sistema de óleo térmico

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SISTEMA DE AQUECIMENTO 
 
POR ÓLEO TÉRMICO 
 
FASE LÍQUIDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dez/2014 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
01-CONCEITOS BÁSICOS. 
 
Energia 
 
Em geral, o conceito e uso da palavra energia se refere "ao potencial inato para executar trabalho 
ou realizar uma ação". 
 
Qualquer coisa que esteja trabalhando - por exemplo, movendo outro objeto, aquecendo-o ou a 
fazendo-o atravessar por uma corrente elétrica- está "gastando" energia. 
 
Algumas formas de energia 
 
Energia mecânica 
 
É a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia mecânica total de um sistema é 
a soma da energia potencial com a energia cinética. 
 
Energia potencial 
 
É a energia que um objeto possui pronta a ser convertida em energia cinética. 
 
Energia cinética 
 
É a energia que um corpo em movimento possui devido à sua velocidade. 
 
Energia química 
 
É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. 
As reacções químicas geralmente produzem também calor: fogo ardendo é um exemplo. 
 
Energia nuclear 
 
É a energia produzida pelas reações nucleares, isso é, pela fissão ou pela fusão de átomos, quais 
são transformados sobretudo em energia mecânica e calor. 
 
Energia eletromagnética 
 
Está associada aos fenómenos eletromagnéticos.A electricidade, o magnetismo e a radiação 
eletromagnética (luz). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Temperatura. 
 
A Temperatura é um parâmetro físico descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às 
noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica mas que se poderia definir, 
mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinática 
associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema 
físico. 
 
Grau Celsius (°C). Para estabelecer uma base de medida da temperatura, Anders Celcius utilizou 
(em 1742) os pontos de fusão e ebulição da água em pressão atmosférica. Celsius dividiu o 
intervalo de temperatura que existe entre estes dois pontos em 100 partes iguais. 
 
Grau Fahrenheit (°F). Toma divisões entre os pontos de congelação e evaporação de disoluções 
de cloreto de amônio. 
 
Kelvin (K) O Kelvin é a unidade de medida do SI. A escala Kelvin absoluta faz parte do zero 
absoluto e define a magnitude de suas unidades, de tal forma que o ponto triplo da água 
(Temperatura e pressão nas quais os três estados -solido, liquido e gasosos- coexistem em 
equilíbrio termodinâmico) é exatamente a 273,16 K. 
 
Nota: No se lhe antepõe a palavra grau nem o símbolo º. 
 
Grau Rankine (°R ou °Ra). Escala com intervalos de grau equivalentes à escala Fahrenheit. A 
escala Rankine se inicia nos -459,67°F (aproximadamente) 
Transformação 
 
°F = °C × 1,8 + 32 
 
K = °C + 273,15 
 
K = °R / 1,8 
 
 
 
 
Temperatura de filme. 
 
 
A Temperatura na lâmina de fluido 
em contato com a parede do duto. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_Celsius
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grau_Fahrenheit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Kelvin
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rankine
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calor. 
 
Todo corpo tem uma certa quantidade de energia interna que está relacionada ao movimento 
continuo de seus átomos (vibrações). A soma dessas vibrações, é que constitui a energia térmica 
(calor) deste corpo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fogo. 
 
O fogo pode ser definido como um fenômeno físico-químico onde se tem lugar uma reação de 
oxidação com emissão de calor e luz. 
 
Devem coexistir quatro componentes para que ocorra o fenômeno do fogo: 
 
1) combustível; 
2) comburente (oxigênio); 
3) calor; 
4) reação em cadeia. 
 
 
 
 Tetraedro do fogo 
Síntese do fogo 
 
Combustível + Oxigênio + ignição  dióxido de carbono + Água + Calor 
 
Incendio. 
 
 
É a incidência de fogo não controlado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ponto de fulgor 
 
É a temperatura em que suficiente vapor é gerado para o fluido “piscar” uma chama, quando 
expostos a uma fonte de ignição. 
 
Existem dois métodos comuns de determinar um ponto de fulgor: 
 
O método Cleveland Open Cup (COC) de ensaio, que se faz 
conforme (ASTM) D92, usa um copo aberto parcialmente cheio 
com uma amostra do fluido. A amostra é aquecida a uma taxa fixa. 
Uma pequena chama é mantida um pouco acima do fluido. A 
temperatura que o vapor do fluido inflamar, é o ponto de fulgor. 
 
O método Pensky-Martens Closed Cup (PMCC), que atende a 
norma ASTM D93, utiliza um recipiente que é fechado com 
excepção de uma pequena abertura através da qual o vapor do 
fluido está exposta a uma chama. Os resultados deste método 
geralmente são vários graus menores do que o método COC, 
porque a concentração de vapor no copo fechado é mais elevado. 
 
 
Ponto de fogo (inflamabilidade) 
 
É a temperatura na qual um fluido gera vapores suficientes para manter a continuação da 
combustão. Geralmente um pouco acima do ponto de fulgor. 
 
Ponto de auto-ignição 
 
É a temperatura na qual um fluido incendeia apenas na presença de oxigenio, sem a necessidade 
de fonte externa de ignição. 
 
Caloria 
É o calor trocado quando a massa de um grama de água passa de 14,5 ºC para 15,5 ºC. 
Unidades Cal  Joule  BTU – British Thermal Unit 
 
 1 cal = 4,18 J 1 BTU = 252,4 cal = 1.055 J Kcal  1.000 Cal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calor específico 
É uma grandeza física que define a variação térmica de determinada substancia ao receber 
determinada quantidade de calor. Também é chamado de capacidade térmica mássica. 
Substância Calor Específico (cal/g.°C) 
água 1,0 
ar 0,24 
ferro 0,11 
madeira 0,42 
ouro 0,032 
 
Peso específico 
Peso Específico é a relação entre o peso (ou massa) e o volume de um determinado material. 
 
 Água = 1000 Kg/m3 
 
Densidade 
 
É a relação entre o peso específico da água e o peso específico do determinado material. 
 
Valor adimensional  Água = 1,0 
 
 1.000 Kg/m3 
 D = 
 1.000 Kg/m3 
 
Viscosidade 
 
Viscosidade é a propriedade associada a resistência que o fluido oferece a deformação por 
cisalhamento. 
De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos 
devido basicamente a interações intermoleculares, 
Viscosidade descreve a resistência interna para fluir 
 
 
Viscosidade Dinâmica 
 
A viscosidade dinâmica é o parâmetro que produz a existência de esforços tangenciais nos 
líquidos em movimento.(É a força de atrito entre camadas diferentes do fluído). 
 
