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Distribuio de VaporDistribuio de Vapor
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Distribuio de VaporDistribuio de Vapor
Estao redutora de pressoEstao redutora de presso
Vapor de alta presso Vapor de alta presso
Vapor de Vapor de baixa pressobaixa presso
Coletor de vaporColetor de vapor
Sistema de drenagemSistema de drenagem
CondensadoCondensado
CondensadoCondensado
Vapor da Vapor da CaldeiraCaldeira
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Coletores de Vapor (Barrilhete)Coletores de Vapor (Barrilhete)
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Coletores de Vapor (Barrilhete)Coletores de Vapor (Barrilhete)
Velocidade Ideal = 5 a 8 m/s
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Coletores de Vapor (Barrilhete)Coletores de Vapor (Barrilhete)
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Formao de Condensado na LinhaFormao de Condensado na Linha
Principal DeformaoPrincipal Deformao
Poro de condensado
arrastado pelo fluxo de vapor
Vibrao e rudo Vibrao e rudo causados pelo causados pelo golpe de aretegolpe de arete
CondensadoFiltro
Vlvula
Filtro
Vlvula
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Qual a intensidade da fora deste golpe?Qual a intensidade da fora deste golpe?
Os clculos a seguir mostram a quantidade de condensado formado em um trecho de 30 metros de tubulao DN 3, bem como a magnitude da fora de impacto causada por essa massa de gua:
Clculo da Taxa de Condensao (Qc):
Dados da instalao:
Presso de Operao: 10 Kgf/cm2Temperatura do vapor: 183,2CCalor Latente (10,5 bar): 478,3 Kcal/KgDimetro da Tubulao: 3Comprimento: 30 mTemperatura Ambiente: 35CTtulo do vapor: 0,8
Onde:U Coeficiente Global de troca (Kcal/hm2 C)At rea de Troca (m2)DT Diferencial de TemperaturaCl Calor Latente do vapor (Kcal/Kg)X Ttulo do vapor
* Considerando U = 7, 0 Kcal/hm2 C para tubulao em ao, sem isolamento trmico.** Com isolamento trmico (com eficincia de 80%), teramos U = 3,81 Kcal/hm2 C para tubulao em ao.
ClxXTUxAtxQc
D=
ClxXTUxAtxQc
D=
ClxXTUxAtxQc
D=
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Onde:
re = 0,0445 e ri = 0,0395 Ae = 2pr . l = 2p.(0,0445) . 30 = 8,38 m2
Clculo da rea de Troca Mdia Tubo DN 3:
Am = 8,38 7,44 = 7,72 m2ln 0,0445
0,0395
12ln
rr
AiAeAm-
= Onde:
re = 0,0445 e ri = 0,0395 Ae = 2pr . l = 2p.(0,0445) . 30 = 8,38 m2
Clculo da rea de Troca Mdia Tubo DN 3:
Am = 8,38 7,44 = 7,72 m2ln 0,0445
0,0395
12ln
rr
AiAeAm-
=
12ln
rr
AiAeAm-
=
12ln
rr
AiAeAm-
= Onde:
re = 0,0445 e ri = 0,0395 Ae = 2pr . l = 2p.(0,0445) . 30 = 8,38 m 2Ai = 2pr . l = 2p.(0,0395) . 30 = 7,44 m2
Qual a intensidade da fora deste golpe?Qual a intensidade da fora deste golpe?
Clculo da quantidade de condensado formado em 30 m:
Qc = 7 . 7,72 . (183,2 25) = 22,34 Kg/h478,3 . 0,8
Qc = 22,34 Kg/h ou 0,0252 m 3/h
Clculo da quantidade de condensado formado em 30 m:
Qc = 7 . 7,72 . (183,2 25) = 22,34 Kg/h478,3 . 0,8
Qc = 22,34 Kg/h ou 0,0252 m 3/h
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Qual a intensidade da fora deste golpe?Qual a intensidade da fora deste golpe?
