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RESOLUÇÃO MÉTODO DESCRITO EM AULA PARA O PRIMEIRO CASO: Dc = diâmetro da coluna na face da coifa Xc = y + z = distância entre o ponto hipotético da fonte e a face da coifa (ft) Y = distância entre a superfície do processo e a face da coifa (ft) Z = distância entre a superfície do processo e o ponto hipotético da fonte Ds = diâmetro da fonte quente (ft) Df = diâmetro da face da coifa (ft) Ds = 4,593 ft Y = 1,312 ft Tmet = 1650 ° C = 3002 °F Tamb = 35 °C = 95 °F Vr = 150 fpm Z = (2Ds)1.138 = (2 x 4,593) 1.138 = 12,475 ft Xc = y + z = 1,312 ft + 12,475 ft = 13,787 ft Dc = 0,5 Xc 0.88 = 0,5 (13,787) 0.88 = 5,032 ft Df = Dc + 0,8y = 5,032 ft + 0,8 x 1,312 ft = 6,08 ft As = ∏ Ds2/4 = 16,57 ft2 Af = ∏ Df2/4 = 29,03 ft2 Ac = ∏ Dc2/4 = 19,89 ft2 Vf = 8 (As)0,33 T0,42 = 8 x (16,57) 0,33 (2907) 0,42 / (13,787) 0,25 (fpm) Xc0,25 Vf = 8 x 2,5257 x 28,4870 / 1,9269 Vf = 298,72 ft/min Qt = VfAc + Vr (Af – Ac) cfm Qt = 298,72 x 19,89 + 150 x (29,03 - 19,89) = 7312,54 ft3/min MÉTODO DESCRITO EM AULA PARA O SEGUNDO CASO: Dc = diâmetro da coluna na face da coifa Xc = y + z = distância entre o ponto hipotético da fonte e a face da coifa (ft) Y = distância entre a superfície do processo e a face da coifa (ft) Z = distância entre a superfície do processo e o ponto hipotético da fonte Ds = diâmetro da fonte quente (ft) Df = diâmetro da face da coifa (ft) Ds = 4,593 ft Y = 1,969 ft Tmet = 1650 ° C = 3002 °F Tamb = 35 °C = 95 °F Vr = 150 fpm Z = (2Ds)1.138 = (2 x 4,593) 1.138 = 12,475 ft Xc = y + z = 1,969 ft + 12,475 ft = 14,444 ft Dc = 0,5 Xc 0.88 = 0,5 (14,444) 0.88 = 5,242 ft Df = Dc + 0,8y = 5,242 ft + 0,8 x 1,969 ft = 6,817 ft As = ∏ Ds2/4 = 16,57 ft2 Af = ∏ Df2/4 = 36,499 ft2 Ac = ∏ Dc2/4 = 21,582 ft2 Vf = 8 (As)0,33 T0,42 = 8 x (16,57) 0,33 (2907) 0,42 / (14,444) 0,25 (fpm) Xc0,25 Vf = 8 x 2,5257 x 28,4870 / 1,9495 Vf = 295,25 ft/min Qt = VfAc + Vr (Af – Ac) cfm Qt = 295,25 x 21,582 + 150 x (36,499 - 21,582) = 8609,64 ft3/min % DIFERENÇA = [ (8609,64 - 7312,54) / (8609,64)] x 100 = 15,07 % RESOLUÇÃO 1) QUAL A VAZÃO DE CAPTAÇÃO? Q = 200 ft3/min por ft linear do captor (200. L) Então: Q = 200 . 