Resumo De Operações Unitárias

Tubulação:

-50-70% do custo da instalação

- sanitários: aço inoxidável austenistico (+cromo e tem níquel), são resistentes a oxidação e a temperaturas.

*Tubos metálicos:

- Ferrosos:

- aço carbonado (agua doce, vapor de baixa pressão, vapor condensado, ar comprimido, óleos gases, fluidos pouco corrosivos, de -40~400ºC

- aço liga galvanizado;

-aço inoxidável (alta ou temperaturas muito baixas, alta corrosão, baixa contaminação, elevada segurança, -273~500ºC)

- ferro.

- Não ferroso:

- cobre (resistência a corrosão,, água salgada, trocador de calor, libera resíduos tóxicos, -180~200ºC)

- latão

- alumínio - níquel

* Tubos Não metálicos:

- Plastico: (resistente a corrosão, baixo peso, baixa condutividade térmica, baixa toxidez, baixa resistência mecânica, alta dilatação térmica, <100ºC)

- PVC -polietileno

- Acrílico - epóxi

- hidrocarbonetos fluoretados

- Cimento amianto

- concreto

- vidro

A escolha do tubo depende da pressão, temperatura, tipo de fluido, custo da instalação e de operação, segurança.

* Diâmetro nominal:

- até 12” não representa o diâmetro externo, depois disto representa o diâmetro

externo do tubo.

- no calculo utilizado o diâmetro interno, há variações de diâmetro interno em um mesmo diâmetro externo.

Equação do balanço de energia em seus determinados escoamento:

Eq. do balanço de energia mecânica:

P_1/ρg+(V_1^2)/2g+ Z_1+Hb=P_2/ρg+(V_2^2)/2g+ Z_2+hp

P_1/ρg e P_2/ρg: P1 e P2 são pressões de entrada e saída

(V_1^2)/2g e (V_2^2)/2g: V1 e V2 são velocidades de entrada e saída

Z_1 eZ_2 : altura de entrada e saída

Hb: altura manométrica da bomba

hp: perda total de energia mecânica

- se V_inicial=0, corta (V_1^2)/2g

- se pressão for em atm e/ou não variar, corta P_1/ρg e P_2/ρg

-se entrada tiver altura 0, corta Z_1

- se não há bomba, não há Hb

Se for Newtoniano calcular o valor de Re se for > 2.100 o escoamento é em regime turbulento, se for < 2.100 o escoamento é laminar.

Re= (ρ.V.D)/μ

Newtoniano e laminar: f_D= 64/Re

Valor de hp :

hp=f_D.L/D.V^2/2g

Newtoniano e turbulento: f_D=valor no Diagrama de Moody

Mesma equação do balanço de energia mecânica.

Valor de hp é o encontrado no Diagrama de Moody, necessário o número de Re e da rugosidade relativa (□(ε/D))

ε/D=faz o calculo e usa este parametro no Diagrama

Se dor Ñ-Newtoniano calcular o valor de Re se for > 2.100 o escoamento é em regime turbulento, se for < 2.100 o escoamento é laminar.

Reg= (ρ.V^(2-n').D^n')/(K^'-8^(n^'-1) )

Onde:

n^'= n e K'= K((3n+1)/4n)^n

Ñ-Newtoniano e laminar: f_D= 64/Reg

Valor de hp :

hp=f_D.L/D.V^2/2g

Ñ-Newtoniano e turbulento:

(f_D=valor encontrado no Diagrama de Fanning)

Assim como no Diagrama de Moody, mas se utiliza o Reg no eixo x e o n’ no eixo y para achar o Fator de Fricção de Fanning (f_F);

f_D=f_(F ).4

ou

hp=f_F.4.L/D.V^2/2g

Acessórios e conexão industriail(perda secundaria):

* Usa mesma equação de balanço da energia mecânica, mas o hp é dividido em hpp (perda de carga principal) e hps (perda de carga secundária) que vem dos acessórios.

hpp=f_D.L/D.V^2/2g

hps=〖K.V〗^2/2g

K = coeficiente de perda localizada

QUANDO HÁ BOMBA E MUDA O DIAMETRO INTERNO DA TUBULAÇÃO

- Necessário calcular o hpps, hpss (sucção), hppr e hpsr (recalque),

- O hpt é a soma de todos eles

Válvulas

- Estabelecer, controlar e interromper o escoamento;

- usar o menor número de válvulas possíveis porque são peças caras sujeitas a vazamentos que induz perda de carga. São os acessórios mais importantes nas tubulações.

Pode ser operada por operações manuais (por meio de volante, alavanca, engrenagem, parafuso sem fim, etc), motorizadas (pneumático, hidráulico e elétrica) e automáticas (pelo próprio fluido-por diferença de pressão geradas pelo escoamento, por meio de molas e contrapesos).

Válvula de bloqueio:

Estabelecer ou interromper o fluxo e deve funcionar completamente aberta ou completamente fechadas.

Gaveta: mais generalizada, não é válvula sanitária; seu fechamento é feito pelo movimento