Perdas e Tipos de Válvulas

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JOÃO VICTOR DE SOUZA BASILIO SP3121321 - OLÍVIA FURLANI
CAMARGO DE SOUZA SP3120201
Perdas, Tipos de Válvulas e suas Aplicações
São Paulo - SP
Agosto/2024
JOÃO VICTOR DE SOUZA BASILIO SP3121321 - OLÍVIA FURLANI
CAMARGO DE SOUZA SP3120201
PERDAS, TIPOS DE VÁLVULAS E SUAS APLICAÇÕES
Trabalho referente a disciplina Fenômenos
de Transporte - SPOFENT do 3º semestre,
apresentado ao professor Henrique de Ca-
margo Kottke do Curso de Graduação em
Engenharia de Controle e Automação do
campus São Paulo do Instituto Federal de
São Paulo.
Orientador: Professor Henrique de Ca-
margo Kottke
São Paulo - SP
Agosto/2024
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Contexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Objetivo Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Objetivos Específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 DESENVOLVIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Perdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.1 Perda Singular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.2 Perda Distribuída . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.3 Perda de Carga Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Válvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2.1 Composição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2 Coeficiente de vazão (CV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.3 Características de válvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.3.1 Abertura rápida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.3.2 Linear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.3.3 Igual porcentagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.4 Tipos de válvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.4.1 Válvula globo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.4.2 Válvula borboleta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.4.3 Válvula esfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3 CONCLUSÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3
1 INTRODUÇÃO
1.1 Contexto
Durante o escoamento de um fluido real numa tubulação, é possível analisar
que as paredes e obstáculos que interagem com o fluido influenciam diretamente na
dissipação de energia. Desta forma, sempre que um fluido escoa de um ponto a outro
haverá perda de energia (AMARAL, 2016).
A viscosidade é a propriedade física que causa resistência do fluido ao es-
coamento, causando atrito interno, que acarreta na transferência de calor. Nessas
condições, o balanço global de energia acaba por indicar a presença de perdas de
energia mecânica no fluxo, pois parte dessa energia é dissipada para o ambiente na
forma de calor. (FRANCISCO, 2018).
A perda de carga contabiliza toda a perda de energia mecânica entre duas
seções do escoamento. É possível dividir essa perda em duas grandes porções:
aquelas causadas somente pelos efeitos de atrito no escoamento completamente
desenvolvido em tubos de seção constante, e aquelas causadas pela presença de
elementos que alteram as características do escoamento (como entradas, acessórios,
regiões de variações de área etc). Quando uma válvula é instalada em uma tubulação,
ela introduz uma resistência ao fluxo do fluido, resultando em uma perda de carga
singular. O tipo de válvula e sua posição (aberta, parcialmente aberta ou fechada)
afetam diretamente a magnitude dessa perda. Com isso, pode-se afirmar que escolher
a válvula correta para uma aplicação específica pode otimizar a eficiência do sistema,
reduzindo as perdas de carga. (REIS, 2008).
Válvulas são dispositivos projetados para estabelecer, controlar e interrom-
per emissões de fluidos em tubulações. Alguns desses dispositivos garantem uma
instalação segura, enquanto outros permitem o desmonte para reparar ou substituir
componentes de montagem. Existe muitos tipos de válvulas e a escolha depende da
natureza da operação realizada, as propriedades físicas e químicas do fluido conside-
rado, pressão e temperatura de escoamento e da forma de ativação desejada. Essas
relações mostram como a escolha e a manutenção das válvulas são essenciais para
se obter um sistema com perdas controladas no transporte de fluidos. (REIS, 2008).
Capítulo 1. INTRODUÇÃO 4
1.2 Objetivo Principal
Este estudo busca apresentar, de maneira didática, os tipos de perdas de carga
num sistema de transporte de fluidos, explicando sobre perda distribuída, perda singular
e perda total. Além disso, o trabalho busca descrever o funcionamento e as aplicações
para as válvulas e suas respectivas variações. Fornecendo assim, um conhecimento
pleno sobre temas que são altamente utilizados em sistemas hidráulicos e em sua
engenharia.
1.2.1 Objetivos Específicos
Dentre os objetivos deste estudo, destaca-se demonstrar, especificamente, como
e por qual razão são feitos os cálculos apresentados e, acima de tudo, exemplificar
quais são os cenários e situações em que tais conhecimentos se fazem de suma
importância. Fazendo assim, com que o entendimento dessas condições acarretem
num aprimoramento da tomada de decisões durante a busca de sistemas hidráulicos
ou de transporte de fluidos que sejam, de fato, eficientes.
