto, necessrio equipamentos com alta preciso em seus resultados. A vazo a quantidade volumtrica ou gravimtrica do fluxo em relao ao tempo, usada em muitas aplicaes, tais como controle de processo industri