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Tubulações e Acessórios Engº Alcidemir Sousa UNIDADES DE VAZÃO O volume de ar deslocado com um compressor, é medido de maneiras diversas sendo que a mais utilizada é o PCM(cfm) ou pé cúbico por minuto. A pressão resultante de redução deste volume, também é medida utilizando-se dos mesmos valores que medem a pressão atmosférica, sendo que a mais comum é a lbf/pol², libras força por polegada quadrada. A função portanto de um compressor de ar é o deslocamento de um volume por minuto. Secundariamente, este volume é reduzido conferindo- lhe uma pressão maior que a pressão atmosférica. UNIDADES DE PRESSÃO Depois de utilizado o ar poderá voltar a sua forma natural, graças a sua outra característica, a elasticidade, logo que extinta a força que incidia sobre o volume. Tabelas de conversão de pressão e vazão volumétrica UNIDADES TABELA DE CONVERSÃO VAZÃO-PRESSÃO Perda de Carga Perda de Carga Perda de Carga Distribuída Perda de Carga Distribuída Rugosidade dos tubos (valores de ε em metros) Perda de carga-fator de atrito (Diagrama de Moody) Coeficiente de atrito para tubo conduzindo água Método do Comprimento Equivalente Método do Comprimento Equivalente Método do Comprimento Equivalente Válvulas Válvulas • Dispositivos destinados a ... ... Estabelecer ... ... Controlar ... ... Interromper ... ... o fluxo em uma tubulação. Construção das válvulas • Carcaça – Corpo • Sedes • Extremidades – Castelo • Mecanismo interno – Mecanismo móvel interno(Trim) – Gaxetas Fixação do castelo ao corpo • Castelo rosqueado diretamente ao corpo • Castelo preso ao corpo por uma porca solta de união • Castelo aparafusado. Extremidades das válvulas • Flangeadas – Válvulas de qualquer material, de 2” ou maiores • Rosqueadas – Válvulas de qualquer material, 4” ou menores • Solda de encaixe – Válvulas de aço, menores de 2” • Solda de topo – Válvulas de aço, maiores de 2” • Extremidades sem flanges (Tipo Wafer) – Colocadas entre dois flanges Acionamento das válvulas • Operação manual – Por meio de volante, alavanca, engrenagens, parafusos sem-fim etc. • Operação motorizada – Pneumática, hidráulica, elétrica • Operação automática – Pelo próprio fluido ou por meio de molas ou contrapesos. Materiais comuns p/ válvulas SERVIÇO DIÂMETRO NOMINAL CORPO E CASTELO MECANISMO INTERNO Não severo Até 2” Bronze Bronze Não severo 3”ou maior Ferro fundido Bronze Severo Até 1½” Aço forjado Aço inoxidável Severo 2”ou maior Aço fundido Aço inoxidável Classificação das válvulas • Válvulas de bloqueio • Válvulas de regulagem • Válvulas que permitem o fluxo em um só sentido • Válvulas que controlam a pressão a montante • Válvulas que controlam a pressão de jusante • VÁLVULAS DE BLOQUEIO – Válvulas de gaveta – Válvulas de macho – Válvulas de esfera – Válvulas de comporta – Válvulas de solenoide Classificação das válvulas • VÁLVULAS DE REGULAGEM – Válvulas de globo – Válvulas de agulha – Válvulas de controle – Válvulas de borboleta – Válvulas de diafragma Classificação das válvulas • VÁLVULAS QUE PERMITEM O FLUXO EM UM SÓ SENTIDO – Válvulas de retenção – Válvulas de retenção e fechamento – Válvulas de pé • VÁLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSÃO A MONTANTE – Válvulas de segurança – Válvulas de excesso de vazão Classificação das válvulas • VÁLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSÃO DE JUSANTE – Válvulas de quebra-vácuo – Válvulas redutoras e reguladoras de pressão Classificação das válvulas Válvula de gaveta • Bloqueio. • Empregadas em: – Líquidos – Gases – Vapor. Válvula de macho • Bloqueio • Empregadas em: – Líquidos – Gases • Fechamento rápido. Válvula de esfera • Bloqueio • Empregadas em: – Líquidos – Gases • Fechamento rápido. Pressão de trabalho: 250 psi ou 1,7 MPa Classe de pressão: 600 WOG Atende a NBR 14788 - Válvulas de esfera - Requisitos A B D L E Torque Máximo (Nm) 8 1/4" 65 40 8 10,3 40,3 28,2 10 3/8" 88 47 10 10,3 43,3 50,8 15 1/2" 90 55 14 14,1 53,1 90,4 20 3/4" 91 57 19 15 61 113 25 1" 116 58 25 18 72,7 135,6 32 1.1/4" 137 79 32 20 86 163,8 40 1.1/2" 139 85 38 20,5 95 175,1 50 2" 149 94 49 20,7 108 186,4 DN Válvula Esfera para Gás Válvula solenóide • Válvula de bloqueio eletromagnética • Abertura por um eletroímã Válvula solenóide Válvula de globo • Regulagem • Empregadas em: – Líquidos – Gases Válvula de agulha • Regulagem • Empregadas em: – Líquidos – Gases Válvula de borboleta • Regulagem • Empregadas em: – Líquidos – Gases • Fechamento rápido. Válvula de controle • Regulagem • Usadas em combinação com instrumentos automáticos • Controlam vazão ou pressão do fluido. Válvula de retenção • Permitem o fluxo num só sentindo • Fechamento automático se houver tendência a inversão do sentido do fluxo. Válvula de Retenção Portinhola Esfera Pistão Válvula de segurança • Controlam pressão a montante • Calibradas para uma determinada pressão de trabalho. Válvula de Alívio Válvula reguladora de pressão • Manter uma pressão de gás constante a jusante da válvula sob diferentes condições de vazão. CRM Forno Caldeira Regulador de serviço Regulador de equipamento Tipos de reguladores INSTALAÇÕES COM ESTÁGIO DUPLO ALTA e BAIXA PRESSÃO Pressão da bateria ou tanques (7 Kgf/cm2) Alta Pressão (rede primária 1,5 Kgf/cm2) Baixa Pressão (rede secundária 280 mmca ou 2,8 kPa) 1° Estágio 2° Estágio 2° Estágio Distância Longa Distância Curta Distância Curta BP BP BP Distância Curta 300 mmca 280 mmca Pressão de entrada entre 0,5 a 19 kgf/cm2 P re s s ã o m á x im a : 1 ,5 k g f/ c m 2 EXTENSÃO DE UMA INSTALAÇÃO EXISTENTE COM DUAS PRESSÕES DE UTILIZAÇAO DIFERENTES Pressão da fonte (7 kgf/cm2) Alta Pressão (rede primária 1,5 kgf/cm2) Baixa Pressão (rede secundária) 1° Estágio 2° Estágio 280 mmca 350 mmca 350 mmca Pressão de entrada entre 0,5 a 19 kgf/cm2 P re s s ã o m á x im a : 1 ,5 k g f/ c m 2 P re s s ã o re c o m e n d a d a : 1 ,0 k g f/ c m 2 INSTALAÇÃO PREDIAL Pressão da fonte de gás (7 kgf/cm2 p/GLP) Alta Pressão (rede primária - max. 1,5 kgf/cm2) Baixa Pressão (rede secundária - max. 500 mmca) 1° Estágio 2° Estágio c/ seguranças 3° estágio ou Estabilizador 500 mmca 280 mmca p/ GLP 200 mmca p/ GN Apart. 