Onde:
m vazo de massa (Kg/s)v1 Velocidade inicial (m/s)v2 Velocidade final (m/s)r - Densidade (Kg/m3)A rea interna do tubo DN 3 (m)v Velocidade de escoamento (m/s)
e) Clculo da Fora de Impacto do Condensado (Golpe de Arete):
F = m . (v2 v1) e m = r . A .v
Ento:
F = r . A .v (v2 -v1)
Como v2 = 0, teremos:
F = r . A .v 2
Isto significa que, no momento em que o mbolo hidrulico formado pelo condensado se choca com algum componente na tubulao, teremos uma fora de impacto instantnea 171,9 vezez maior que a fora do vapor saturado , temperatura de 183,2C.
A ttulo de ilustrao, para o vapor temos:
F = 5,16 . 0,0049 . (20) 2
F = 10,11 N ou 1,03 Kgf/cm2 / Kg de vapor
Para o condensado, temos: ( r gua a 183,2C = 886,9 Kg/m 3)
F = 886,9 . 0,0049 . (20)2
F = 1.738,32 N ou 177,20 Kgf/cm2 /Kg de Condensado (!!!)
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Casos ReaisCasos Reais
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Condensado formado a cada 30 m durante o Condensado formado a cada 30 m durante o aquecimento inicial (kg/h)aquecimento inicial (kg/h)
Temperatura ambiente 22Temperatura ambiente 2200C.C.
Pressokg/cm2 2 2 1/2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 24
0.0 2.8 4.3 5.7 8.1 14.2 21.4 30.4 40 48 63 79 92 1290.7 3.3 5.3 6.9 9.8 17.3 25.9 37.1 49 58 75 95 112 1561.4 3.7 6.0 7.8 11.1 19.6 29.5 41.5 55 65 85 108 127 1772.8 4.4 7.1 9.2 13.1 23.0 34.8 49.1 65 77 100 127 149 2084.2 4.9 7.8 10.2 14.6 25.6 38.4 54.5 72 86 112 141 166 231 7.0 5.7 9.1 11.9 16.9 29.7 44.6 63.4 84 99 130 163 192 2688.5 6.1 9.7 12.7 18.0 31.7 47.8 67.9 90 106 138 175 206 287
10.5 6.5 10.3 13.4 19.1 33.6 50.4 71.4 95 112 146 185 217 30312.0 6.8 10.8 14.2 20.1 35.4 53.1 75.4 100 118 155 195 229 320 14.0 7.1 11.3 14.8 21.0 37.0 55.8 79.0 105 124 162 204 240 33417.5 7.1 12.2 16.0 22.7 39.9 59.8 85.3 113 134 174 220 259 36021.0 11.2 17.1 22.9 33.4 63.7 96.9 143.7 198 237 305 381 467 528
Dimetro
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Condensado formado a cada 30 m durante o Condensado formado a cada 30 m durante o processo (kg/h)processo (kg/h)
Temperatura ambiente 22Temperatura ambiente 2200C.C.
Tubulao isolada com 80 % de eficincia.Tubulao isolada com 80 % de eficincia.
Pressokg/cm2 2 2 1/2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 24
0.7 2.7 3.1 4.0 4.9 7.2 9 11 13 14 16 17 20 242.1 3.6 4.0 4.9 6.3 8.9 12 14 17 19 21 22 25 30 4.2 4.5 5.4 6.3 8.0 12.0 15 18 22 24 28 30 33 407.0 5.4 6.7 8.0 9.8 14.7 18 23 27 30 34 37 42 50 8.5 5.8 7.2 8.9 10.7 16.1 20 25 30 33 38 40 45 54
12.0 7.1 8.5 10.3 11.6 17.0 24 30 35 38 44 48 53 63 17.5 8.1 9.8 12.1 15.2 22.3 28 34 41 45 52 56 53 7521.0 8.9 11.2 13.4 16.5 24.1 30 38 45 50 56 62 69 82
Dimetro
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Construo Correta da Bota ColetoraConstruo Correta da Bota Coletora
VaporVapor
VaporVapor
CondensadoCondensado
Bota Bota coletoracoletora
PurgadoresPurgadores
CorretoCorreto
IncorretoIncorreto
25/30mm25/30mm
Seo transversalSeo transversal
Seo transversalSeo transversal
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Construo Correta da Bota ColetoraConstruo Correta da Bota Coletora
Qual o Correto?