5
2 DESENVOLVIMENTO
A carga é definida como energia por unidade de peso ou massa de fluido. De
modo geral, as formas de energia mecânica nos fluidos são as seguintes: energia
cinética, energia potencial e pressão. A relação entre as cargas de energia mecânica é
estabelecida através de um balanço energético global. Ao introduzir uma bomba ou
turbina no fluido, podemos fornecer ou remover energia do fluido, respectivamente. Esta
carga energética também é calculada no balanço energético global. . (FRANCISCO,
2018)
Portanto, neste estudo estamos interessados em estudar as perdas de energia
em termos de carga, escoamento de fluido e a relação das válvulas com essas perdas
2.1 Perdas
Lembrando que perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do
fluido quando este escoa, se analisarmos o comportamento do escoamento de fluidos
em tubulações, será possível distinguir dois tipos de perdas de carga:
2.1.1 Perda Singular
Também conhecida como "perda de carga localizada", ela acontece nos seto-
res da instalação em que o fluido sofre uma variação brusca em seu escoamento. Essas
variações em pontos específicos podem se dar por mudanças bruscas na direção do
fluxo ou na área da seção transversal do fluxo. (UNESP, 2024)
A perda de carga local em um acessório é calculada como o produto do coefi-
ciente característico e da carga cinética que flui através do acssório. Cada acessório
possui um coeficiente de perda de carga característico, geralmente expresso pela cons-
tante K. (USP, 2024) As perdas de carga localizadas, pelo método dos coeficientes,
são calculadas pela expressão:
Figura 1 – Expressão da Perda Localizada (USP, 2024)
Capítulo 2. Desenvolvimento 6
Onde:
• Hl: Perda de carga singular;
• K: Coeficiente de perda de carga;
• V: Velocidade;
• g: Aceleração da gravidade.
2.1.2 Perda Distribuída
As perdas distribuídas descrevem a perda de carga que ocorre ao longo dos
trechos retos de tubulação devido ao atrito. Este tipo de perda, diferentemente da
anterior, depende de fatores como diâmetro e comprimento do tubo, da rugosidade
da parede, das propriedades do fluido, da massa específica, da viscosidade e, por
fim, da velocidade do escoamento. Na maior parte dos casos, a rugosidade da parede
depende do material de fabricação do tubo, bem como do seu estado de conservação,
ou seja, um tubo usado apresenta rugosidade maior do que um tubo novo. (USP, 2024)
No que se refereàs propriedades do fluido, a viscosidade é a mais importante
na dissipação de energia, pois, além de ser proporcional à perda de carga, sua relação
com as forças de inércia do escoamento fornece um número adimensional, o número
de Reynolds (Re), que é o parâmetro responsável por indicar o regime do escoamento.
O número de Reynolds, por sua vez, é descrito por:
Figura 2 – Número de Reynolds. (USP, 2024)
Onde:
• V: Velocidade do fluxo;
• D: Diâmetro hidráulico;
• v: Viscosidade cinemática;
Capítulo 2. Desenvolvimento 7
Com o número de Reynolds explicado, podemos, por fim, comentar sobre a
expressão utilizada para o cálculo em casos de perdas distríbuidas, que é dado por:
Figura 3 – Expressão da Perda Distribuída (UNESP, 2024)
Onde:
• L: Comprimento da tubulação;
• D: Diâmetro da tubulação;
• V: Velocidade;
• g: Aceleração da gravidade;
• f: Coeficiente de perda de carga distribuída.
Importante destacar o fato de que o coeficiente de perda de carga distribuída é
função do número de Reynolds, função essa definida por:
Figura 4 – Função que descreve o Coeficiente de Perda Distribuída (UNESP, 2024)
2.1.3 Perda de Carga Total
Em uma instalação habitual, os tipos de tubulações possuem trechos que variam
entre segmentos retos e curvas, pontos mais estreitos pelo uso de algum acessório etc.