4 Apart. 3 Apart. 2 Apart. 1 Pressão de entrada entre 0,5 a 19 kgf/cm2 P re s s ã o m á x im a : 1 ,5 k g f/ c m 2 P re s s ã o re c o m e n d a d a : 1 ,0 k g f/ c m 2 280 mmca p/ GLP 200 mmca p/ GN 280 mmca p/ GLP 200 mmca p/ GN 280 mmca p/ GLP 200 mmca p/ GN 2,5 Kg//h GLP 2,0 Nm3/h GN Pressão de entrada de 150 a 500 mmca. 284/B REGULAGEM de PRECISÃO 3° ESTÁGIO / ESTABILIZADOR ESTABILIZA A PRESSÃO DE UTILIZAÇÃO PARA O EQUIPAMENTO COM PEQUENAS PRESSÕES DIFERENCIAIS. POR EXEMPLO: DE 5 kPa PARA 2,8 kPa. REGULADORES DE PRESSÃO Novos modelos: 295/A 281/B (3/4”): 25 Kg//h GLP 25 Nm3/h GN 281/A (1”) : 25 Kg//h GLP 25 Nm3/h GN 12 Kg/h GLP 10 Nm3/h GN REGULADORES DE 1º ESTÁGIO GLP e GN TRANSFORMA A PRESSÃO ALTA E VARIÁVEL DOS BOTIJÕES DE GLP 7 kgf/cm2 OU A PRESSÃO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE GN EM UMA PRESSÃO MÁXIMA DE UTILIZAÇÃO DE 1,5 kgf/cm2, CONFORME A NBR 13932 E NBR 14570. 8 kg/h GLP 12 kg/h GLP 150 kg/h GLP 100 m3/h GN APZ120* APZ 400* APS1000* APR85 APR85 3 kg/h GLP INVERSOR AUTOMÁTICO 60 kg/h GLP 30 m3/h GN APS2000(*) modelos também para GLP líquido com garantia de 1 ano OPÇÕES: - pressão de saída fixa em 1,5 kgf/cm2 ou ajustável entre 0,3 a 3 kgf/cm2 - com ou sem manômetro 200 kg/h GLP 150 m3/h GN 1392HF 400 kg/h GLP 320 m3/h GN 10 kg/h GLP ELEMENTO DE CARGA ( Mola) ELEMENTO DE MEDIÇÃO ( Diafragma) ELEMENTO RESTRITIVO (Válvula) Regulador de pressão Pressão da mola = Pressão do gás a jusante da válvula Respiro do regulador • Permite a entrada e a saída do ar presente na câmara superior quando o diafragma se desloca. REGULADORES DE 2º ESTÁGIO OU ESTÁGIO ÚNICO - FUNCIONAMENTO e SENSIBILIDADE A SUJEIRAS O gás entra na câmara do regulador com uma pressão superior aquela pré-estabelecida pela mola. O diafragma sobe e puxa o balancim reduzindo, assim, a área de passagem do gás. A mola empurra o diafragma para baixo e o balancim abre novamente a passagem do gás através do injetor Ao atingir o equilíbrio entre pressão de entrada, saída e vazão o regulador mantém uma pressão de saída estabilizada. Sujeiras encontradas: areia e cimento, cavacos metálicos, farpas de madeira, graxas e pós, excesso de vedande (líquido ou tipo fita), entre outros. Podem acarretar o travamento do mecanismo interno ou provocar passagem de alta pressão . Trem de regulagem de gás Reguladores de ação direta Reguladores de ação direta Respiro do regulador • Para câmara superior da válvula não sofrer variações da pressão interna; • A única força que deve atuar é a pressão da mola; • Sem o respiro, atraso na resposta do regulador. Acessório instalado no respiro Compensador • Dispositivo para abertura lenta; • Induz um acendimento suave e estabiliza o controle da chama principal e da chama do piloto. Orifício limitador do respiro • Permitir iguais limites de admissão e escape do ar Limitador Automático de Segurança • Controlador de esfera permite a admissão livre de ar no regulador, • Com resposta adequada