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Dimensionamento de Botas ColetorasDimensionamento de Botas Coletoras
Escoamentolivre Linha coletora
de condensadoDIMETROS CORRESPONDENTES
D1 2 2.1/2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24
D2 2 2.1/2 3 3 3 4 6 6 8 8 8 10 10 10
DN1 1/2
DN2 3/4 1 1.1 /2 2
L mm. para todas as medidas, utilizar como mnimo 250
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Pontos de DrenagemPontos de DrenagemDrenagem intermediria (a cada 30 metros para vapor saturado)
Pontos de subida ou descida
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Layout da TubulaoLayout da Tubulao
VaporVapor Retorno Retorno ao Nvel ao Nvel SuperiorSuperior
Ponto de DrenagemPonto de Drenagem
30 30 -- 50m50m
Inclinao 1/250Inclinao 1/250
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Drenagem de Linhas de distribuioDrenagem de Linhas de distribuio
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Finais de Linha
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Finais de Linha
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RamificaesRamificaes
CorretoCorretoCorretoCorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto
VaporVapor VaporVapor
CondensadoCondensado
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RamificaesRamificaes
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Redues Concntricas e Excntricas Redues Concntricas e Excntricas
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Redues Concntricas e Excntricas Redues Concntricas e Excntricas
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Separador de UmidadeSeparador de UmidadeO princpio bsico de funcionamento determinado pela brusca reduo da velocidade no seu interior, alterando tambm de forma brusca o valor da energia cintica;Para concretizar a eficincia do processo, existe no interior dos separadores placas defletoras formando chicanas, e assim, pela diferena de densidade aliada reduo da energia cintica, s partculas de gua so retidas e purgadas.
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Separador de UmidadeSeparador de Umidade
2. 2vmEc =
F = m . v
Q = v . A
Ec = Energia Cintica
m = massa
V = velocidade
F = Fora
Q = Vazo
A = rea
D = Dimetro
d1
D2 A = . D2 4
(Cte.)
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FuncionamentoFuncionamentoVAZOVAZO Separador
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VAZOVAZO SeparadorFuncionamentoFuncionamento
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VAZOVAZO SeparadorFuncionamentoFuncionamento
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SSS
VAZOVAZO
S
Separador
FuncionamentoFuncionamento
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SS S
SSS
VAZOVAZO SeparadorFuncionamentoFuncionamento
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Instalaes TpicasInstalaes Tpicas
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Entrada de Entrada de vaporvapor
Filtros YFiltros Y
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Instalaes TpicasInstalaes Tpicas
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Dimensionamento Dimensionamento
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Critrios para o DimensionamentoCritrios para o Dimensionamento
Para Vapor SaturadoLinhas Principais: 20 a 30 m/sLinhas Secundrias: 15 m/sColetores: 8 m/s
Para Vapor Superaquecido: 35 a 50 m/s
Perdas de Carga Inferiores a 0,08 kgf/cm2.100m
Velocidade
Perda de Carga
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Ideal: Dimensionar pelo mtodo da velocidade e conferir pelo mtodo da perda de carga!
Critrios para o DimensionamentoCritrios para o Dimensionamento
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Rgua de Clculo para VaporRgua de Clculo para Vapor
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Critrio da VelocidadeCritrio da Velocidade
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Critrio da Perda de CargaCritrio da Perda de Carga
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Rgua de Clculo para VaporRgua de Clculo para Vapor
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Vapor SuperaquecidoVapor Superaquecido
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ExercciosExerccios
Exerccio 2:
Achar o volume especfico do vapor superaquecido para uma presso absoluta de 10 kg/cm2 e uma temperatura de 250 oC.
Exerccio 1:
Qual o Dimetro de uma linha principal de vapor saturado seco, presso absoluta de 10 kg/cm2 , e uma vazo de 10.000 kg/h
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ExercciosExercciosExerccio 3:Qual o dimetro de um tubo e a velocidade do vapor superaquecido por ele transportado, sabendo-se que:Vazo = 600 kg/h / Presso = 10 kgf/cm2 / Temp. = 250 oC
Exerccio 4: Pede-se o comprimento equivalente de uma rede com 200 m de extenso, em tubo schedule 40 e dimetro 2 cm. Contendo 3 curvas de 90o, raio longo e 1 vlvula globo.
