Indústria de Processamento de Leite UHT Integral

Indústria de Processamento de Leite UHT Integral

Etapa 4

Autores: Danielly Gallão Rocha (9006722); Gabriel Micheli Rochetti (8525685); Gustavo Akira Hara (7980487); Iasmin Larissa Cardoso Garcia (8930405); Rafael Henrique de Almeida (7566175); Rafaella Violla (8505477); Paulo José G. da Silva (9286090).

Docente responsável: Prof. Dr. Rogers Ribeiro

Pirassununga

2016

1. DIMENSIONAMENTO DA BOMBA

Para a realização do dimensionamento da bomba existente no projeto utilizou-se os seguintes valores para densidade (ρ), viscosidade (μ) e vazão de entrada (m): 1032 kg/m3, 3 x 10-3 Pa.s; 2.000 L/h; respectivamente. Para iniciar os cálculos foram consultados os dados referentes às velocidades econômicas de sucção e recalque apresentados na tabela ilustrada pela Figura 1.

Figura 1: Tabela referente às velocidades econômicas.

Fluidos não viscosos	Sucção: 0.3 – 0,9 m/s
Recalque: 1,2 – 3 m/s
Fluidos Viscosos	Sucção: 0,06 – 0,15 m/s
Recalque: 0,15 – 0,6 m/s

Escolheu-se os valores de velocidade para sucção e recalque de 0,6 m/s e 2,1 m/s, respectivamente. Utilizando esses valores de velocidade foi possível calcular o diâmetro econômico utilizando a Equação 1.

[pic 2]

[pic 3]

O diâmetro econômico obtido para a sucção foi de 0,0343 m, e o diâmetro para o recalque foi de 0,0184 m. Com esses valores foi consultada a tabela de tubulação comercial para mangueira flexível e aço inox schedule 40, sendo que a tubulação de sucção é composta pela primeira e a de recalque, pela segunda. Assim, obteve-se o diâmetro comercial de 0,0315 m e 0,0209 m para sucção e recalque respectivamente.

Com os valores de diâmetro comercial foram recalculadas as velocidades para avaliar se essas se encontravam dentro da faixa de velocidade econômica utilizando a Equação 2.

[pic 5][pic 4]

Foram obtidos então os dados necessários para dar continuidade ao dimensionamento da bomba. Os dados encontrados estão apresentados na tabela ilustrada pela Figura 2.

Figura 2: Tabela referente aos dados obtidos.

Sucção	Recalque
Diâmetro (m)	Velocidade (m/s)	Diâmetro (m)	Velocidade (m/s)
0,0315	0,713	0,0209	1,620

Utilizando os valores apresentados calculou-se o número de Reynolds utilizando a Equação 3, obtendo-se os valores de 7726,068 para sucção e 11647,152 para o recalque.

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[pic 7]

Através dos valores de Reynolds encontrados pode-se concluir que o escoamento é turbulento. Nesse contexto, para encontrar o fator de atrito utilizou-se o diagrama de Moody e os resultados obtidos foram de 0,0318 e 0,0303 para sucção e recalque, respectivamente.

Com os valores do fator de atrito calculou-se a perda de carga nas tubulações utilizando a Equação 4. Os valores de comprimento de tubo (L) utilizado para sucção foi 18,5 m e para o recalque foi 21,5 m. [pic 8]

  [pic 9]

 Utilizando a Equação 4 foram encontrados 4,75 J/kg e 40,90 J/kg para perda de carga nas tubulações da sucção e recalque, respectivamente. Posteriormente foi calculado a perda de carga nos acessórios. Os acessórios presentes em cada linha e seus respectivos valores de K estão apresentados na tabela expressa pela Figura 3.

Figura 3: Tabela apresentando os acessórios presentes em ambas as linhas.

Linha de Sucção	Linha de Recalque
Acessório	k	Acessório	k
Entrada	1	Saída	1
-	-	Cotovelo 90°	3*0,9
Ʃk	1	Ʃk	3,7

Para encontrar os valores de K foi utilizada a tabela apresentada na Figura 4.

Figura 4: Tabela apresentando os valores aproximados de K.

 [pic 10]

Utilizando a Equação 5 determinou-se a perda de carga nos acessórios encontrando-se os valores de 0,25 J/kg para sucção e 4,86 J/kg para o recalque.

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[pic 12]

No trecho calculado não há equipamentos, portanto não há perda de carga nos equipamentos. Somando-se as perdas de cargas calculadas chegou-se aos valores de perda de carga total para a sucção e recalque de 5 J/kg e 45,76 J/kg respectivamente, chegando em total de 50,76 J/kg.