A unidade é o poise (g/cm.s). Geralmente utiliza-se o centipoise. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ar
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Madeira
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ouro
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Coeficiente de Viscosidade Cinemática 
 
O coeficiente de viscosidade cinemática, é o quociente entre o coeficiente de viscosidade 
dinâmica e a massa específica. 
 
A unidade é o stokes (St). Geralmente utiliza-se o centistokes (cSt). 
 
Transferência de calor 
Há três mecanismos conhecidos para transferência de calor 
 radiação, condução e convecção. 
A radiação consiste de ondas eletromagnéticas viajando com a velocidade da luz. 
A condução ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato físico 
direto. Na condução a energia cinética dos átomos e moléculas (isto é, o calor) é transferida por 
colisões entre átomos e moléculas vizinhas. 
A convecção somente ocorre em líquidos e gases. Consiste na transferência de calor dentro de 
um fluído através de movimentos do próprio fluído.Tipo de calor 
 Calor sensível: provoca apenas a variação da temperatura do corpo. A quantidade de 
calor sensível (Q) que um corpo de massa (m), com um calor específico (c) recebe é 
diretamente proporcional ao seu aumento de temperatura (t). 
Qs = m.c.t 
 
 Calor latente: provoca algum tipo de alteração na estrutura física do corpo. É a 
quantidade de calor que a substância troca de fase (solido/liquido/vapor). 
 
QL = m.CL 
 
Substância Temperatura 
fusão (ºC) 
Calor latente fusão 
(J/kg ·103) 
Temperatura 
ebulição( ºC) 
Calor latente 
vaporização(J/kg ·103) 
Gelo (água) 0 334 100 2260 
Álcool etílico -114 105 78.3 846 
Acetona -94.3 96 56.2 524 
Benzeno 5.5 127 80.2 396 
Alumínio 658.7 322-394 2300 9220 
Estanho 231.9 59 2270 3020 
 
Poder calorífico 
 
O Poder Calorífico de combustíveis é definido como a quantidade de energia interna contida no 
combustível. 
 
Poder Calorífico Superior. 
 
É a quantidade de calor produzida por 1 kg de combustível, quando este entra em combustão, e o 
vapor de água neles seja condensado. 
 
Poder Calorífico Inferior. 
 
É a quantidade de calor que pode produzir 1kg de combustível, quando este entra em combustão, 
e o a água contida na combustão não seja condensada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eficiência Térmica 
 
Eficiência térmica é a medida da eficácia da troca de calor do equipamento. Ela mede a 
habilidade em transferir calor do processo de combustão para a massa. Por ser unicamente uma 
medida da eficácia da troca de calor do equipamento. 
 
 
 
Gross input  Carga total gerada na queima. 
Flue gás loss  Perda de calor pelos gases da chaminé. 
Available heat  Calor disponível 
Stored heat  Calor absorvido pelos componentes estruturais da fornalha 
Wall loss  Calor perdido nas paredes da fornalha 
Radiation loss  Calor perdido pelas aberturas (porta de visita, etc..) 
Conveyor loss  Calor perdido por elementos de retiradas (cinzas) 
Net output  calor efetivo passado a massa 
 
Geralmente teremos: 
 
 
Fluxo de calor 
 
A condução de calor é regida pela lei de Fourier que estabelece que o fluxo de calor Q, num 
ponto do meio, é proporcional ao gradiente de temperatura nesse ponto, isto é: 
 
Q = K T 
 
K é a condutibilidade térmica do meio. Esta, é uma propriedade física do material e é uma 
medida da capacidade do material para "conduzir" calor. 
 
Se o fluxo de calor e a temperatura do meio não variarem ao longo do tempo, diz-se que o 
processo (regime) é estacionário. 
Lei da Condução Térmica . 
 
Considere dois ambientes a temperaturas 1 e 2, tais que 2 > 1, separados por uma parede de área A 
e espessura e (figura abaixo) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em regime estacionário, o fluxo de calor por condução num material homogêneo é diretamente 
proporcional à área da seção transversal atravessada e à diferença de temperatura entre os extremos, 
e inversamente proporcional à espessura da camada considerada. 
 
Esse enunciado é conhecido como lei Fourier, expressa pela equação: 
 
A constante de proporcionalidade K depende da natureza, sendo denominada, coeficiente de 
condutibilidade térmica. Seu valor é elevado para os bons condutores, como os metais, e baixo 
para os isolantes térmicos. 
Através da taxa de transferência de calor, conseguimos definir a área de troca térmica necessária 
ao equipamento: 
 
 
 Q 
 A = 
 U*tlog 
 
 
A = Área de Troca Térmica 
Q = Calor Total Disponível 
U = Coeficiente Global de Troca Térmica 
tlog = Média Logarítmica das Diferenças de Temperatura 
 
tlog = (a – b) / In(a/b) 
 
sendo: a = T1 – t1 b = T2 – t2 
 
T1 = Temperatura inicial do fluido 1 
T2 = Temperatura final do fluido 1 
t1 = Temperatura inicial do fluido 2 
t2 = Temperatura final do fluido 2 
 
Este coeficiente global de troca térmica é referente ao valor U “clean”, sem os fatores de 
incrustações ou excesso de área. Utiliza-se a seguinte equação para o cálculo do coeficiente 
global de troca térmica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uc = Coeficiente global de troca térmica “clean”. 
h1 = coeficiente de película ( lado 1 ). 
h2 = coeficiente de película ( lado 2 ). 
y = espessura da parede de metal da superfície de transferência de calor. 
K = condutividade térmica do material da superfície de transferência térmica. 
Para o coeficiente global de troca térmica “dirty” temos: 
 
 
 
 
onde: Uc = Coeficiente global de troca térmica “clean”. 
 Ud = Coeficiente global de troca térmica “dirty”. 
 