Com isso, utilizar apenas uma das duas expressões citadas anteriormente não poderia
descrever a perda de carga que realmente ocorre no sistema, por esta razão, o cálculo
da perda é dado pela soma desses dois tipos de perda, apresentado na expressão
abaixo (note que a carga cinética foi colocada em evidência):
Capítulo 2. Desenvolvimento 8
Figura 5 – Expressão da Perda de Carga Total (USP, 2024)
2.2 Válvulas
As válvulas de controle são essenciais em processos industriais a fim de propor-
cionar um controle preciso de líquidos, gases e vapores e manipular o fluxo de matéria
ou energia no sistema, corrigindo qualquer desvio na variável controlada em relação
ao valor desejado. As válvulas de controle são frequentemente expostas a condições
severas de pressão, temperatura, corrosão e erosão. (SOUZA, 2019)
A fim de realizar suas funções com sucesso, é essencial que a escolha dos
materiais que compõem as válvulas garantam seu desempenho eficiente e duradouro
em diferentes aplicações industriais. O aço inoxidável é amplamente utilizado por sua
resistência à corrosão e durabilidade, sendo ideal para ambientes agressivos e de alta
temperatura. Já o ferro fundido, mais econômico, é adequado para sistemas de baixa a
média pressão, como redes de água e esgoto, onde a robustez é necessária. O bronze
oferece boa resistência à corrosão em ambientes aquáticos e é comumente usado em
sistemas de aquecimento, refrigeração e marítimos. Por fim, os plásticos de engenharia,
como PVC e PTFE, são escolhidos por sua resistência química e leveza, sendo ideais
para aplicações com fluidos corrosivos e temperaturas moderadas. A seleção do
material deve considerar as propriedades do fluido e as condições operacionais para
assegurar eficiência e longevidade da válvula. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
Essas válvulas funcionam como resistências variáveis nas tubulações, sendo
definidas por muitos como orifícios de dimensões ajustáveis. As vantagens de usar
mecanismos automáticos, como as válvulas de controle, incluem a consistência ope-
racional, a capacidade de operar ininterruptamente e a possibilidade de controlar
operações em locais remotos, de difícil acesso ou perigosos. Isso otimiza a operação,
economizando matéria-prima, energia e mão de obra, além de aumentar a segurança
através de sistemas automáticos e dispositivos de intertravamento que evitam acidentes.
(SOUZA, 2019)
Na prática industrial, as válvulas de controle são utilizadas em uma ampla
gama de aplicações, desde o controle de geração de vapor e fluidos de resfriamento
até operações mais complexas, como o controle de razão de refluxo em torres de
destilação. Existem inúmeros tipos de válvulas, cada uma com especificidades que as
tornam adequadas para diferentes aplicações. A escolha correta da válvula depende
do conhecimento detalhado dos dados de processo, como tipo de fluido, temperatura,
Capítulo 2. Desenvolvimento 9
viscosidade, e pressões envolvidas, garantindo que a válvula selecionada atenda às
necessidades do processo de forma eficaz e econômica.
2.2.1 Composição
As válvulas possuem uma divisão nas seguintes partes: atuador, corpo, internos
e castelo.
O atuador se trata do componente responsável por mover a parte interna da
válvula, permitindo a abertura, fechamento ou modulação do fluxo. Fornece a força
necessária para que todas essas ações ocorram, geralmente a partir do mecanismo do
diafragma. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
Nesse tipo de sistema, ao receber o sinal de controle, que é normalmente ar
pneumático, a pressão na câmara do atuador gera uma força que se opõe à força
da mola, a qual limita o curso e regula a posição da haste. Dessa forma, o atuador
transforma a pressão de ar aplicada em um movimento de translação, ajustando a
posição da válvula conforme necessário.
