4_tubos_dimensionamento_3 - problema resolvido rede vapor 3

7/29/2019 4_tubos_dimensionamento_3 - Problema Resolvido Rede Vapor 3.

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SISTEMAS TRMICOS II TE -04182

DIMENSIONAMENTO DE DIMETROS DE TUBULAESA PARTIR DA FRMULA DA SPIRAX-SARCO

PARA TUBOS SCH-40

1 - Dimensionar o dimetro da rede de vapor principal no trecho A-C, antes dot:

Q = 10.000 kg/hP = 11 kgf/cm2@ = 0,1808 m3/kgJ = 0,7 kgf/(cm2.100 m) (perda de carga mximaadmissvel)

Aplicando a frmula: D5,1 . J = 0,029 . Q1,95 . 0,95teremos:

D = 13,1804 cm = 5,1891 seleciona-se = 6

2 - Clculo da presso disponibilizada na entrada do t em C (PdetC):D6 = 15,24 cm J6 = 0,3338 kgf/(cm2.100m) P = LT .J6LT = LR + LeLR= 90 + 30 = 120 m

2 X CURVA 90 (R=1,5D) X 6 = 2 X 2,40 = 4,80 m

1 X VLVULA GLOBO DE 6 = 62,5 mLe = 67,30LT = 187,30 m

P = LT .J6 = 187,30 . 0,3338/100 = 0,6252

PdetC = 10 - 0,6252 = 9,3748 kgf/cm2

3 - Dimensionar o dimetro da rede de vapor no trecho D-C, que alimenta oconsumidor C1:

DC/C1 = CG/C2 = AC/(C1+C2)C1 = 2500; C2 = 1000DC/2500 = CG/1000 = AC/(2500+1000) =10000/3500DC = 7142 kg/h CG = 2858 kg/hPara:Q = 7142 kg/hP = 10,3748 kgf/cm2 @ = ?

10 kgf/cm2 @ = 0,1980 m3/kg11 kgf/cm2 @ = 0,1808 m3/kg

10,3748 kgf/cm2

@ = 0,1915 m3/kgJ = 0,7 kgf/(cm2.100 m)

DDC = 11,7135 cm = 4,6116 seleciona-se = 6

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4 - Dimensionar o dimetro da tubulao no trecho D-C, que alimenta oconsumidor C1, usando a alimentao nominal para o consumidor C1:

Q = 2500 kg/h

= 0,1915 m3

/kgJ = 0,7 kgf/(cm2.100m)D = 7,8411 cm = 3,0870 D = 4

5 - Clculo da presso disponibilizada (projeto) na sada bilateral do t em C(PdsbtC(C1)), que alimenta o consumidor C1:

DC = 7142 kg/h CG = 2858 kg/hPara:Q = 7142 kg/h = 0,1915 m3/kgD6 = 15,24 cm J6 = 0,1828 kgf/(cm2.100m)

LR= 01 X T DE SADA BILATERAL DE 6 = 12 m

Le = 12 mLT = 0 + 12 = 12 mP = 12 . 0,1828/100 = 0,0219PdsbtC(C1) = 9,3748 - 0,0219 = 9,3529 kgf/cm2

6 - Clculo da presso real (operacional) na sada bilateral do t em C que

alimenta o consumidor C1 (PrsbtC(C1)), usando os consumos nominais dosconsumidores, C1 = 2500 kg/h e C2 = 1000 kg/h:Q = 2500 kg/h na entrada do t em C = ? (precisa ser calculado com a vazo realde 3500 kg/h)

QAC = (2500 + 1000) kg/h = 0,1808 m3/kgD6 = 15,24 cm J6 = 0,0431 kgf/(cm2.100m)P = LT .J6LT = LR + LeLR= 90 + 30 = 120 m

2 X CURVA 90(R=1,5D)X6 = 2 X 2,40 = 4,80 m1 X VLVULA GLOBO DE 6 = 62,5 m

Le = 67,30LT = 187,30 m

P = LT .J6 = 187,30 . 0,0431/100 = 0,0807PretC = 10 0,0807 = 9,9193 kgf/cm

2 (presso real na entrada do tem C)