Ceoficiente de película 
 
O coeficiente de película é calculado baseado nas características do fluído, na geometria das 
faces de troca térmica, e nas propriedades do fluído.Próximo a parede, em uma sub-camada, o 
fluído não se move ou se move muito devagar (fluxo laminar). Nesta camada o calor é 
transferido por condução. Na parte restante da película o fluxo vai do regime laminar ao 
turbulento. Nesta camada o calor é transferido por convecção. 
Vazão 
Define-se por vazão, o volume por unidade de tempo, que se escoa através de determinada seção 
transversal de um duto. 
As unidades adotadas são geralmente o m³/s, m³/h, l/h ou o l/s. 
Velocidade 
Velocidade é a medida da rapidez com a qual um corpo altera sua posição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Numero de Reynolds 
 O regime de escoamento, se laminar ou turbulento, é determinado pela seguinte quantidade 
adimensional, chamada número de Reynolds 
 
 
 G * d 
 Re = 
 
 

Re = Número de Reynolds 
G = vazão mássica, µ = viscosidade cinemática, d = diâmetro hidráulico 
 
Tipos de fluxo, dependem do numero de Reynolds 
 
laminar .......................se NR < 2.300 
 
turbulento ..................se NR > 4.000 
 
instável, isto é, mudando de um regime para outro, se 2.300 < NR < 4.000 
 
Pressão 
A pressão é a força normal (perpendicular à área) exercida por unidade de área. 
 PSI Pascal Bar milibar o 
hPa 
mm Hg m H2O kgf/cm² 
Atmosfera 14,7 1,0133×
105 
1,01325 1013,25 760,0 10,33 1,033 
 
Tensão 
A tensão é o esforço de reação à força exercida sobre o corpo para contrapor a pressão.(Possui 
as mesmas unidades de pressão) 
 
Pressão de vapor 
 
E a pressão, em determinada temperatura, onde o liquido não mais vaporiza. 
 
Como exemplo temos a água que vaporiza a 100oC, se a pressão for inferior a uma atmosfera ( ~ 
1 Kg/cm2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Perda de carga 
 
Sempre que um líquido escoa no interior de um tubo de um ponto para outro, haverá uma certa 
perda de energia denominada perda de pressão ou perda de carga. 
Atualmente a expressão mais precisa e usada universalmente para análise de escoamento em 
tubos, que é a conhecida equação de Darcy-Weisbach: 
hf = perda de carga ao longo do comprimento do tubo (mca) 
f = fator de atrito (adimensional) 
L = comprimento do duto 
Q = vazão 
D = dimensão característica (no caso de um Tubo de seção circular, o seu diâmetro interno) 
g = aceleração da gravidade local 
π = 3,1415... 
 
Se estabeleceu fator de atrito f, através da equação de Colebrook-White: 
 
f = fator de atrito (adimensional) 
k = rugosidade equivalente da parede do duto 
D = dimensão característica (no caso de um tubo de seção circular, o seu diâmetro interno) 
Re = Número de Reynolds 
Outra forma é através da seguinte equação: 

P = perda de carga em metros 
= somatório 
= coeficiente de resistencia 
v = velocidade de escoamento 
g = aceleração da gravidade 
coeficiente de resistencia 
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Darcy-Weisbach&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Adimensional&action=edit&redlink=1http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Colebrook-White&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Adimensional&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Rugosidade&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tubo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A2metro
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynolds
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tubo =  L/d 
Onde L = comprimento do tubo 
 D = diametro interno 
 = coeficiente resist. =64/Re (fluxo laminar) 
  = 0,22/(Re0,2) (fluxo turbulento 3x103<Re<3x106) 
Normas técnicas 
Uma norma técnica é um documento estabelecido por consenso e aprovado por um organismo 
reconhecido que fornece, para uso comum e repetitivo, regras, diretrizes ou características para 
atividades ou para seus resultados, visando à obtenção de um grau ótimo de ordenação em um 
dado contexto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Órgãos regulamentadores 
A Organização Internacional para Padronização (ISO) é a entidade internacional responsável 
pelo diálogo entre as várias entidades nacionais de normatização, como por exemplo: 
 Alemanha - Deutsches Institut für Normung e.V. (DIN) 
 Brasil - Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) 
 Estados Unidos da América - American National Standards Institute (ANSI) 
 Portugal - Instituto Português da Qualidade (IPQ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organiza%C3%A7%C3%A3o_Internacional_para_Padroniza%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alemanha
http://pt.wikipedia.org/wiki/Deutsches_Institut_f%C3%BCr_Normung
http://pt.wikipedia.org/wiki/Brasil
http://pt.wikipedia.org/wiki/Associa%C3%A7%C3%A3o_Brasileira_de_Normas_T%C3%A9cnicas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos_da_Am%C3%A9rica
http://pt.wikipedia.org/wiki/American_National_Standards_Institute
http://pt.wikipedia.org/wiki/Portugal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Instituto_Portugu%C3%AAs_da_Qualidade
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMAS DE AQUECIMENTO INDIRETO. 
 
O aquecimento, por meio indireto, é efetuado com uma fonte de calor aquecendo um produto de 
boa condutibilidade térmica, o qual aquecerá a massa através de circulação forçada. 
 
 
 
 
 
 
 
VAPOR D ÁGUA 
 
É geralmente empregado em processos cuja temperatura de massa é de 120oC, resultando numa 
temperatura necessária ao vapor de 180oC, que é atingida com uma pressão de 10 Kg/cm2. 
 
Para utilização de vapor para processos cuja temperatura de massa é de 240oC, seria necessário 
uma temperatura de vapor de 300oC, e para tal de faria necessário uma pressão de 87 Kg/cm2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fogotubular Aquatubular 
 
 
 
ÓLEO TÉRMICO 
 
É geralmente empregado em processos cuja temperatura de massa é de 240oC, resultando numa 
temperatura necessária ao óleo de 300oC, que é atingida independentemente da pressão, cujo 
valor é o resultado apenas da perda de carga a ser vencida, em geral de 6 Kg/cm2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERISTICAS BASICAS DO OLEO 
 
DENSIDADE ViSCOSIDADE CALOR ESPECIFICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Todos variam com a temperatura, 
 
 
PRESSAO DE VAPOR 
 
Curva de pressão de vapor de óleo térmico Therminol 59 
 
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
2
5
5
0
7
5
1
0
0
1
2
5
1
5
0
1
7
5
2
0
0
2
2
5
2
5
0
2
7
5
3
0
0
3
2
5
3
5
0
3
7
5
4
0
0
Temperatura
0
2
4
6
8
10
12
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400
Temperatura
P
re
s
s
ã
o
 d
e
 v
a
p
o
r
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OUTRAS CARACTERISTICAS 
 
Água no sistema. 
 
Inserida na reposição de óleo novo ou acumulada no fundo do tanque de dreno. A água vaporiza 
entre 110 e 170oC, já que o sistema opera entre 0,5 e 7 Kg/cm2. 
 