A faixa de pressão com que cada atuador opera varia conforme o modelo e o
fabricante, sendo que a maioria dos atuadores pneumáticos funciona em uma faixa de
3 a 15 PSI (0,2 a 1,0 Kgf/cm²). Esse sistema de atuação é eficiente porque transforma
a pressão do ar em força aplicada ao diafragma, mantendo uma relação praticamente
linear entre a pressão de ar e o deslocamento da haste, o que resulta em um controle
preciso do fluxo na válvula.(UFPR, 2016)
O corpo e os internos da válvula, além da estrutura externa que suporta as
demais partes, devem ser capazes de resistir às condições de operação, como pressão
e temperatura, além de suportar o fluido em movimento. O fluido do processo passa
pelo corpo da válvula e o obturador é o componente móvel da válvula que tem a
função de restringir a vazão a partir da relação entre a abertura da válvula e a vazão
correspondente. (IFC, 2018)
O castelo se trata da parte superior do corpo que conecta o atuador e o corpo da
válvula, juntamente de aneis e acessórios em torno da haste, a fim de fixar o castelo e
evitar vazamentos do fluido pelo sistema de engaxetamento, crucial para o desempenho
e a durabilidade da válvula de controle. (IFC, 2018)
2.2.2 Coeficiente de vazão (CV)
No processo de dimensionamento de válvulas de controle, a escolha da caracte-
rística de controle é crucial, pois determina a sensibilidade com que a válvula ajustará
a taxa de fluxo do fluido. As três características de controle mais utilizadas são linear,
igual porcentagem e abertura rápida. (IFC, 2018)
Capítulo 2. Desenvolvimento 10
Figura 6 – Corpo de uma válvula
O coeficiente de vazão (CV), é uma constante relacionada à geometria da
válvula. Esse coeficiente indica o volume de fluido que passa por um orifício em um
minuto, considerando uma perda de pressão de 1 bar. Para líquidos, o coeficiente de
vazão pode ser calculado utilizando uma fórmula simples e precisa, que leva em conta
a vazão mássica, a densidade do fluido e a diferença de pressão entre montante e
jusante. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
A equação para calcular o coeficiente de vazão para líquidos é dada por:
Figura 7 – Cálculo CV
Onde:
• CV é o coeficiente de vazão em galões por minuto (gpm)
• Q é a vazão mássica em m³/h,
• P é a diferença de pressão (pressão à montante menos pressão à jusante, em
bar),
• p é a densidade do fluido em kg/dm³.
Dessa forma, a vazão é diretamente proporcional ao CV e inversamente pro-
porcional à variação de pressão. Ou seja, quanto maior a vazão, maior é o CV, e
Capítulo 2. Desenvolvimento 11
quanto maior a variação de pressão, menor é o CV. O dimensionamento correto da
válvula envolve comparar o CV requerido pelo processo com o CV da válvula, que é
determinado por outros parâmetros, como a área do orifício de passagem e aspectos
mecânicos. Após essa análise, a característica do obturador é escolhida, podendo ser
linear, de igual porcentagem ou de abertura rápida, de acordocom as necessidades
específicas do sistema. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
2.2.3 Características de válvulas
No dimensionamento de válvulas de controle, a escolha da característica de
controle influencia diretamente na resposta da válvula às variações de fluxo, o que
determina a eficácia e a precisão do controle do processo. As três características de
controle mais comuns são: abertura rápida, linear e igual porcentagem. (IFC, 2018)
2.2.3.1 Abertura rápida
A válvula de abertura rápida é caracterizada por uma grande variação de vazão
para pequenas aberturas iniciais. Ou seja, com apenas 25% de abertura, a válvula
pode permitir a passagem de quase toda a vazão nominal. Este comportamento faz
com que essa válvula seja extremamente sensível em baixas aberturas, o que a torna
inadequada para controle contínuo de processos, mas ideal para operações do tipo
on-off, onde a válvula está completamente aberta ou fechada. Devido à sua natureza,
a curva característica de uma válvula de abertura rápida não é padronizada, podendo
variar entre diferentes modelos e fabricantes. (IFC, 2018)
2.2.3.2 Linear
Na válvula linear, a vazão é diretamente proporcional à sua abertura, ou seja,
o fluxo aumenta de forma constante com o aumento da abertura da válvula. Essa
característica confere à válvula um ganho constante, independentemente do ponto
de operação, o que a torna particularmente adequada para aplicações como controle
de nível, controle de pressão em fluidos compressíveis, e em sistemas onde a perda
de carga na válvula é elevada (cerca de 40% ou mais da perda de carga total do
sistema). Embora teoricamente ideal para controle, a válvula linear pode não manter
seu comportamento linear em situações práticas, o que limita seu uso a aplicações
específicas. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
2.2.3.3 Igual porcentagem
A válvula de igual porcentagem é projetada para que iguais variações na aber-
tura resultem em iguais porcentagens de variação na vazão. Isso significa que a válvula
tem uma pequena variação de vazão no início da abertura, que se torna muito mais
Capítulo 2. Desenvolvimento 12
significativa à medida que a abertura se aproxima de 100%. Essa característica a torna
ideal para processos onde o controle de pressão é crucial, especialmente em líquidos,
em processos rápidos, ou quando a dinâmica do processo não é bem compreendida.
