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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL PERDAS DE CARGA Professora: Tahyara Barbalho Fontoura PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 2 O QUE É? Energia que o líquido perde quando escoa na tubulação PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 3 A perda de carga resulta do atrito interno do líquido, isto é, de sua viscosidade, da resistência oferecido pelas paredes em virtude de sua rugosidade e das alterações nas trajetórias das partículas líquidas impostas pelas peças e dispositivos intercalados na tubulação; PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 4 PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 5 • Com registro fechado (R), a água sobe na tubulação vertical até o nível do reservatório (A). • Abrindo o registro, a água entra em movimento e o nível da pressão cai do ponto A para B, esta diferença é o que denominamos de perda de carga (Δh). • Tubulação de menor diâmetro oferece maior resistência à vazão ocasionando maior perda de carga. • Tubulação de maior diâmetro oferece menor resistência à vazão ocasionando menor perda de carga. • A pressão hA é a pressão estática neste ponto, ou seja, quando a água está parada. • A pressão hB é a pressão dinâmica neste ponto, ou seja, a água está em movimento. FATORES QUE INFLUENCIAM A PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 6 * Comprimentos dos tubos; * Tubos mais rugosos; * Maior número de conexões; * Menores diâmetros + Atritos e choques dentro das tubulações + Perdas de carga - Pressões e vazões PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 7 • Perda de carga normal ou distribuída – Ao longo de uma tubulação retilínea com diâmetro constante; • Perda de carga acidentais ou localizadas - devido as conexões, peças especiais, válvulas, entrada e saída de reservatórios. PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 8 PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 9 • PERDA DE CARGA NORMAL OU DISTRIBUDA Pela NBR 5626/98: PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 10 PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 11 PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 12 De acordo com a NBR 5626 a perda de carga localizada é calculada pelo método dos comprimentos equivalentes ou virtuais. •Método dos comprimentos equivalentes ou virtuais: cada peça especial ou conexão acarreta uma perda de carga igual à que produziria um certo comprimento de tubulação com o mesmo diâmetro. Ex: um registro de gaveta de 3” (75mm), todo aberto, dá a mesma perda de carga que 0,5m de tubo de aço galvanizado de 3”. GRÁFICO DE CRANE CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 13 PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 14 PERDA DE CARGA CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 15 VELOCIDADE MÁXIMA ADMISSÍVEL NAS TUBULAÇÕES CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 16 • Conforme a NBR-5626/98, a velocidade máxima permitida, na rede de distribuição, é 3,0 m/s. A norma não faz nenhuma consideração para as velocidades mínimas, uma vez que elas não provocam problemas para a rede de distribuição. A velocidade excessiva provoca ruídos desagradáveis e problemas de “golpe de aríete”. A velocidade máxima permitida é dada pela expressão: onde: V - velocidade máxima permitida (m/s); d – diâmetro interno (mm) e Q – vazão estimada l/s • Velocidades e vazões máximas são encontradas na Tabela 08, conforme o diâmetro da tubulação. VELOCIDADE MÁXIMA ADMISSÍVEL NAS TUBULAÇÕES CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 17 TABELA 08 - VELOCIDADES E VAZÕES MÁXIMAS BITOLAS Velocidade Máxima Vazão Máxima m/s l/s m³/dia DN (mm) Ref. 15 ½” 1,60 0,20 17 20 ¾” 1,95 0,55 47 25 1” 2,25 1,20 95 32 1.1/4” 2,50 2,50 173 40 1.1/2” 2,75 4,00 260 50 2” 3,00 5,90 208 65 2.1/2” 3,00 8,90 734 75 3” 3,00 13,00 1146 100 4” 3,00 23,55 2035 125 5” 3,00 36,80 3178 VELOCIDADE MÁXIMA ADMISSÍVEL NAS TUBULAÇÕES CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 18 • O “golpe de aríete” é um choque violento produzido sobre as paredes da tubulação quando o escoamento do líquido é interrompido bruscamente. • Origina variações de pressão que são prejudiciais ao desempenho das tubulações. As altas pressões forçam as juntas quanto a estanqueidade e podem causar barulho excessivo, podendo chegar até ao rompimento da tubulação. VELOCIDADE MÁXIMA ADMISSÍVEL NAS TUBULAÇÕES CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 19 • Soluções: • Limitação da velocidade nas tubulações (NBR-5626/98) • Fechamento lento das válvulas e registros; • Escolha criteriosa dos tubos, conexões e outros acessórios, visando garantir que o material selecionado resistirá aos impactos resultantes do golpe de aríete. EXERCÍCIO CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 20 1) Determine a perda de carga localizada da instalação abaixo. FIM CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS 21 OBRIGADA!
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