Exerccio 5:Pede-se a temperatura, o volume especfico, o calor sensvel e o calor latente do vapor saturado presso absoluta de 10 kg/cm2.
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FrmulaFrmulaPela frmula:
Onde: Q = Vazo (kg/h)V = Velocidade (m/s)d = Volume especfico (m3/kg)D = Dimetro (cm)
Se dividirmos por 100 o valor da vazo, encontraremos um dimetro 10 vezes menor, em cm.
dQ = 0,283 V . D2
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Projeto de um Sistema de Projeto de um Sistema de Distribuio de VaporDistribuio de Vapor
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3. 3. Pretensionamento (COLD SPRING)Pretensionamento (COLD SPRING), introduzindo tenses iniciais , introduzindo tenses iniciais opostos s tenses geradas pela dilatao trmica.opostos s tenses geradas pela dilatao trmica.
2. Uso de 2. Uso de elementos deformveis intercalados na tubulaoelementos deformveis intercalados na tubulao, de , de maneira a absorverem as dilataes ocorridas.maneira a absorverem as dilataes ocorridas.
1. 1. Trajeto do tubo afastandoTrajeto do tubo afastando--se em linha reta, por meio de ngulos no se em linha reta, por meio de ngulos no plano ou no espaoplano ou no espao, de maneira que o tubo fique com a flexibilidade , de maneira que o tubo fique com a flexibilidade prpria, capaz de absorver as dilataes.prpria, capaz de absorver as dilataes.
Principais meios para controlar os Principais meios para controlar os efeitos da efeitos da dilatao trmicadilatao trmica em tubulaes:em tubulaes:
Dilatao TrmicaDilatao Trmica
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VistaVistasuperiorsuperior
Lira ou FerraduraLira ou Ferradura
VistaVistasuperiorsuperior
ContornoContorno
Juntas de TelescpioJuntas de Telescpio
Juntas de Expanso
Dilatao TrmicaDilatao Trmica
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Dilatao TrmicaDilatao Trmica
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Dilatao TrmicaDilatao Trmica
Curva em UCurva em U
FluxoFluxo
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Dilatao TrmicaDilatao Trmica
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P o sio no rm alP osio n orm al
C o m pressoC om presso
D isten oD is teno
M o vim en toM o vim entoax ia laxia l
M o vim entoM o vim entoang ularan gular
M o vim entoM o vim en tola terallatera l
D ila taoD ilataoJ.E .J .E .(d upla)(dup la )
M o vim entos fu n dam en ta isM o vim entos fu ndam entais
E xem plo dem o vim entos la tera is
D ilataoD ila tao
D ila taoD ilataoE xE x . de. de m o vm o v . an gular. an gular
D ilataoD ila tao
Dilatao TrmicaDilatao Trmica
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOO Que Traceamento Vapor?
Uma combinao de traceamento Uma combinao de traceamento vapor e isolamento so usados para criar vapor e isolamento so usados para criar um ambiente artificial um ambiente artificial
Tubulaes de processos;Tubulaes de processos;
Containers;Containers;
Instrumentos.Instrumentos.
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOOnde Usado o Traceamento?
Refinarias e Refinarias e Petroqumicas;Petroqumicas;
Indstrias Alimentcias;Indstrias Alimentcias;
Indstrias Gerais.Indstrias Gerais.(leo combustvel)(leo combustvel)
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOPor que Traceamento Vapor?
Previne que o produto se estrague;Previne que o produto se estrague;
Minimiza os custos de bombeamento;Minimiza os custos de bombeamento;
Previne os riscos de solidificao.Previne os riscos de solidificao.
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Produto
Linha Tracer
Produto condutor de calor
Isolamento
Produto
Linha Tracer
Produto condutor de calor
Isolamento
As tubulaes de traceamento devem ser anexadas do centro base da tubulao do produto, e nunca devem ser anexadas no topo da tubulao do produto.
CorretoCorretoIncorretoIncorreto
Expanso
TRACEAMENTOTRACEAMENTO
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOTipos de Traceamento
Crtico;Crtico;
NoNo--crtico ou simples;crtico ou simples;
Encamisado;Encamisado;
Instrumentao.Instrumentao.
