SIZING STEAM PIPING - Dimensionamento Linha de Vapor Cabine Pintura

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DIMENSIONAMENTO TUBULAÇÃO DE VAPOR - SIZING STEAM PIPING
PRESSÃO EFETIVA DO VAPOR TENSÃO ADMISSIVEL DO MATERIAL DO TUBO
Aço ASTM A36
cm²
kgf
10,1972
2528,89σesc24Pef 1,5CS
165,3323
CS
σesc
σ2,3536
101972
240000Pefm MPa MPa
ESPECIFICAÇÃO DA SÉRIE DA TUBULAÇÃO
14,2355
σ
Pefm1000
Série portanto, usa-se tubo SCH 40
ESPECIFICAÇÃO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO
di-diâmetro interno
G-vazão de vapor
ρ-massa específica do vapor
v-velocidade do vapor
Volume especifico Velocidade
kg
m³
s
m
0,0887ν Tabela A5-Çengel 2,35 MPa 10v velocidade recomendada por Bazzo
11,274
ν
1ρ
m³
kg
s
kg Vazão massica requirida do
trocador de calor s
kg
0,006459G 4GGtotal Vazão massica totalrequirida do sistema
s
kg Vazão massica parcial requirida do
sistema2GGparcial
Diâmetro tubulação por trocador de calor:
2
2
di
πAi0,0085vρ
G
π
4di
m
5
105,7291Ai
m²
57,29131000000Ai mm²
Diâmetro tubulação saida da caldeira (vazão para os 4 trocadores):
2
2
di_total
πAitotal0,0171
vρ
Gtotal
π
4di_total m
0,0002Aitotal m²
229,16531000000Aitotal mm²
Diâmetro tubulação 1° T (vazão para 2 trocadores):
2
2
di_parcial
πAiparcial
0,0121
vρ
Gparcial
π
4di_parcial m
0,0001Aiparcial m²
114,58271000000Aiparcial mm²
31 mai 2023 19:59:48 - Dimensionamento de tubulações vapor gb variação diametro.sm
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TUBOS SCHEDULE 40
Portanto usa-se tubos SCH 40:
4
3
trecho após caldeira diam: "
r10Rcal mm
8
3
trecho após primeiro T diam: "
r8RT mm
4
1
trecho por trocador diam: "
r7Rtrocador mm
3,38
2
33,40r01 "
1,73
2
10,29r6
8
1
"
557,3889
2
r0πA0 mm² 36,638
2
r6πA6 mm²_____________________________________
_____________________________________
1
4
1
" 3,56
2
42,16r1
2,24
2
13,72r7
4
1
"
964,3131
2
r1πA1 67,0554
2
r7πA7mm² mm²
_____________________________________ _____________________________________
1
2
1
" 3,68
2
48,26r2 2,31
2
17,15r8
8
3
"
123,3082
2
r8πA81313,8219
2
r2πA2
mm²mm² _____________________________________
_____________________________________
2,77
2
21,34r9
3,91
2
60,33r3
2
1
"2 "
196,0668
2
r9πA9 mm²
2165,5784
2
r3πA3 mm² _____________________________________
_____________________________________
2,87
2
26,67r10
4
3
"
2
2
1
" 5,16
2
73,03r4
344,0554
2
r10πA10 mm²
_____________________________________
3088,6129
2
r4πA4 mm²
_____________________________________
5,49
2
88,90r53 "
4768,5657
2
r5πA5 mm²
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Comprimentos da tubulação de vapor (L)
0,30L1 0,30L3 10,90L5 2,00L7
0,50L2 1,07L4 2,91L6 4x 0,01L8
Fator de fricçãodo tubo (f)
0,02f Pa
Fator de atrito sugerido em Bazzo
Diâmetro interno do tubo selecionada (Di_sch)
100
10
2Rcal
di_sch
100
10
2RT
di_sch2 100
10
2Rtrocador
di_sch3
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COMPRIMENTOS EQUIVALENTES
6 curvas 1 válvula reguladora de pressão 1 purgador
0,4Lcurvas 6,7Lvalvula1 0,4Lpurgador
3 T's 1 válvula de segurança
1,4Lts 0,1Lvalvula2
A SOMA DE TODOS OS COMPRIMENTOS E COMPRIMENTOS EQUIVALENTES DA PERDA DE
CARGA NO CAMINHO MAIS LONGO
