As Operações Unitárias

Alunos: Gustavo Vogel e Shelldon R.  S.  Soares                                            Data:12/03/2020

Disciplina: Laboratório de engenharia química I

Professor: Juscelino de Almeida Junior

RELATÓRIO

CALCULO DE PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES

INTRODUÇÃO

O principal uso industrial dos estudos que envolvem o dimensionamento de tubulações está vinculado ao transporte de fluídos e matérias primas, que por sua vez, relaciona-se além de vários fatores e parâmetros, ao conhecimento do valor agregado a perda de carga gerada pela tubulação propriamente dita e estende-se a acessórios agregados ao longo desta. Este conjunto de saberes é imprescindível para a realização de uma boa projeção de plantas industriais, para que seja possível implantação de equipamentos inerentes a operações unitárias utilizadas em um processo (bombas, turbinas, filtros etc.), com a devida potência, ou escolher o tipo de válvula mais adequado para o tipo de tubulação para além obter-se um aproveitamento ideal de recursos , evitar possíveis problemas danosos tanto ao meio ambiente quanto a segurança da organização detentora destes processos.

Para o desenvolvimento de um projeto de processo que utiliza transporte de matérias líquidas por tubulações é recomendável adotar, se possível, o menor valor de perda de carga ou a geração do menor valor desta, para que assim exista o melhor aproveitamento dos recursos para atender da melhor forma as exigências do processo. Para que este transporte de recursos seja eficiente, é comum adotar-se ferramentas e utensílios, que por sua vez, geram grande parte das perdas de carga ao longo de um processo e é de competência do profissional de engenharia química, conhecer o processo e ter o domínio destes recursos técnicos sobre os processos para que a manipulação deste valor seja realizada de forma correta.

Por tanto, o objetivo principal desde experimento é realizar o estudo de uma tubulação com dois tipos de válvulas, sendo elas gaveta e globo, para estimar a perda de carga e com isso realizar o comparativo.

 Para alcançar este ideal, será realizada a medição da perda de carga em uma tubulação teórica, através dos dados obtidos oriundos da tabela fornecida pelo professor. Com a rugosidade da tubulação, é possível considerar apenas a perda de carga atribuída as válvulas em questão, pois, as conexões não estão situadas logo às extremidades das mesmas, assim, pode desconsiderar o segmento de tubulação que as antecede

PROCEDIMENTO

        Será realizada a medição da perda de carga em uma tubulação sem acessórios, para a medida da rugosidade do encanamento utilizado no aparato, para tal, utiliza-se de um medidor de vazão acoplado ao mesmo, e, para mensurar o diferencial de pressão, conexões ligadas as extremidades da tubulação.

        Considerando a água como fluido na tubulação, obtém-se o número de Reynolds, com a equação descrita em (1), e o coeficiente de perda de carga com a equação de Darcy-Weisbach, descrita em (2).

                                                                                              (1)[pic 1]

        Sendo: ρ = massa especifica;

Q = vazão;

d = diâmetro da tubulação;

μ = viscosidade dinâmica.

                                                                                         (2)[pic 2]

        

        Sendo: ξ = coeficiente de perda de carga;

d = diâmetro da tubulação;

ΔP = perda de carga;

ρ = massa específica;

Q = vazão;

l = comprimento da tubulação.

        Com estes dados, e o auxílio do diagrama de Moody, representado na Figura 1, estima-se a rugosidade atribuída ao material da tubulação estudada.