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOTraceamento Crtico:
Previne contra a solidificao; Previne contra a solidificao;
Previne que o produto se Previne que o produto se estrague. estrague.
Traceamento No-Crtico:
Mantm a viscosidade tima do Mantm a viscosidade tima do produto.produto.
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TRACEAMENTO CRTICOTRACEAMENTO CRTICO
Manifold
Controle de Temperatura
Silenciador
Spiratec
Purgador
Purgador
Linha do Produto
Traceamento
Vlvula de Bloqueio
Vapor
CondensadoManifold
Controle de Temperatura
Silenciador
Spiratec
Purgador
Purgador
Linha do Produto
Traceamento
Vlvula de Bloqueio
Vapor
Condensado
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TRACEAMENTO NOTRACEAMENTO NO--CRTICOCRTICO
Linha do Processo
Traceamento
Vlvula de Bloqueio
Purgador
Vapor
Condensado
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOLinhas de Produto Encamisadas: Produtos altamente crticos;Produtos altamente crticos;
Aquecimento ou adio de calor. Aquecimento ou adio de calor.
Traceamento de Instrumentao: Medidores de vazoMedidores de vazo
Vlvulas de controleVlvulas de controle
BombasBombas
Estaes de amostraEstaes de amostra
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TRACEAMENTOTRACEAMENTO
Eliminador de arEliminador de arLinhas Encamisadas
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Traceamento de instrumentao
Corpo de vlvula
Corpo de BombaCorpo de Bomba
Traceamento de Flange
TRACEAMENTO DE INSTRUMENTAOTRACEAMENTO DE INSTRUMENTAO
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOClculo do Calor Total Necessrio em um Sistema de Traceamento:
Q W Lt = 1000
QQtt = Calor total necessrio (= Calor total necessrio (kiloWattskiloWatts))
W W = Perda de calor na tubulao do processo (Watts/metro)= Perda de calor na tubulao do processo (Watts/metro)
LL = Comprimento total da tubulao do produto com= Comprimento total da tubulao do produto comtraceamento (metros) traceamento (metros)
(dividindo por 1000, converte Watts para(dividindo por 1000, converte Watts para kiloWattskiloWatts))
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOClculo do Calor Total Necessrio em um Sistema de Traceamento: EXEMPLO:EXEMPLO:
Perda de calor Perda de calor = 97 Watts/metro= 97 Watts/metroW = 97 Watts/metroW = 97 Watts/metro
Comprimento total da Comprimento total da tubulaotubulao traceadatraceada = 200 metros= 200 metrosL = 200 metrosL = 200 metros
Q W Lt = 1000
Qt = 97 2001000
.Q t = 19 4, kiloWatts
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TRACEAMENTOTRACEAMENTOClculo da Demanda Total de Vapor de um Sistema de Traceamento:
M Qh
tt
fg= 3600
MMtt = Demanda total de vapor (= Demanda total de vapor (kilogramaskilogramas/hora)/hora)QQtt = Calor total necessrio (= Calor total necessrio (kiloWattskiloWatts))hhffgg = Entalpia especfica de evaporao = Entalpia especfica de evaporao
((kiloJouleskiloJoules//kilogramakilograma))
(multiplicando por 3600 resulta em(multiplicando por 3600 resulta em kilogramaskilogramas/hora)/hora)
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TRACEAMENTOTRACEAMENTO
EXEMPLO:EXEMPLO:
QQtt = 19,4= 19,4 kiloWattskiloWatts
Presso do vaporPresso do vapor = 5 bar g= 5 bar ghhffgg = 2086= 2086 kiloJouleskiloJoules//kilogramakilograma
Clculo da Demanda Total de Vapor de um Sistema de Traceamento:
M Qh
tt
fg= 3600
Mt = 1942086
3600.
M = 33,5 kilo gramas / horat
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Como Calcular?Como Calcular?
Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ da caldeira
PCI
Quanto??
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Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 85%- Temp. gua de Alimentao 80C- Custo do leo BPF R$ 1,08 / Kg- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h
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Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFCt = Calor Total (Tabela Vapor Saturado)
Ct vapor = 662 Kcal/kg
Pressorelativa Temp.
