Projeto Linha de Vapor

1.0 Dimensionamento da Linha de Vapor, condensado e Caldeira

Geleia (25ºC): cp = 0,95 kcal/kg°C;

Vazão de alimentação do Produto: 1500 kg/h

Dados para ponto 1:

• Vazão (V1) = 1500 Kg/h;

• Pressão absoluta (Pabs): 7 kgf/ cm²;

• Cálculo da perda de carga para linha principal (LP):

• Acessórios: 1 Purgador e separador de condensado = 2,50 m;

   2 curvas de raio longo 90° = 0,4 m

   Válvula Borboleta = 1,75 m

• Soma da perda de carga dos acessórios ()=(2,50+0,8+1,75)= 5,05 m;[pic 1]

• Cálculo de perda carga para ramal 1:

• Acessórios:  1 Purgador e separador de condensado = 2,50 m;

                     2 curva de raio longo 90° = 0,4 m

                     2 Válvula Borboleta = 1,75 m

• Soma da perda de carga dos acessórios ()=(2,50+0,8+1,75+1,75)= 6,8 m;[pic 2]

Dados para ponto 2:

•  (V2) =1500 Kg/h;

• Pressão absoluta (Pabs): 7 Kgf/ cm

• Volume específico: 0,277 m³/Kgf

• Cálculo da perda de carga para ramal 2:

• Acessórios:   1 curva de raio longo 90° = 0,4 m

                                         2 Válvula Borboleta = 1,75 m

• Soma da perda de carga dos acessórios ()=(0,4+1,75+1,75) = 3,9 m;[pic 3]

Dados para ponto 3:

• Vazão (V) = 1500 Kg/h;

• Pressão absoluta (Pabs): 7 Kgf/ cm

• Volume específico: 0,277 m³/Kgf

• Cálculo da perda de carga para ramal 3:

• Acessórios: 1 curva de raio longo 90° = 0,4 m

                                       2 Válvula Borboleta = 1,75 m

• Soma da perda de carga dos acessórios ()= (0,4+1,75+1,75) = 3,9 m;[pic 4]

Cálculo de Vazão

Para calcular a vazão de vapor é necessário primeiramente determinar a temperatura, pressão absoluta e volume específico de vapor que se utilizará. Os valores são encontrados na tabela 1 em anexo. A vazão de vapor pode ser calculada pela seguinte equação 01 expressa abaixo:

(01)[pic 5]

Onde, hfg é o calor latente do vapor relacionado com a temperatura e pressão absoluta determinada na tabela 2 em anexo e X é o título de vapor. A vazão de vapor é determinada para cada processo de aquecimento e a descarga de peso de vapor, assim, qmv da linha principal será a soma de todas as vazões. Logo a equação (02) pode ser esbouçada abaixo.

(02)[pic 6]

• Cálculo de vapor:

• Vazão de vapor no primeiro ponto: Utilizando a equação (01) a carga de vapor é esbouçado abaixo.

[pic 7]

[pic 8]

• Vazão de vapor do segundo ponto:

Para a vazão de vapor no segundo ponto utilizando a equação (01), o valor obtido é expresso a seguir.

[pic 9]

[pic 10]

• Vazão de vapor do terceiro ponto:

[pic 11]

[pic 12]

Logo, a vazão de vapor da linha principal será a soma de qmv1, qmv2 qmv3, utilizando a equação 02 temos o seguinte valore.

[pic 13]

[pic 14]

• Cálculo de Diâmetro tubulação:

 Para encontrar o diâmetro da tubulação é necessário utilizar a equação (04), levando em  consideração a vazão de vapor calculada anteriormente.

(04)[pic 15]

Onde, Y é o volume específico em m³/kg, Q é a vazão de vapor e V à velocidade m/s adotando 10 a 15 m/s nos ramais secundários e linhas curtas.

• Cálculo de Diâmetro tubulação:

O diâmetro de tubulação da linha principal é encontrado utilizando a equação 04 abaixo.

[pic 16]

[pic 17]

• Diâmetro ponto 1:

[pic 18]

[pic 19]

• Diâmetro ponto 2:

[pic 20]

[pic 21]

• Diâmetro ponto 3:

[pic 22]

[pic 23]

• Cálculo de perda de carga:

A perda de carga na linha de vapor de uma caleira pode ser calculada pela equação (03) abaixo.

(05)[pic 24]

Onde Q é a vazão de vapor calculada na equação (01), Y o volume específico nas condições de temperatura e pressão estabelecida na tabela 2 em anexo e D o diâmetro da tubulação em cm. A perda de carga real é calculada através da equação (06).

 (06)[pic 25]

Onde, Leq é o comprimento equivalente da linha principal e ramais.

• Perda de carga na LP:

Utilizando a equação (04), podemos achar a perda de carga na linha principal LP.

[pic 26]

[pic 27]

Utilizando a equação (06), podemos achar a perda de carga real na linha principal LP.

[pic 28]

[pic 29]

• Perda de carga no ponto 1:

Utilizando a equação (05), podemos achar a perda de carga no ponto 1.

[pic 30]

[pic 31]

Utilizando a equação (06), podemos achar a perda de carga real no ponto 1.

[pic 32]

[pic 33]

• Perda de carga no ponto 2:

[pic 34]

[pic 35]

Utilizando a equação (06), podemos achar a perda de carga real no ponto 2.