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As Máquinas de Fluxo

Por:   •  20/7/2020  •  Trabalho acadêmico  •  1.138 Palavras (5 Páginas)  •  151 Visualizações

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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

CAMPUS CANOAS

[pic 1]

ALLAN GEHRKE WASKOW

ARMANDO OLIVEIRA PORTO

DEIVIDI CRISTIANO CARDOSO

SHABRINA FORTES

PROJETO DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA PARA UM TROCADOR DE CALOR

MÁQUINAS DE FLUXO

Canoas maio de 2020


Sumário

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        DADOS DE ENTRADA DO PROJETO        4

2.1        Diâmetro da tubulação        5

2.2        Perda de carga        6

2.3        Perda de carga localizada        7

2.4        Potência hidráulica consumida        8

2.5        Velocidade específica        9

2.6        Cálculo do NPSH        10

3.        RESULTADOS OBTIDOS        11

4.        SELEÇÃO DA BOMBA CENTRÍFUGA        11

  1. INTRODUÇÃO

O objetivo deste trabalho é realizar um projeto para uma instalação de bombeamento de água para uma vazão de 150 m³/h com uma tubulação de 400m de comprimento e desnível geométrico de 50m em uma empresa de celulose. Desenvolver o dimensionamento de tubulações, calcular perdas de carga localizada e distribuída, como também fazer a seleção de uma bomba adequada para instalação.

  1. DADOS DE ENTRADA DO PROJETO

Este trabalho consiste na elaboração de um projeto (imaginário) de um sistema de resfriamento de água, o objetivo principal é fazer o bombeamento de 150m³/h de água saindo do reservatório de 500m³, com altura de 20m, que se deslocará até um trocador de calor, retornando para o tanque. O trocador de calor fica no mesmo nível do solo, e está a uma distância de 120m do reservatório. No reservatório, a água fica afastada 1,5m da altura máxima do reservatório.

[pic 2]

Figura 1 - Esquema do Projeto

Dados:

Vazão Necessária [m³/h]:

150 m³/h

Velocidade de Sucção [m/s]:

1,5 m/s

Velocidade de Recalque [m/s]:

2,0 m/s

Comprimento total linha de sucção [m]

20 m

Comprimento total linha de recalque [m]

400 m

  1. Diâmetro da tubulação

Ø = Diâmetro [m];

φ = Vazão [s];[pic 3]

 = Velocidade [m/s];[pic 4]

s [pic 5]

 [pic 6]

[pic 7]

Fazendo um paralelo dos valores encontrados do diâmetro da tubulação de sucção e de recalque, foram selecionadas as seguintes tubulações comerciais.

[pic 8]

[pic 9]

Tubulação sução/ recalque[pic 10]

Diâmetro Interno do Tubo: 202,64mm

Tabela 1 – Especificações técnicas tubos Schedule 40.

Fonte: http://www.cedisa.com.br/produtos/tubos/tubo-schedule-40/

Velocidade da água:

[pic 11]

  1. Perda de carga

Para calcularmos a perda de carga distribuída devemos calcular o número de Reynolds para obtermos o regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície.

[pic 12]

Onde:

Re = número de Reynolds;

V = Viscosidade cinemática, m²/s.


[pic 13]

Observa-se que o valor encontrado é superior a 4000, portanto o escoamento é considerado turbulento.

Logo, precisaremos obter então o fator de atrito através da equação de Swamee-Jain:

[pic 14]

[pic 15]

        Com os dados acima teremos:

  • Perda de carga Sucção

[pic 16]

  • Perda de carga Recalque

[pic 17]

 

  1. Perda de carga localizada

Para o cálculo da perda de carga localizada se faz necessário o levantamento de todos os acessórios e válvulas que estarão instalados nas tubulações, portanto soma-se o valor de comprimento equivalente de cada item utilizado.

[pic 18]

Tabela 2 – Comprimento equivalente de válvulas e conexões.

Fonte: MACINTYRE, 1997

[pic 19]

[pic 20]

        Com os resultados obtido obtém-se então o cálculo de perda de carga localizada nos acessórios e válvulas de sucção e recalque:

  • Perda de carga localizada Sucção

[pic 21]

  • Perda de carga localizada Recalque

[pic 22]

        Para o projeto estamos considerando um trocador com perda de carga de recalque informada conforme especificações técnicas do fabricante de 7,14 m.

  1. Potência hidráulica consumida

Quando se considera um bombeamento, é preciso vencer tanto a altura geométrica quanto as perdas de carga que ocorrerão na tubulação, mas nosso tanque tem pressão atmosférica e a altura e velocidade do ponto de captação são iguais, portanto a altura manométrica (Hb) requerida pela bomba será o somatório das perdas de cargas.

[pic 23]

...

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