No entanto, uma vez instalada no sistema, a válvula de igual porcentagem pode perder
parte de sua característica inerente, tendendo a um comportamento mais linear. (IFC,
2018)
2.2.4 Tipos de válvulas
2.2.4.1 Válvula globo
A válvula globo é uma das mais utilizadas em sistemas onde o controle preciso
do fluxo é essencial. Ela é projetada para operar tanto em funções ON-OFF (abertura
e fechamento frequentes) quanto em controle modulante, onde a abertura da válvula
é ajustada conforme o sinal de controle recebido. Um dos maiores benefícios dessa
válvula é sua capacidade de vedação praticamente estanque, mesmo em temperaturas
de até 200°C. Isso é possível graças ao uso de anéis e materiais de vedação resilientes
que garantem um contato firme entre o obturador e a sede da válvula. Além disso,
a válvula globo é conhecida por sua durabilidade e facilidade de manutenção. Se
necessário, a característica de controle pode ser alterada substituindo apenas a sede
e o obturador, o que torna a manutenção mais simples e econômica. (CASTRO;
ERIKSSON, 2018)
Contudo, a válvula globo apresenta uma desvantagem significativa: a alta perda
de carga. Isso ocorre devido ao design da válvula, que força o fluido a mudar de direção
dentro da válvula, resultando em uma queda significativa de pressão entre a entrada e a
saída. Em muitos casos, essa característica é vista como um ponto negativo, pois pode
exigir o uso de bombas mais potentes para compensar a perda de carga. Além disso,
em condições de operação com grandes variações de pressão, a válvula pode sofrer
cavitação e ruído, o que pode levar ao desgaste prematuro das partes internas, como o
obturador e a sede. Para mitigar esses problemas, foram desenvolvidos modelos de
válvulas globo com gaiolas internas que reduzem os efeitos de cavitação e ruído, porém,
isso pode aumentar o custo e a complexidade da válvula. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
2.2.4.2 Válvula borboleta
As válvulas borboleta são amplamente reconhecidas por sua eficiência em
aplicações que envolvem grandes volumes de fluido e onde a perda de carga deve
ser minimizada. O design da válvula borboleta é simples, com um disco que gira em
torno de um eixo central para abrir ou fechar a passagem do fluido. Uma das principais
vantagens dessa válvula é a baixa perda de carga, uma vez que o disco ocupa pouco
espaço na passagem do fluido quando está completamente aberto. Essa característica,
Capítulo 2. Desenvolvimento 13
combinada com a capacidade de manusear grandes vazões, faz com que a válvula
borboleta seja ideal para sistemas de distribuição de água, ar e outras aplicações de
grande porte. (UFPR, 2016)
No entanto, a válvula borboleta também apresenta limitações. As válvulas
concêntricas, que são as mais comuns, têm o eixo de rotação alinhado com o centro
do disco e da tubulação. Isso resulta em maior atrito entre o disco e a sede durante o
fechamento, o que pode reduzir a vida útil da válvula, especialmente em aplicações
de alta pressão. Para superar essa limitação, foram desenvolvidas válvulas borboleta
excêntricas, onde o eixo de rotação é deslocado em relação ao centro do disco, o que
reduz o atrito e melhora a vedação. Ainda assim, mesmo as versões mais avançadas,
como as válvulas triexcêntricas, são mais complexas e caras, o que pode limitar sua
aplicação em projetos onde o custo é um fator crítico. (UFPR, 2016)
2.2.4.3 Válvula esfera
As válvulas esfera são preferidas em aplicações onde é necessário um bloqueio
rápido e confiável do fluxo. O mecanismo de operação é simples: uma esfera com um
orifício no meio gira dentro do corpo da válvula para permitir ou bloquear a passagem
do fluido. Quando a válvula está aberta, o orifício da esfera se alinha com a tubulação,
permitindo que o fluido flua livremente com mínima resistência. Isso resulta em baixa
perda de carga e menor turbulência, o que torna essa válvula ideal para aplicações
onde a eficiência energética é importante. Além disso, a válvula esfera oferece um
fechamento hermético, o que a torna adequada para sistemas que exigem alta integri-
dade de vedação, como em aplicações de gás ou produtos químicos agressivos. (IFC,
2018)
Por outro lado, as válvulas esfera não são ideais para controle fino de vazão.