Gases inerentes ao óleo. 
 
Gases inerentes ao próprio processo de fabricação do óleo, e vaporizam a uma temperatura de até 
220oC aproximadamente, durante o "início de funcionamento". 
 
Gases resultantes da pressão de vapor. 
 
Gases gerados quando o sistema opera com uma pressão, em qualquer ponto do sistema, abaixo 
da pressão de vapor do óleo, na respectiva temperatura. 
 
Gases resultantes da degradação do óleo. 
 
Na degradação do óleo térmico ocorrem quebras de moléculas resultando na formação de sólidos 
(borra) e gases (leves). 
 
Todos os sistemas de óleo térmico operam em temperaturas superiores a temperatura de 
inflamabilidade dos óleos. 
 
 
DEGRADAÇÃO DO ÓLEO 
 
Na degradação do óleo térmico ocorrem quebras de moléculas resultando na formação de sólidos 
(borra) e gases (leves), e tal degradação é gerada por: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Término da vida útil do óleo, em média após 8 anos de uso. 
 Operar com o óleo térmico em temperatura de operação acima da qual ele foi concebido. 
 Operar com o óleo térmico em temperatura de filme acima da qual ele foi concebido. Isto 
ocorre quando a vazão de óleo no aquecedor é inferior a vazão nominal de projeto. 
 Operar com o óleo térmico em temperatura acima de 60oC, em contato com o oxigênio, 
isto ocorre no tanque de expansão quando o mesmo não possui selo térmico e/ou 
nitrogenação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE LABORATORIAL DO ÓLEO. 
 
Deve ser efetuado a cada 90 dias 
 
 
 
 
 
COMPONENTES DE UM SISTEMA. 
 
CONSUMIDORES 
 
São os equipamentos onde o calor adquirido pelo óleo térmico é transferido para a massa, através 
de trocadores de calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados básicos dos consumidores 
Descrição Símbolo Unidade 
Capacidade térmica requerida (Calor sensível + calor latente + perdas) Qn Kcal/h 
Temperatura máxima da massa (Temperatura onde ocorre a reação ) Tm 
oC 
Temperatura de entrada do óleo térmico (~ 60oC acima da 
temperatura da massa) 
Te 
oC 
Diferencial de temperatura do óleo térmico (Geralmente 20oC) To 
oC 
 
 
 
 
A capacidade térmica requerida é dada pela soma dos tipos de calor induzido à massa, 
 
Calor sensível (Qs), que é o calor necessário a mudança de temperatura. 
 
Qs = m * Ce * t 
 
M  Massa a ser aquecida. 
Ce  Calor específico do produto 
t  Diferencial de temperatura da massa 
 
Calor latente (Ql), que é o calor necessário a mudança de fase 
 
Ql = m * Cv 
 
M  Massa a ser aquecida. 
Cv  Calor de vaporização do produto 
 
Perdas de calor (Qp), que é o calor perdido pela dissipação, aquecimento de máquina, etc... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vazão necessária ao óleo térmico 
 
 
 4.200 . Qs 
 Vn = 
  . Co . T 
 

Vn  Vazão de óleo.............................................m
3/h. 
Qs  Carga térmica...........................................Kcal/h. 
  Densidade do óleo...................................Kg/m3. 
Co  calor específico do óleo........................Kj/Kg
oC 
T  diferencial de temperatura do óleo ................oC 
 
 
 
Esta equação é resultante da equação do calor sensível: 
 
Qs = m * Ce * t 
 
 
AQUECEDOR 
 
Aquecedores, ou geradores de calor, são os equipamentos que transferem o calor gerado pela 
queima de algum combustível (gás, lenha, óleo BPF, etc), ou energia elétrica para o óleo 
térmico. Seus principais dados são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados básicos dos aquecedores 
Descrição Símbolo Unidade 
Capacidade térmica gerada Qg Kcal/h 
Tipo de combustível - - 
Temperatura máxima de saída do óleo térmico Ta 
oC 
Temperatura mínima de retorno do óleo térmico Tr 
oC 
Temperatura máxima de filme (película) Tf 
oCVazão nominal de óleo térmico Vn m
3/h 
Perda de carga do óleo térmico Po kg/cm
2 
 
Temperatura de filme 
 
É a temperatura na primeira camada de óleo em contato com o 
tubo, geralmente na vazão nominal é de 30oc acima da temperatura 
do óleo e para vazões menores tem seu valor aumentado de forma 
inversamente proporcional. 
 
Ex.: 100 m3/h  30,0 oC 
 95 m3/h  31,5 oC......( 5%) 
 80 m3/h  36,0 oC......(20%) 
 
 
 
A norma DIN 4754, em seu anexo B, tem procedimentos específicos para calculo desta 
temperatura em aquecedores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vazão necessária ao óleo térmico 
 
 
 4.200 . Qs 
 Vn = 
  . Co . T 
 

Vn  Vazão de óleo.............................................m
3/h. 
Qs  Carga térmica...........................................Kcal/h. 
  Densidade do óleo...................................Kg/m3. 
Co  calor específico do óleo........................Kj/Kg
oC 
T  diferencial de temperatura do óleo ................oC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comparação de diferenciais de temperatura de 20oc e 40oC. 
 
O fluxo de calor é dado por:  = K.A.tlog 
 
Onde   Fluxo de calor 
 K  Coeficiente global de troca térmica 
tlog  Diferencial logarítmico de temperatura 
 A  Área de troca 
 
Para aquecimento de uma massa de 20oC para 220oC, teremos: 
 
Diferencial logarítmico de temperatura, com t de 20oC. 
 
tmaior = (300-20) = 280
oC. e tmenor = (280-220) = 60
oC. 

tlog = (tmaior-tmaior )/In (tmaior / tmemor) tlog =(280–60)/In(280/60) tlog= 143
oC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E para diferencial de 40oC, teremos: 
 
 
tmaior = (300-20) = 280
oC. e tmenor = (260-220) = 40
oC. 

tlog = (tmaior-tmaior )/In (tmaior / tmemor) tlog =(280–40)/In(280/40) tlog= 123
oC. 
 
Considerando um consumidor de 200.000 Kcal/h, necessitaríamos de 21 m3/h para t de 20
oC e 
10,5 m3/h para Dt de 40oC. 
 t 20oC t 40oC 
 
 
O fluxo de calor seria 
 
 = 2508 x A x 143 = 358.644 A 
 = 1440 x A x 123 = 177.120 A 

Sendo a área constante teríamos um fluxo de calor 50% menor. 
 