3/0,3048 = 1968,50 ft3/min 2) QUAL A PERDA DE CARGA EM polegadas de H2O? Velocidade do duto = 4000 ft/min; Perda do filtro de 3 polegadas de H2O Δ PC = perda no filtro + 0,25 x Vd2 / (4005)2 ( pol de água) Δ PC = 3” + 0,25 x (4000)2 / (4005)2 = 3,249 pol. H2O 3) QUAL O DIÂMETRO DO DUTO? SÃO DOIS DUTOS, ´PORTANTO A VAZÃO USADA NO CÁLCULO SERÁ METADE DA CALCULADA NO ITEM 01. Q = 1968,50 ft3/min / 2 = 984,25 ft3/min Q = V x A, portanto: V = 4000 ft/min A = Q / V = = 984,25 ft3/min / 4000 ft/min = 0,2461 ft2 D = ✓4 x A / ∏ = 0,56 ft CÁLCULO DA VAZÃO DE EXAUSTÃO: CAPTOR SEM FALNGE: Q = 200 (10 X2 + AREA DO CAPTOR) AREA DO CAPTOR = (5/3 x W + (2 x L – 0,35 m)) = (5/3 x 1,2 + (2x 0,8 – 0,35)) = AREA DO CAPTOR = 3,25 m2 = 34,98 ft2 X = 1,5 m = 4,92 ft Então: Q = 200 (10 X2 + AREA DO CAPTOR) = 200 (10 x (4,92)2 + 34,98 ) Q = 55.408,8 ft3/min CAPTOR COM FLAGE SE REDUZ O VALOR DA VAZÃO EM 25% ENTÃO: Q = 41.556,6 ft3/min CÁLCULO DA PERDA DE CARGA NA COIFA: COMO O CAPTOR NÃO TEM FENDA, A FÓRMULA É: Δ PC = 0,25 x Vd2 / (4005)2 (pol de água) Δ PC = 0,25 x (3543,3)2 / (4005)2 = 0,196 pol. H2O CÁLCULO DO DIÂMETRO DO DUTO: Q = V x A, PORTANTO: V = 18 m/s = 3543,3 ft/min A = Q / V = 41.556,6 ft3/min / 3543,3 ft/min = 11,73 ft2 D = ✓4 x A / ∏ = 3,86 ft RESOLUÇÃO CARGA TÉRMICA DAS PESSOAS (15 x 100 + 05 x 300) kcal/h x 4,184 = 12.552 Btu/h CARGA TÉRMICA DAS PAREDES AREA = 111,6 m2 – 8 m2 = 103,6 m2 = 1.115,14 ft2 FATOR = 4,0 CARGA = 1.115,14 ft2 x 4 = 4.460,56 Btu/h CARGA TÉRMICA DA JANELA NORDESTE E JANELA SUDESTE AREA = 8 m2 = 86,11 ft2 FATOR = 12 (JANELAS A SOMBRA) CARGA = 86,11 ft2 x 12 = 1.033,32 Btu/h CARGA TÉRMICA DEVIDO AO PISO AREA = 10 x 8 m = 80 m2 = 861,11 ft2 FATOR = 3,0 CARGA = 861,11 ft2 x 3 = 2.583,33 Btu/h CARGA TÉRMICA DEVIDO AO TETO AREA = 10 x 8 m = 80 m2 = 861,11 ft2 FATOR = 12,0 CARGA = 861,11 ft2 x 12 = 7.749,99 Btu/h CARGA TÉRMICA DA ILUMINAÇÃO CARGA = (40 x 50 x 0,875 x 1,26) kcal/h x 4,184 = 9.225,72 Btu/h CARGA TÉRMICA DE EQUIPAMENTOS INTERNOS CARGA = 0,025 kW x 860 kcal/h/kW x 4,184 = 89,96 Btu/h CARGA TÉRMICA DA INFILTRAÇÃO 1) CFM = 7,5 x 20 = 150 ft3/min 2) CFM = (10 x 8 x 3,1)/(0,3048)3 x 1,5/ 60 = 147,11 ft3/min 3) CFM = 6 m3/h/m2 x 80 m2 = 480 m3/h = 282,52 ft3/min FATOR F ENTÃO É = 282,52 ft3/min TBU = 29,5 °C 85,1 °F (TBS = 32 °C e 85% UR) FATOR G = 49 CALOR DEVIDO A INFILTRAÇÃO = 49 x 282,52 ft3/min = 4.043,48 Btu/h SOMATÓRIO: CARGA TOTAL = 12.552 Btu/h + 4.460,56 Btu/h + 1.033,32 Btu/h + 2.583,33 Btu/h + 10.333,32 Btu/h + 9225,72 Btu/h + 89,96 Btu/h + 4.043,48 Btu/h = 44.321,69 Btu/h = 44.321,69 Btu/h / 12000 BTU/TR = 3,693 TRs RESOLUÇÃO a) TBU FINAL = 9,5 º C; b) TEMP. PONTO ORVALHO FINAL = 5,0 º C; c) H2O removida = (0,03 - 0,0055) = 0,0245 kg de água/kg de ar seco; d) NÃO HAVERA CONDENSAÇÃO, POIS A TEMPERATURA DO PONTO ORVALHO FINAL É MENOR QUE A TEMPERATURA DE 14ºC.
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