10 kgf/cm2

@ = 0,1980 m3

/kg11 kgf/cm2 @ = 0,1808 m3/kg10,9193 kgf/cm2 @ = 0,1822 m3/kg

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Q = 2500= 0,1822 m3/kgD6 = 15,24 cm J6 = 0,0225 kgf/(cm2.100m)

LR= 01 X T DE SADA BILATERAL DE 6 = 12 m

Le = 12 mLT = 0 + 12 = 12 mP = 12 . 0,0225/100PrsbtC(C1) = 9,9193 - 0,0027 = 9,9166 kgf/cm2 (presso real na sada

bilateral do t em C)

7 - Determinar a presso na sada da vlvula globo que alimenta C1 em D,usando a alimentao nominal de C1, quando o dimetro for de 4 e a vazomssica 2500 kg/h:

Q = 2500 kg/h; PdetC = 9,3748 kgf/cm2 = 0,1915 m3/kgD4 = 10,16 cm J4 = 0,1867 kgf/(cm2.100m)J = 0,1867 kgf/(cm2.100m)LR = 15 + 5 = 20 m

1 X T DE SADA BILATERAL DE 6 = 12 m1 X REDUO DE 6X4 = 1,00 m1 X CURVA DE 90(R=1,5D)X4 = 1,57 m1 X VLVULA GLOBO DE 4 = 43,OO M

Le = 57,57 mLT = 77,57 m

P = 77,57 . 0,1867/100 =P = 9,3748 - 0,1448 = 9,2300 kgf/cm2

8 - Determinar a quantidade de vapor reevaporado (flash) gerado na descargado consumidor C1:

QVRE1 = C1.((hl 6 - hl 1,5)/hlv 1,5) = 2500((159,3-110,9)/531,8)

QVRE1 = 227,5291 kg/h

9 - Determinar a capacidade de vaporizao da caldeira, considerando que oconsumo total dos consumidores representa 60% da capacidade da caldeira:

CPV = (C1 + C2)/60%CPV = (2500+1000)/0,60 = 5833,3333 = 6000 kg/h

10 - Determinar o custo da energia perdida em 8000 horas (equivalente a um anode operao), devida a queda de presso no trecho A-C, considerando que C1e C2 trabalham a plena carga (consumo mximo de vapor):

Q = 2500 + 1000 = 3500 kg/h= 0,1808 m3/kgD6 = 15,24 cm

J6 = 0,0431 kgf/(cm2.100m)

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Presso real na entrada do t em C:LR = 120 m

2 X CURVA 90(R=1,5D)X6 = 2 X 2,4 = 4,80 m1 X VLVULA GLOBO DE 6 = 62,5 m

Le = 67,30 m

LT = 187,30 mP = 187,30 . 0,0431/100 = 0,0807P = 10 - 0,0807 = 9,9193 kgf/cm2

EP = QV . PEP = Perda de energia devida a queda de presso;QV = Vazo volumtricaQV = Q . Q = Vazo mssica = Consumo de vapor

1 kcal = 427 kgf.mEP = [(3500kg/h) (0,1808m3/kg)] [(0,0807kgf/cm2)] (104/427)EP = 1195,9475 kcal/hPara 8000 horas teremos:

EP 8000 =(EP ) ( 8000 ) = 9.567.580,3278 kcalCusto do calor do vapor:

CC = CF/( .PC )CF = Custo do combustvel (R$/kg);= Eficincia da caldeira (%);PC = Poder calorfico do combustvel (kcal/kg).COMBUSTVEL USADO = BPF

PODER CALORFICO = 10.100 kcal/kgCUSTO DO COMBUSTVEL = R$ 1,0353/kg (Em, 02/09/03)EFICINCIA DA CALDEIRA = 85%

CC = 1,0353/(0,85 x 10 100) = R$ 1,2059 x 10-4/kcalCUSTO DA ENERGIA PERDIDA EM 8000 HORAS (anualmente):CEP 8000 = ( EP 8000 ) ( CC )CEP 8000 = ( 9567580,3278 ) ( 1,2059 x 10-4 ) = 1153,75

CEP 8000 = R$ 1153,75

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