Calor sensvel
Calor latente
Calor total
VolumeEspecfico
kgf/cm2 C kcal/kg kcal/kg kcal/kg m3/kg
0 1 99.1 99.1 539.4 638.5 1.7251 2 119.6 119.9 525.9 645.8 0.9022 3 132.9 133.4 516.9 650.3 0.6163 4 142.9 143.6 509.8 653.4 0.4704 5 151.1 152.1 503.7 655.8 0.3815 6 158.1 159.3 498.5 657.8 0.3216 7 164.2 165.6 493.8 659.4 0.2777 8 169.6 171.3 489.5 660.8 0.2448 9 174.5 176.4 485.6 662.0 0.2189 10 179.0 181.2 481.8 663.0 0.19810 11 183.2 185.6 478.3 663.9 0.18011 12 187.1 189.7 475.0 664.7 0.16612 13 190.7 193.5 471.9 665.4 0.15413 14 194.1 197.1 468.9 666.0 0.14314 15 197.4 200.6 466.0 666.6 0.134
Pressoabsoluta
kgf/cm2
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Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFCs = Calor Sensvel (Tabela Vapor Saturado)
Cs gua = 80 Kcal/kg t=80C
Pressorelativa Temp.
Calor sensvel
Calor latente
Calor total
VolumeEspecfico
kgf/cm2 C kcal/kg kcal/kg kcal/kg m3/kg
0 1 99.1 99.1 539.4 638.5 1.7251 2 119.6 119.9 525.9 645.8 0.9022 3 132.9 133.4 516.9 650.3 0.6163 4 142.9 143.6 509.8 653.4 0.4704 5 151.1 152.1 503.7 655.8 0.3815 6 158.1 159.3 498.5 657.8 0.3216 7 164.2 165.6 493.8 659.4 0.2777 8 169.6 171.3 489.5 660.8 0.2448 9 174.5 176.4 485.6 662.0 0.2189 10 179.0 181.2 481.8 663.0 0.19810 11 183.2 185.6 478.3 663.9 0.18011 12 187.1 189.7 475.0 664.7 0.16612 13 190.7 193.5 471.9 665.4 0.15413 14 194.1 197.1 468.9 666.0 0.14314 15 197.4 200.6 466.0 666.6 0.134
Pressoabsoluta
kgf/cm2
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Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFEnto:
Ct = 662,0 Kcal/kgCusto do leo = R$ 1,08/kgPCI = 9.800 Kcal/kg (leo BPF)
1,671,6760 %60 %1,541,5465 %65 %1,431,4370 %70 %1,331,3375 %75 %1,251,2580 %80 %1,181,1885 %85 %FatorFatorEficinciaEficincia
1,671,6760 %60 %1,541,5465 %65 %1,431,4370 %70 %1,331,3375 %75 %1,251,2580 %80 %1,181,1885 %85 %FatorFatorEficinciaEficincia
FATOR DE CORREO DO RENDIMENTO DA CALDEIRA
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Exemplo 01 Exemplo 01 leo BPFleo BPFCALCULANDO:
Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ da caldeira
PCI
Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 1,08 x 1,18 = R$ 75,68---------------
9.800
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Exemplo 02 Exemplo 02 Gs GLPGs GLPDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 85%- Temp. gua de Alimentao 80 C- Custo do Gs GLP R$ 1,60 / Kg- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h
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Exemplo 02 Exemplo 02 Gs GLPGs GLPEnto:
Ct = 662,0 Kcal/kgCusto do gs GLP = R$ 1,60/kgPCI = 11.300 Kcal/kg (Gs GLP)
Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ da caldeira
PCI
Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 1,60 x 1,18 = R$ 97,24---------------
11.300
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Exemplo 03 Exemplo 03 Gs NaturalGs NaturalDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 85%- Temp. gua de Alimentao 80 C- Custo do Gs Natural R$ 0,70 / m- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h
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Exemplo 03 Exemplo 03 Gs NaturalGs NaturalEnto:
Ct = 662,0 Kcal/kgCusto do gs natural = R$ 0,70/mPCI = 10.800 Kcal/kg (Gs Natural)Densidade do Gs Natural = 0,62 Kg/m
Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ ------------------------------- da caldeira
PCI densidade gs (0,62 kg/m)
Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 0,70 x 1,18 = R$ 71,80--------------- ----------
10.800 0,62
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Indstria que utiliza Bagao como combustvel de sua Caldeira Aquatubular, onde:
Exemplo 04 Exemplo 04 -- BagaoBagao
Presso e Operao : 21 barg
Gerao de 50 toneladas / hora de vapor
PCI do Bagao: 1.800 Kcal / kg (50% umidade)
Temperatura da gua de alimentao: 20oC
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1o Passo Clculo da quantidade de energia para a Gerao de 1 tonelada de vapor:
Presso de Operao : 21 barg
Calor Sensvel : 221,2 Kcal / kg
Calor Latente : 447,7 Kcal / kg
Assim para 1 kg de vapor:
(Cs 20) + ( Cl * X) = CALOR TOTAL
(221,2-20) + (447,7*0,7) = 514,59 Kcal
Exemplo 04 Exemplo 04 -- BagaoBagao
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2o Passo Clculo da Relao Kg de Bagao x Kg de Vapor:
J vimos anteriormente que para gerao de um 1 kg de vapor
necessitamos 514,59 Kcal.