para pressão de entrada baixa. Válvula de bloqueio por sobrepressão (Shut off) Bloqueia a passagem do gás caso haja uma sobrepressão no regulador de segundo estágio. Exigido pelas Normas de Instalações NBR 13932, NBR 13933 e NBR 14570 (ITEM 5.5). SEGURANÇA OPSO - individual para instalações prediais TECNIX OPSO SEGURANÇA P/ ALTA PRESSÃO APZ/400 OPSO APS 1000 OPSO Limita a pressão da rede primária em no máximo 1,5 kgf/cm2 (150 kPa ou 1,5 bar) conforme especificado pela NBR 13932 e NBR 14570. APZ 120 Lim APZ 400 Lim APS 1000 Lim LIMITADORES DE PRESSÃO DISPOSITIVO DE SEGURANÇA - OPSO Exigido pelas Normas de Instalações NBR 13932, NBR 13933 e NBR 14570 (ITEM 5.5). 12 kg/h GLP 60 kg/h GLP 120 kg/h GLP 60 kg/h GLP 40 Nm3/h GN 100 kg/h GLP 80 Nm3/h GN Bloqueia a passagem do gás caso haja uma sobrepressão no regulador de primeiro estágio ou haja GLP líquido na rede primária. 1392HF OPSO - 400 kg/h GLP 350 Nm3/h GN Válvula bloqueio por sobrepressão Shut off Válvula de bloqueio por sobrepressão (Shut off) Tomada de pressão Exemplo de aplicação (UPSO) Rompimento de uma canalização do 3° andar de uma instalação predial Nessa instalação o regulador com a segurança UPSO integrada protege o prédio inteiro contra os riscos de vazamento em caso de rompimento da tubulação principal de gás. A volta da alimentação do gás será possível somente após o reparo da canalização e o rearme manual da segurança. Regulador COMAP BP2302 UPSO Rompimento Segurança UPSO Ativa Tubulação sem gás depois da atuação da segurança Pressostato • Linha de ar pressostato de baixa pressão; • É obrigatória utilização pressostato para baixa pressão de gás, a jusante do regulador de pressão; • Pressostato para alta pressão acima de 7 kPa (70 mbar) ; Pressostato Pressostato Termostato • Controle de temperatura de processo; • Contato elétrico aberto ou fechado para um valor de temperatura (On/Off); • Princípio: dilatação de líquido ou pressão de gás; • Similar ao funcionamento do pressostato; Termostato Filtros • Aparelhos separadores • Destinados a reter em correntes de líquidos ou de gases: – Poeiras – Sólidos em suspensão – Corpos estranhos Elementos filtrantes Filtragem grossa de líquidos Grades metálicas Chapas perfuradas Telas metálicas Filtragem fina de líquidos Tela finas Feltro Nylon Porcelana Papel Filtragem de gases Palhas metálicas Feltro Camurça Classes de filtros • Provisórios • Permanentes Filtros para GN • Retenção de poeiras e corpos estranhos • Elemento filtrante: – Feltro (> 5) – Tecido especial de porcelana (> 3) – Chapas perfuradas Filtros e gráficos * FILTROS COM REFIL DE 75 MICRA EM BRONZE SINTERIZADO. * CORPO EM LATÂO FORJADO. Vazão = 120 kg/h GLP p/ Pe=1,5 bar ou 20 kg/h GLP p/ Pe= 30 mbar. P/ Pe=1,5 bar 109 m3/h GN P/ Pe=30 mbar 18 m3/h GN Filtros e gráficos Vazão = 15 kg/h GLP p/ Pe=1,5 bar ou 3 kg/h GLP p/ Pe= 30 mbar. P/ Pe=1,5 bar 13 m3/h GN P/ Pe=30 mbar 2,5 m3/h GN P/ Pe=1,5 bar 63 m3/h GN P/ Pe=30 mbar 9 m3/h GN Vazão = 70 kg/h GLP p/ Pe=1,5 bar ou 10 kg/h GLP p/ Pe= 30 mbar. Limpeza dos filtros