SISTEMA DE QUEIMA 
 
ÓLEO COMBUSTÍVEL 
 
Também conhecido como óleo BPF (baixo Ponto de Fluidez). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gerado no processo de destilação do petróleo e classificado nas categorias A – alto índice de 
enxofre e B baixo índice de enxofre, e nas sub-categorias 1 a 8, cujas curvas de viscosidade são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seu ponto de bombeamento é em 600 cSt e seu ponto de queima é em 30 cSt e armazenamento 
abaixo do ponto de fulgor 
Logo suas temperaturas seriam aproximadamente: 
 
 1A/B 2A/B 3A/B 4A/B 5A/B 6A/B 7A/B 8A/B 
Bombeamento 70oC 80oC 95oC 115oC 125oC 135oC 155oC 165oC 
Queima 115oC 125oC 145oC 160oC 175oC 190oC 205oC 215oC 
Armazenamento 52oC 58oC 70oC 85oC 100oC 110oC 120oC 130oC 
 
 
Arranjo básico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um tanque de armazenamento com capacidade de estocagem referente ao tempo de transporte 
externo mais três dias. 
1
10
100
1000
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320
V
is
c
o
s
id
a
d
e
, 
c
S
t
Temperatura, Gr.C
Curvas viscosidades óleos combustíveis-Regulamento Técnico ANP nr. 03/99
AB1 AB2 3A 4A 5A 6A 7A 
8A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dele o óleo é bombeado para um tanque diário com capacidade máxima de 1000 litros.Do 
tanque diário se faz um anel até o queimador e retorna ao tanque diário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GÁS NATURAL 
 
O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves, que, sob temperatura ambiente e pressão 
atmosférica permanecem no estado gasoso. 
 
COMPOSIÇÃO TÍPICA - GÁS NATURAL 
 
 
METANO 81,57 85,48 88,56 
 
ETANO 9,17 8,26 9,17 
 
PROPANO 5,13 3,06 0,42 
 
I-BUTANO 0,94 0,47 - 
 
N-BUTANO 1,45 0,85 - 
 
I-PENTANO 0,26 0,20 - 
 
N-PENTANO 0,30 0,24 - 
 
HEXANO 0,15 0,21 - 
 
HEPTANO E SUPERIORES 0,12 0,06 - 
 
NITROGÊNIO 0,52 0,53 1,20 
 
IÓXIDO DE CARBONO 0,39 0,64 0,65 
 
TOTAL 100 100 100 
 
DENSIDADE 0,71 0,69 0,61 
 
RIQUEZA (% MOL C3+) 8,35 5,09 0,42 
 
PODER CAL.INF.(KCAL/M³) 9.916 9.583 8.621 
 
PODER CAL.SUP(KCAL/M³) 10.941 10.580 9.549 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As instalações deverão atender a norma NBR 12313, cujos tópicos básicos principais são: 
 
Condições gerais, suprimento de gás, tubulações, 
válvulas, filtros, reguladores de pressão, pressão do gás, 
controle do suprimento de gás, proteção contra alta 
pressão e baixa pressão de gás , misturas ar/gás , 
suprimento de ar de combustão, suprimento de 
eletricidade, equipamentos e informações auxiliares, 
dispositivos para alívio de explosões, ignição e 
estabelecimento da chama de partida, pilotos (requisitos 
adicionais), sistema de bloqueio de segurança, Válvulas 
de bloqueio automático, válvulas de descarga 
automática (normalmente aberta), controles de demanda 
e de relação ar/combustível, ensaio, comissionamento e 
paralisação, verificação manual de vazamento em 
sistemas de bloqueio de segurança fora de operação , diagrama de blocos típico da seqüência de 
partida de sistema de combustão, diagrama de blocos para sistema de comprovação de 
estanqueidade. 
 
 
BIOMASSA 
 
Biomassa é a matéria orgânica utilizada na produção de energia. 
As vantagens do uso da biomassa na produção de energia são o baixo custo, o fato de ser 
renovável, permitir o reaproveitamento de resíduos e ser bem menos poluente que outras fontes 
de energia como o petróleo ou o carvão. 
As biomassas mais utilizadas são: a lenha (já representou 40% da produção energética primária 
no Brasil), o bagaço da cana-de-açúcar, galhos e folhas de árvores, papéis, papelão, etc. 
A renovação da biomassa ocorre através do ciclo do carbono. A queima da biomassa ou de seus 
derivados provoca a liberação de CO2 na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, 
transformam esse CO2 nos hidratos de carbono, liberando oxigênio. Assim, a utilização da 
biomassa, desde que não seja de forma predatória, não altera a composição da atmosfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOMBA DE CIRCULAÇÃO 
 
A bomba de circulação, deverá ser selecionada de forma a ter a vazão nominal necessária ao 
sistema e uma altura manométrica correspondente à perda de carga do sistema, acrescida de 
10%. 
 
 
Dados básicos da bomba de circulação 
Descrição Símbolo Unidade 
Vazão nominal Vn m
3/h 
Altura manométrica nominal Hn m 
Altura manométrica requerida na sucção NPSHre m 
Diâmetro do rotor Dr mm 
Potência do motor Pm KW 
Rotação do motor Rm Rpm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vazão necessária ao óleo térmico 
 
 
 4.200 . Qs 
 Vn = 
  . Co . T 
 

Vn  Vazão de óleo.............................................m
3/h. 
Qs  Carga térmica...........................................Kcal/h. 
  Densidade do óleo...................................Kg/m3. 
Co  calor específico do óleo........................Kj/Kg
oC 
T  diferencial de temperatura do óleo ................oC 
 
 
Altura manométrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A altura manométrica deverá ser superior a soma da altura de sucção (L1), mais a altura de 
recalque (L4) mais a perda de carga total do sistema. 
 
H = L1+ L4 + pt 
 
Perda de carga 
 
 
onde: P = perda de carga em metros 
 = somatório 
 = coeficiente de resistencia 
 v = velocidade de escoamento 
 g = aceleração da gravidade 
 
Logo, teremos a vazão e a altura necessária. 
 