Sendo o PCI do Bagao igual a 1.800 Kcal / kg teremos :
1.800 / 514,59 = 3,49 kg de vapor por kg de bagao. Porm,
teremos que levar em conta o rendimento da caldeira (para
caldeiras a bagao pode ser considerado 60%), ento :
3,49 kg * 0,6 = 2,09 ou 2,1 kg de vapor / kg de Bagao
Exemplo 04 Exemplo 04 -- BagaoBagao
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3o Passo Clculo da quantidade bagao para gerao de 1000 kg de vapor, e Custo do Vapor:
Se 1 kg de bagao geram 2,1 kg de vapor:
476,19 kg de bagao iro gerar 1 ton de vapor
O custo da Tonelada do Bagao de R$ 15,00.
Assim, a tonelada de vapor custar:
R$ 15,00 x 476,19/1000 = R$ 7,15 por tonelada
Exemplo 04 Exemplo 04 -- BagaoBagao
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Exemplo 05 Exemplo 05 LenhaLenhaDADOS:- Presso Caldeira 8 bar- Eficincia da Caldeira 80%- Temp. gua de Alimentao 80 C- Custo do Lenha R$ 35,0 / m- Vazo da Caldeira 3000 Kg/h- Densidade Lenha = 550 Kg/m
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Exemplo 05 Exemplo 05 LenhaLenhaEnto:
Ct = 662,0 Kcal/kgCusto da lenha = R$ 35,0 /mPCI = 3.140 Kcal/kg (lenha)Densidade Lenha = 550 Kg/m
Custo Tonelada = Ct Cs gua x 1000 x Custo do Combustvel x Fator de Rendimento do Vapor ------------------ ----------------------- da caldeira
PCI densidade lenha
Custo Ton. Vapor = 662,0 80 x 1000 x 35,0 x 1,25 = R$ 14,74--------------- -------
3.140 550
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1/16(1,6)
1/8(3,2)
3/16(4,8)
1/4(6,4)
5/16(7,9)
3/8(9,5)
1(0,5)
10(4,5)
100(45,41)
1000(453,5)
Perd
a de
vap
or
Perd
a de
vap
or --
lblb/h
(kg/
h)/h
(kg/
h)
(30 kg/h)
Dimetro do furo - polegadas (mm)
Perdas por VazamentosPerdas por VazamentosPerdas de vapor por Perdas de vapor por
vazamentos tornamvazamentos tornam--se um se um grande prejugrande prejuzo com o zo com o
decorrer do tempo.decorrer do tempo.
Um furo de 1/8 a uma presso de 100 psi gera uma perda de 30 kg/h
Para um custo de vapor de R$ 70,00/ton teremos
um prejuzo de:
R$ 1.512,00 / ms
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Perdas por VazamentosPerdas por Vazamentos
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Perdas por VazamentosPerdas por Vazamentos
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Perdas por VazamentosPerdas por Vazamentos
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Perdas por VazamentosPerdas por VazamentosDevido caracterstica erosiva do vapor (fluido bifsico), com o passar
do tempo o furo aumenta exponencialmente, e
junto com ele o
PREJUZO!
No basta somente eliminar perdas, preciso corrigi-las o mais rpido possvel.
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