Devido ao seu design, elas funcionam melhor em aplicações ON-OFF, onde a válvula
está totalmente aberta ou totalmente fechada. Quando usadas em funções de controle,
a operação intermediária pode ser menos precisa, o que limita seu uso em sistemas
que requerem ajustes contínuos e precisos de fluxo. Além disso, o material da esfera e
da sede precisa ser cuidadosamente selecionado para evitar desgaste e garantir que a
vedação permaneça eficaz ao longo do tempo, especialmente em aplicações de alta
pressão ou com fluidos abrasivos. (CASTRO; ERIKSSON, 2018)
14
3 CONCLUSÕES
Ao longo deste trabalho, foi abordado o tema das perdas de carga em sistemas
de transporte de fluidos, com ênfase na distinção entre perdas distribuídas e perdas
singulares, assim como no impacto das válvulas sobre essas perdas. O objetivo principal
foi fornecer uma compreensão clara e didática sobre os diferentes tipos de perdas
de carga e as variáveis que as influenciam. Além disso, o estudo apresentou uma
descrição detalhada do funcionamento e das aplicações das válvulas, destacando
como a escolha e a manutenção dessas peças são cruciais para a eficiência dos
sistemas hidráulicos.
Especificamente, o trabalho demonstrou os cálculos relacionados às perdas de
carga e suas aplicações práticas, sublinhando a importância desses conhecimentos
para a tomada de decisões em projetos de engenharia. A compreensão adequada das
perdas de carga, seja devido ao atrito ao longo de tubulaçõesretas (perda distribuída)
ou em locais onde ocorrem variações bruscas no escoamento (perda singular), permite
aos engenheiros otimizar o desempenho de sistemas de transporte de fluidos, reduzindo
custos operacionais e melhorando a confiabilidade do sistema.
Além das perdas de carga, o estudo aprofundou-se na análise das válvulas,
peças fundamentais no controle do fluxo em sistemas de transporte de fluidos. Foram
descritos diferentes tipos de válvulas, como a válvula globo e a válvula borboleta, e
suas respectivas características de controle e coeficientes de vazão. Compreender o
funcionamento dessas válvulas e escolher o tipo adequado para cada aplicação são
passos essenciais para garantir que o sistema opere de maneira eficiente e segura.
Conclui-se que o entendimento profundo das perdas de carga e das válvulas
é indispensável para a engenharia de sistemas e a análise correta dessas variáveis
não só contribui para a eficiência energética dos sistemas, como também auxilia na
prevenção de falhas e na otimização dos processos industriais. Assim, o conhecimento
adquirido neste estudo proporciona uma base para o aprimoramento contínuo das
práticas de engenharia em sistemas de transporte de fluidos.
15
REFERÊNCIAS
AMARAL. ANALISE DOS FATORES QUE INFLUENCIAM NAS PERDAS DE CARGA
EM TUBULAÇÕES E ACESSÓRIOS HIDRÁULICOS. 2016. .
(Accessed on 21/08/2024). 3
CASTRO, R. S.; ERIKSSON, K. T. Aplicação de válvulas de controle em processos
industriais. 2018. 8, 9, 10, 11, 12, 13
FRANCISCO, A. S. Fenomenos de transporte. 2018. . (Accessed on 21/08/2024). 3, 5
IFC. INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS DE CONTROLE. 2018. 9, 11, 12, 13
REIS, M. N. E. Fenômenos de Transporte 1. 2008. . (Accessed on 21/08/2024). 3
SOUZA, J. R. Análise de vida útil de válvulas de segurança industriais após reparo.
[S.l.]: Centro Universitário SENAI CIMATEC, 2019. 8
UFPR, D. de E. M. Aula 3 - Tubulações Industriais. 2016. 9, 13
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https://netulio.weebly.com/uploads/9/0/6/6/9066781/apostila-ft-2008-pucmg.pdf
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https://www.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/nestorproenzaperez/sfm-2014-aula-1.pdf
https://www.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/nestorproenzaperez/sfm-2014-aula-1.pdf
https://eaulas.usp.br/portal/video?idItem=20701
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	INTRODUÇÃO
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	 Objetivo Principal
	Objetivos Específicos
	Desenvolvimento
	Perdas
	Perda Singular
	Perda Distribuída
	Perda de Carga Total
	Válvulas
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	Abertura rápida
	Linear
	Igual porcentagem
	Tipos de válvulas
	Válvula globo
	Válvula borboleta
	Válvula esfera
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	Referências