Curva característica da bomba 
 
 
 
 
Desta forma selecionamos rotor e o 
motor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
5
0
1
0
0
1
5
0
2
0
0
2
5
0
3
0
0
3
5
0
4
0
0
4
5
0
Vazão
A
lt
u
ra
 m
a
n
o
m
é
tr
ic
a
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Carga máxima nos bocais 
 
 
 
Auto refrigeração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NPSH (Net Positive Suction Head) 
 
É a quantidade de energia, em termos absolutos, existente no flange de sucção da bomba, 
acima da pressão de vapor do líquido na temperatura de bombeamento. Em outras palavras, 
ela representa a pressão efetiva na aspiração da bomba fornecida pelo sistema 
 
 
Cálculo do NPSH disponível (Ver figura acima) 
 
NPSH disp = Ps + Patm - Pv + S – hfs (m.c.l.) 
  / 104 
 
Onde: 
 
Ps – pressão manométrica no reservatório de sucção (kg/cm2 rel.) 
Patm – pressão atmosférica (kg/cm2 ) 
Pv - pressão de vapor do líquido na temperatura de bombeamento (kg/cm2 absl.) 
 - peso específico do líquido na temperatura de bombeamento (kg/m3 ) 
S – altura estática de sucção (m.c.l.) 
hfs - perda de carga na sucção (m.c.l.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipo de vedação 
 
 
Gaxeta 
 
 
 Anéis de graflex 
 
Tem que “pingar”para lubrificar 
 
A mais indicada é Graflex da Teadit 
 
Selo mecânico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TUBULAÇÃO 
 
 
 
 
Regras para tubulação tipicamente encontrada em refinarias de petróleo,química,farmacêutica, 
têxtil,papel, semicondutores e plantas criogênicas. 
 
O Projetista 
 
As qualificações e experiência exigidas aos projetistas vai depender da complexidade do sistema. 
 
A aprovação do proprietário é exigido se o indivíduo não cumprir pelo menos um dos seguintes critérios: 
 
 Diploma de engenharia, exigindo quatro ou mais anos de estudo em tempo integral, além de um 
mínimo de 5 anos de experiência em projeto relacionados a tubulação pressurizada 
 Registro profissional de Engenharia, reconhecida pela jurisdição local, e experiência em projetos 
design de condutas relacionadas a tubulação pressurizasa. 
 Associados em engenharia,exigindo pelo menos 2 anos de estudo em tempo integral, além de 
um mínima de 10 anos de experiência na concepção de tubulação pressurizada. 
 Quinze anos de experiência na concepção de tubulação pressurizadas. O projeto de tubulação 
que inclui cálculos de pressão, sustentado e cargas ocasionais e flexibilidade de tubulação. 
 
Categoria de fluídos 
 
Categoria D 
Líquido não inflamável, não tóxico e não prejudicial para os tecidos humanos; Pressão 
manométrica de projeto inferior a 10 Kg/cm2 (150 psi ) e Temperatura do projeto entre -29 °C (-
20 °F) e 186 °C (366 °F). 
 
Categoria M 
Fluido no qual uma única exposição, a uma quantidade muito pequena de um líquido tóxico, 
causado pelo vazamento, pode produzir danos graves e irreversíveis para as pessoas na 
respiração ou contato físico, mesmo quando as medidas de reparação rápida são tomadas 
 
Categoria de alta pressão 
Quando solicitado pelo cliente e classe de pressão de 2500 PSI. (ANSI B 16.5) 
 
Categoria Normal 
Os demais que não estão sujeitos às regras de categoriais anteriores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BITOLA 
 
As linhas são dimensionadas de forma a manter uma perda de carga o mais uniforme possível, 
atendendo as características máximas da bomba, como referencia temos: 
 
Descrição da linha Velocidade 
Linha de sucção da bomba 2,5 m/s 
Linha de recalque da bomba e demais redes 3,0 m/s 
 
 
Curva característica do sistema 
 
 
 
 
 
 
MATERIAL 
 
Para sistemas que operem com o limite de pressão de 10 Kg/cm2 e temperatura limite de 300oC, 
a tubulação deverá ser composta de: 
 
 
Tipo Descrição 
Tubo Sem costura, SCH 40, de acordo com a norma ANSI B. 36.10, 
material ASTM A-106-B. 
Conexões Sem costura, SCH 40, de acordo com a norma ANSI B.16.9, 
material ASTM A-234-WPB, raio longo 
Flange Forjado, classe 300 #, de acordo com a norma ANSI B.16.5, 
material ASTM A-105, tipo pescoço, face com ressalto e ranhuras 
concêntricas. 
Todo e qualquer material deverá ter certificado de qualidade e identificação 
para rastreabilidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
5
0
1
0
0
1
5
0
2
0
0
2
5
0
3
0
0
3
5
0
4
0
0
4
5
0
Vazão
P
e
rd
a
 d
e
 c
a
rg
a
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipo Descrição 
Válvula Passagem reta, corpo em aço laminado, sede em inox 304, castelo 
aparafusado, extr. solda de topo, vedação gaxeta tipo "grafoil". 
Filtro “Y” Corpo em aço laminado, elemento filtrante com furo 2mm, sede em 
inox 304, tampa aparafusada, extremidades solda de topo. 
 
 
 
 
 
 
Tipo Descrição 
Junta 
e 
gaxeta 
Grafite puro flexível, conformáveis e resilientes, baixo coeficiente 
de atrito, auto lubrificante, “fire-safe” (teste API 607), com 
inserção de tela metálica perfurada, para os serviços com fluidos 
térmicos @ 300oC e baixa viscosidade – tipo Graflex® TJE da 
Teadit ou similar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TANQUE DE EXPANSÃO 
 
 
 
 
 
É um reservatório, com três finalidades básicas: 
 
Absorção da expansão volumétrica do óleo. 
 
Que em termos gerais tem o valor de 1% (hum porcento) de dilatação volumétrica a cada 10oC 
de diferencial entre a temperatura ambiente e a temperatura de operação máxima. Porém deve-se 
adicionar 20% ao seu volume para absorção de gases. 
 
Garantia de que todo o sistema contem óleo. 
 
Logo, ele é instalado no ponto mais alto do sistema, no mínimo a uma elevação de 2,0 (dois) 
metros acima do ponto mais alto do circuito. Nele, é instalada uma chave de nível conectada ao 
painel, que alarma quando o nível está baixo. 
 
Garantia de pressão mínima na sucção da bomba ( NPSH). 
 
A perfeita operação da bomba depende de vários fatores, sendo um deles a pressão do fluído na 
sua sucção. O NPSH ( Net Positive Suction Head) requerido depende de cada tipo de bomba e 
seu valor é determinado pelo seu fabricante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NITROGENACAO 
 
 
 
 
 
 
A nitrogenacao tem duas finalidades básicas: 
 
 
Garantia de pressão mínima na sucção da bomba ( NPSH). 
 
