Instalações e Tubulações Industriais I

Carlos Henrique de Oliveira Almeida                                                       TIA:3094760-1

Trabalho de Instalações e Tubulações Industriais I – Professor Leme

Novembro/2014

Universidade Presbiteriana Mackenzie

Introdução

Instalação:

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Dados:

Segue abaixo os dados fornecidos:

• Tubo sem costura de aço carbono, com propriedades mecânicas abaixo:

• Tensão admissível do material = 110,3 Mpa

• Tensão admissível devido à flexão = 100 Mpa

• Módulo de elasticidade do aço E = 2 x 105 Mpa

• Peso específico do aço 78,5 N / dm3

• Curvas feitas de tubos dobrados

• Tolerância dimensional para o fornecimento = 12,5%

• Acréscimo de 0,05 na espessura de parede do tubo para corrosão

• Pressão de projeto = 800 KPa

• Comprimentos dos trechos retos dos tubos:

• L1 = 3 m
• L2 = 80 m
• L3 = 2 m

• Valor máximo de vazão da bomba Q = 220 m³/h

• Cotas de elevação:

• H1 = 1,0 m
• H2 = 6,0 m

• Pressão de saída da bomba para o valor de vazão considerado P1 = 320 KPa

• Altura máxima do líquido no reservatório acima do ponto 2 , hR = 18 m

• Pressão reinante no reservatório PR = 80 KPa

• Peso Específico do líquido δ = 10 N/dm³

• Viscosidade cinemática do fluido v = 6 cSt

• Velocidade recomendada para o fluido na tubulação V= 1 m/s

• Tubos comerciais da série (schedule) 40.

Cálculo do Diâmetro Econômico

Cálculo da perda de carga pela formula de energia (Je)

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Determinação do diâmetro referência

Para o cálculo do diâmetro de referência será considerado uma velocidade recomendada de 100 cm/s

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A partir da tabela de tubos Schedule, será adotado um diâmetro de 10” (sch 40)

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Determinação da nova velocidade

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Calcula-se o número de Reinalds para analisar o tipo de escoamento.

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Como o número de Reinalds deu maior que 4000, será considerado escoamento turbulento.

Cálculo da perda de carga pela fórmula da geometria (Jg)

Como o escoamento é turbulento a perda de carga pela geometria, será calculado através da seguinte formula:

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Determinação do f

1. Será necessário obter o grau de rugosidade através do gráfico seguinte:

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Com o gráfico chegamos a um grau de rugosidade de 0,00018

Com o número de Reinalds e a rugosidade, através do gráfico de Moddy obtem-se o f:

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f = 0,021

Perdas equivalentes (singularidades) para 10”

2 x Válvulas gaveta = 4m

3 x Curvas de 90° = 6 m

1 x Válvula de retenção = 24 m

1 x Entrada de reservatório = 9,5 m

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Com isso, consegue-se calcular o Jg.

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Como Je = 1,0 obtêm-se um Je >> Jg

Para confirmar será calculado com 8” para comparamos valores e observar o melhor a ser utilizado.

A partir da tabela de tubos Schedule, será adotado um diâmetro de 8” (sch 40)

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