LpurgadorLvalvula2Lvalvula13Lts6LcurvasL8L7L6L5L4L3L2L1Leq
31,79Leq m
A SOMA DE TODOS OS COMPRIMENTOS E COMPRIMENTOS EQUIVALENTES DA PERDA DE
CARGA NO CAMINHO MAIS PRÓXIMO
LpurgadorLvalvula2Lvalvula13Lts5LcurvasL8L7L63
L5
L4L3L2L1Leq2
24,1233Leq2 m
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SOMA COMPRIMENTO EQUIVALENTE POR TRECHOS AJUSTANDO DIÂMETROS CONFORME VAZÃO VOLUMETRICA
REQUIRIDA
4,87LtsLvalvula23LcurvasL4L3L2L1Lcald m
16,51Lcurvas2LtsLpurgadorL7L8L5LT m
10,41Lvalvula12LcurvasL6Ltrocador m
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA DA LINHA DE VAPOR - Toda linha com diâmetro para atender
vazão volumétrica para os 4 trocadores
17,1237
2
2
vρ
di_sch
Leq
1000
f
ΔPv
kPa
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA DA LINHA DE CONDENSADO MAIS PRÓXIMO - Toda linha com
diâmetro para atender vazão volumétrica para os 4 trocadores
12,994
2
2
vρ
di_sch
Leq2
1000
f
ΔPc
kPa
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA DA LINHA DE VAPOR - Ajuste diâmetro conforme vazão
volumetrica requirida por trecho
2,6232
2
2
vρ
di_sch
Lcald
1000
f
ΔPcald kPa
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14,855
2
2
vρ
di_sch2
LT
1000
f
ΔPT
kPa
12,7015
2
2
vρ
di_sch3
Ltrocador
1000
f
ΔPtrocador kPa
30,1797ΔPtrocadorΔPTΔPcaldΔPtotal_trecho kPa
Variações GB:
2
1
a) Diâmetro de 1 "
2
1
b) Diâmetro de 2 "
c) Avaliação das perdas de carga de acordo com a vazão massica conforme variação de temperatura
Temperatura inicial 0° 180ΔT
Qual o valor da vazão massica (G) em kg/s?
Temperatura inicial 40° 140ΔT
fim ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA DAS LINHAS
5871,2916
2
2
vρ
di_sch
L5
fΔP5
161,5952
2
2
vρ
di_sch
L1
fΔP1
MPa
MPa
269,3253
2
2
vρ
di_sch
L2
fΔP2 1567,4733
2
2
vρ
di_sch
L6
fΔP6MPa MPa
1077,3012
2
2
vρ
di_sch
L7
fΔP7
161,5952
2
2
vρ
di_sch
L3
fΔP3
MPa
MPa
576,3561
2
2
vρ
di_sch
L4
fΔP4 5,3865
2
2
vρ
di_sch
L8
fΔP8MPa MPa
PERDAS DE CARGA NAS CONEXÕES E ACESSÓRIOS
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Perda de carga em curvas (12x)
50Kc 9,8g
563,6979
2
2
v
KcfρΔHc
MPa
Perda de carga em purgador termodinamico (1x)
D
Lc
K
340Kpurg
3833,1454
2
2
v
KpurgfρΔHp MPa
Perda de carga em valvulas (5x)
600Kval
6764,3743
2
2
v
KvalfρΔHval MPa
Perda de carga em T's (6x)
20KT
225,4791
2
2
v
KTfρΔHT MPa
Perda de carga em cotovelos (4x) -> após trocador de calor
30K90
338,2187
2
2
v
K90fρΔH90 MPa
SOMATÓRIO PERDA DE CARGA POR TRECHO:
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PERDAS DE CARGA TOTAL LINHAS ANTES DOS TROCADORES DE CALOR:
60165,01026ΔHT5ΔHvalΔHp12ΔHcΔP8ΔP74ΔP6ΔP5ΔP4ΔP3ΔP2ΔP1ΔPs1 MPa
PERDAS DE CARGA NOS COTOVELOS APÓS TROCADOR DE CALOR:
1352,87494ΔH90ΔPs2 MPa
PERDAS DE CARGA POR TROCADOR DE CALOR:
9684,7224ΔHTΔHval2ΔHcΔP6ΔPs3 MPa
MENOR PERDA DE CARGA (anterior ao 1° trocador de calor)
11806,916ΔHTΔHval3ΔHc3
ΔP5
ΔP4ΔP3ΔP2ΔP1ΔPs4 MPa
PERDAS DE CARGA LINHA DO PURGADOR:
4915,8331ΔHpΔP7ΔP8ΔPs5 MPa
PERDAS DE CARGA LINHA TROCADOR 1 e 2:
21491,6384ΔPs4ΔPs3ΔPs6 MPa
PERDAS DE CARGA LINHA TROCADOR 3:
28364,5688ΔPs53
ΔP5
ΔPs4ΔPs3ΔPs7 MPa
PERDAS DE CARGA LINHA TROCADOR 4:
23448,7356
3
ΔP5
ΔPs4ΔPs3ΔPs7 MPa
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