Quando o óleo possui alta pressão de vapor, se faz necessário a nitrogenacao, para não termos o 
tanque de expansão numa elevação excessiva, a fim de atender o NPSH ( Net Positive Suction 
Head) requerido. 
 
 
Garantia de inexistência de oxigênio no tanque de expansão. 
 
Em sistemas cuja partida ocorre constantemente e não existe tempo hábil de estabilização da 
temperatura do tanque de expansão através do selo térmico, se faz necessário a instalação de 
sistema de nitrogenacao pois o tanque de expansão atingira constantemente temperaturas acima 
dos 60oC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SELO TÉRMICO 
 
 
A finalidade do selo térmico é manter a temperatura do óleo no tanque de expansão, abaixo dos 
60oC, e funciona pela diferença de densidade entre o óleo quente e frio, com seus resultados 
atingidos após 8 horas de estabilidade da temperatura máxima de operação.Seu volume é de 2% 
(dois porcento) do volume total da instalação. 
 
 
 
TANQUE DE DRENAGEM 
 
 
É um reservatório,cuja finalidade básica é o armazenamento do volume total da instalação. 
 
 
VALVULA DE CONTROLE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tem por finalidade o controle de fluxo de óleo no interior do consumidor, que acarretara no 
controle de temperatura da massa. 
 
Devera ser do tipo 3 vias de modo a minimizar os efeitos na bomba de circulação. 
 
Sua seleção e função da capacidade de passagem do óleo e função da perda de carga provocada. 
 
 
 
 
04.10 – INSTRUMENTACAO 
 
Os instrumentos mínimos necessários são: 
 
04.10.01 – Chave de nível no tanque de expansão 
 
Ela indicara presença de óleo no tanque e conseqüentemente haverá óleo em todo o sistema já 
que e o equipamento de maior elevação 
 
 
 
 
04.10.02 – Pressotato diferencial 
 
Ela indicara, via pressão diferencial na placa de orifício, a vazão do sistema o que garantira a 
que o óleo estará operando com temperatura de filme inferior a projetada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
04.10.03 – Indicadores e controladores de temperatura do aquecedor 
 
Indicara, via sensores a temperatura de entrada de óleo e indicara e controlara a temperatura de 
saída do óleo, acionando o queimador. 
 
Um terceiro desligara o queimador em caso de falha de comando 
 
 
 
04.10.04 – Indicadores e controladores de temperatura do aquecedor 
 
Controlara a temperatura da massa atuando sobre a válvula de controle. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
04.11 – DESAERADORES 
 
 
São equipamentos, geralmente válvulas, destinadas a facilitar a retirada de vapores e gases do 
sistema. Usados principalmente no início de funcionamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
05 – CÁLCULOS BÁSICOS 
 
 
05.01 – DETERMINAÇÃO DA CARGA TÉRMICA NECESSÁRIA. 
 
A carga térmica necessária é o somatório de: 
 
Carga térmica referente ao calor sensível (Qs), responsável pela variação de temperatura (tm), 
determinada pela massa (mm) , pelo seu calor específico (cm) e o tempo requerido(Ts) para esta 
fase. 
Qs = mm.cm.tm / Ts 
 
Carga térmica referente ao calor latente (Qf), responsável pela mudança de fase 
(sólidolíquido  vapor), determinada pela massa (mm), pelo seu calor de vaporização ( ou 
liquefação) (cf) e o tempo requerido(Tf) para esta fase. 
 
Qf = mm.cf / Tf 
 
Carga térmica secundária (Qi), referente à perda de calor por dissipação, perda de calor por 
eficiência de troca térmica, calor necessário ao aquecimento inicial do equipamento, 
determinada pelo tipo de isolamento térmico, forma de transferência de calor, material e massa 
do equipamento, respectivamente. 
 
 
05.02 – DETERMINAÇÃO DA VAZÃO NECESSÁRIA DE ÓLEO. 
 
A vazão necessária é determinada pela capacidade calorífica do óleo, pela vazão mássica e pelo 
diferencial de temperatura do óleo. 
 
Vn = 4.200 x Qg / [  x Ce x Ta] 
 
Exemplo, para um sistema com os seguintes dados : 
 
Dados básicos dos aquecedores 
Descrição Valor Símbolo Unidade 
Capacidade térmica 2.000.000 Qg Kcal/h 
Temperatura máxima de saída do óleo térmico 290 Ta 
oC 
Temperatura mínima de retorno do óleo térmico 270 Tr 
oC 
Tipo de óleo térmico Therminol 55 
Densidade @ temperatura média 701  Kg/m
3 
Calor específico @ temperatura média 2740 Ce J/kg
oC 
Teremos a seguinte vazão : 
 
Vn = 4.200 x 2.000.000 / [ 701 x 2.740 x ( 290 – 270)]  Vn = 218 m
3/h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
05.03 – DETERMINAÇÃO DO VOLUME DO TANQUE DE EXPANSÃO. 
 
Vte = Vn x 0,0012 x ( Ta – Tb ) 
 
Exemplo, para um sistema com os seguintes dados : 
 
Dados básicos do sistema 
Descrição Valor Símbolo Unidade 
Volume nominal 12.000 Vn Litros 
Temperatura máxima de saída do óleo térmico 290 Ta 
oC 
Temperatura mínima ambiente 20 Tb 
oC 
 
Vte = 12.000 x 0,0012 x ( 290 – 20 )  Vte = 3.888 litros 
 
 
05.04 – DETERMINAÇÃO DA ELEVAÇÃO DO TANQUE DE EXPANSÃO. 
 
Hm = ( Pv x 10
5/  x g ) + Ps + NPSHreq + 0,5 – [ 10
5
x( Pn + Pb ) /  x g ] – vs
2 / 2 x g 
 
Ps é a perda de carga entre o ponto de tomada da linha de expansão e o bocal de sucção da 
bomba 
Dados básicos do sistema 
Descrição Valor Símbolo Unidade 
Temperatura de bombeamento 280 Tb 
oC 
Pressão de vapor do óleo 0,848 Pv Bar 
Pressão de nitrogenação do Tq. Expansão 0,0 Pn Bar 
Pressão barométrica local 0,9 Pb Bar 
Altura manométrica requerida na sucção 7,0 NPSHre Mca 
Densidade do óleo @ temp. bombeamento 773  Kg/m
3 
Velocidade do óleo na linha de sucção 2,50 vs m/s 
Aceleração da gravidade 9,81 G m2/s 
Somatória dos coeficientes de resistência 15,0 Cr - 

Ps = Cr x vs
2 / 2 x g = 15 x 2,50
2 / 2 x 9,81 = 4,78 m. 
 
Hm = ( Pv x 10
5/  x g ) + Ps + NPSHreq + 0,5 – [ 10
5
x( Pn + Pb ) /  x g ] – vs
2 /( 2 x g) 
 
Hm = (0,848x10
5/ 773 x 9,81) + 4,78 +7,0 + 0,5–[ 10
5
x( 0,0+ 0,9) / 773 x 9,81]–2,50
2/(2 x 9,81) 
 
Hm = 11,27 metros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
05.05 – DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA (P) 
 
A perda de carga, é a perda de pressão do fluído, expressa em m.c.f.l. (metros de coluna de 
fluído líquido) 
P =  . f . vs2 / 2 .g 
 
Dados básicos do sistema 
Descrição Símbolo Unidade 
Velocidade do óleo na linha vs m/s 
Aceleração da gravidade g m2/s 
Coeficiente de resistência f - 
 
 
05.06 – ANÁLISE DE FLEXIBILIDADE 
 
à 300oC a dilatação linear da tubulação será de 3,6 mm a cada metro linear, logo o arranjo da 
tubulação deverá ser efetuado a absorver as tensões geradas por esta dilatação térmica. 
 
 
06-PROCEDIMENTO DE MONTAGEM 
 
SUPORTES 
 
Soldados com eletrodo AWS-E-7018 com inspeção e teste dimensional visual. 
 
TUBULAÇÕES 
 
Deverão atender a Norma ANSI B.36.10 
 
A soldagem deverá ser com processo T.I.G. (Gas Tungsten Arc Welding-GTAW ) na raiz 
cobertura com eletrodo AWS E-7018. 
 
Montagem e teste de tubulações deverão atender a Norma ANSI B.31.3. 
 
CONEXÕES FLANGEADAS 
 
Os furos deverão ser localizados fora dos eixos de simetria e a solda dos flanges sobrepostos 
deverão ser realizados observando-se uma distancia mínima entre o fim do tubo e a face do 
flange, igual a espessura do tubo mais 1/8”. A solda dos flanges de pescoço deverão ser 
realizadas com penetração total. Os flanges deverão ser montados com juntas provisórias e 
posterior troca pelas juntas definitivas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONEXÕES SOLDADAS 
 
Deverão atender a Norma ANSI B.16.9 e soldadas com penetração total. 
 
PROCEDIMENTOS 
SUPORTES 
 
Os suportes deverão ser fabricados respeitando-se as dimensões e bitolas especificadas nos 
projetos. 
 
TUBULAÇÃO 
 
Após a montagem limpar os tubos e componentes com ar comprimido isento de umidade. 
Tubos e conexões deverão ser instalados nas posições indicadas nos desenhos respectivos, 
alinhadas, niveladas e esquadrejadas. 
Os procedimentos de soldagem deverão estar de acordo com o código ASME SEÇÃO IX 
em complementação aos requisitos desta especificação. 
Os chanfros deverão atender a Norma ANSI B16.9 e devem estar isentas de óleo, graxas, 
incrustações, ferrugens, tintas e quaisquer outras impurezas. Todas as escórias deverão ser 
retiradas entre cada passe consecutivo. 
 
Bitola Raiz (nota 1) Cobertura Acabamento 
De Até Processo Eletrodo Processo Eletrodo Processo Eletrodo 
 
½” 2” TIG AWS 
ER-70 S 3 
TIG AWS 
ER-70 S 3 
TIG AWS 
ER-70 S 3 
2.1/2” 10” TIG AWS 
ER-70 S 3 
Manual AWS 
E-7018 
Manual AWS 
E-7018 
 
Notas : 
1. Deverá ser efetuado exame por líquido penetrante, lavável em água, em todas as 
soldas de Raiz. 
 
2. Deverá ser efetuada pré-secagem dos eletrodos AWS E-7018, e a manutenção em 
estufas. 
 
 
 
chanfro típico 
Todos os soldadores e/ou operadores de soldagem deverão ser qualificados, por 
procedimento interno à Empreiteira e de acordo com o código citado no itemanterior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nenhuma junta soldada deverá receber isolamento térmico e/ou pintura definitiva antes dos 
testes de estanqueidade, efetuado no início de funcionamento (à quente). 
 
 
TESTE 
 
TESTE PNEUMÁTICO 
 
Deverá ser efetuado com Nitrogênio (N2), com uma pressão de teste de 1,5 kg/cm² e todas 
as uniões deverão ser inspecionadas com uma solução de sabão. 
 
 
 
TESTE POR LÍQUIDO PENETRANTE 
 
O teste por líquido penetrante é aplicável a todas as uniões soldadas, sem exceção, com 
líquido penetrante lavável em água e a aplicação do revelador deverá ser no mínimo 15 
minutos após a aplicação do líquido penetrante. 
 
 
ISOLAMENTO TÉRMICO 
 
Calha de isolante térmico, material lã-de-rocha, tipo “One piece pipe”, densidade 165Kg/m3, de 
acordo com a norma ABNT NBR 13047, TS-150, Rockfibras ou similar, revestido em alumínio 
liso espessura 0,5mm. 
 
 
 INTERLIGAÇÃO EM LINHA EXISTENTE 
 
O fluído térmico é um líquido inflamável, logo deverão ser considerados os seguintes 
procedimentos: 
 
 Deverão ser drenados todo o óleo térmico da linha. 
 Deverá ser aplicado um "Flacheamento" com nitrogênio, de modo a retirar todo o gás 
remanescente. 
 Uma camada de nitrogênio deverá ser mantida, todo o tempo que se faça o corte. 
 Os cortes só poderão ser efetuados com lixadeira. 
 A soldagem deverá ser efetuada com uma constante camada de nitrogênio. 
 Deverão ser mantidos próximos ao local de corte extintores de pó químico. 
 A equipe de segurança interna deverá participar de toda a operação, extinguindo todo e 
qualquer princípio de incêndio, apenas com pó químico. 
 A área deverá estar devidamente isolada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ASSESSORIA 
 
Assessoria técnica em sistemas de aquecimento por Óleo térmico 
 
 
 
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PROJETOS 
 
Projetos de sistemas de óleo térmico e de sistemas de vapor 
 
 
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