equipamentos e máquinas e opu

7/23/2019 Equipamentos e Mquinas e OPU.

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Apostila de Equipamentos eMquinas, e Operaes

Unitrias

Curso Tcnico em Qumica

Colgio Anchieta2015


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NDICE

INTRODUO AS OPERAES UNITRIAS________________________08Processos Qumicos

Operaes Unitrias

Classificao das operaes unitrias

1OPERAES MECNICAS_____________________________________10

1.1Operaes envolvendo slidos granulares

1.2Operaes com sistemas slido-fluido

1.3Operaes envolvendo sistemas fluidos

2OPERAES COM TRANSFERNCIA DE CALOR________________12

2.1Aquecimento e resfriamento de fluidos

2.2Aplicaes de Trocadores de Calor

2.3Evaporao

2.4Cristalizao

2.5Secagem

3OPERAES COM TRANSFERNCIA DE MASSA________________14

3.1Destilao

3.2Extrao lquido-lquido

3.3Extrao Slido-Lquido

3.4Adsoro e Absoro

Exerccios______________________________________________________17

4Princpios de um processo qumico_______________________________18


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5 Tipos de unidades e suas converses____________________________18

5.1Comprimento

5.2rea

5.3Volume

5.4Massa

5.5Presso

5.6Tempo

5.7Temperatura

6Qualidades profissionais_______________________________________20

7Processos qumicos industriais__________________________________20

7.1Processos Industriais Orgnicos

7.2Processos Industriais Inorgnicos.

8Processos contnuos e processos descontnuos____________________22

8.1Processos Contnuos:

8.2Processos Descontnuos (por batelada):

9Observaes importantes no processo____________________________23

10Fundamentos do processo qumico industrial______________________23

10.1Instalaes:

10.2Manuseio das substncias:

10.3Processamento fsico:

10.4Processamento qumico:


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10.5Processos fsico-qumicos

10.6Controle do processo:

10.7Segurana pessoal:

10.8Matria-prima:

10.9Produto acabado:

10.10Layout:

10.11Maquete:

10.12Fluxograma:

11Fluxogramas de processo qumico______________________________26

12Equipamentos de processo industrial____________________________28

12.1Caldeiras

12.1.1Caldeiras flamotubulares

12.1.2Caldeiras aquotubulares

12.1.3Componentes

13Tachos____________________________________________________29

14Reatores___________________________________________________30

15Colunas de destilao________________________________________30

15.1Torres de fracionamento de bandejas pratos e borbulhadores

15.2Colunas com Recheio

16Tanques de armazenamento___________________________________33

16.1Tanques esfera


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16.2Tanque atmosfrico de teto flutunte

16.3Tanques atmosfricos de teto fixo

17Compressor de ar comprimido_________________________________34

18Torres de resfriamento_______________________________________34

18.1Trocadores de calor

19Purgadores________________________________________________35

20Vlvulas___________________________________________________36

20.1Vlvulas de Bloqueio

20.1.1Vlvula gaveta

20.1.2Vlvula esfera

20.1.3Vlvulas macho

20.1.4Vlvulas de 3 ou 4 vias

20.2Vlvulas de Regulagem_____________________________________38

20.2.1Vlvula globo

20.2.2Vlvulas globo em Y (Passagem reta)

20.2.3Vlvulas de Agulha

20.2.4Vlvula borboleta

20.2.5Vlvulas de diafragma

20.3Vlvulas de controle_______________________________________40

20.4Vlvulas que Permitem o Fluxo em um s Sentido_______________40


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20.4.1Vlvula reteno

20.4.2Vlvula de reteno e fechamento

20.4.3Vlvulas de p

20.5Vlvulas de segurana e de alvio____________________________41

20.6Vlvulas redutoras de presso_______________________________41

21Bombas industriais_________________________________________41

21.1Bombas Centrfugas

21.2Bombas de deslocamento positivo

21.2.1Alternativas

21.2.2Rotativa

21.3Bombas pneumatica

22Conexes e ligaes de tudos e equipamentos___________________43

22.1Ligaes rosqueadas

22.2Ligaes soldadas

22.3Ligaoes flangeadas

23Tipos de conexes__________________________________________45

23.1Luvas

23.2Flanges

23.3Curvas

23.4Niples

23.5Plug ou Bujo

23.6Caps ou Tampo


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23.7Ts:

23.8Buchas de reduo

24Tubulaes________________________________________________46

24.1Tipos de tubos

24.1.1Tubos metlicos ferrosos

24.1.2Tubos metlicos no ferrosos

24.1.3Tubos no metlicos

24.1.4Outros tubulaes no-metlicos

24.2Revestimentos internos para tubos de ao______________________48

24.3Isolamentos de tubulaes__________________________________49

24.4Cores de tubulaes_______________________________________49

24.5Suportes de tubulaes_____________________________________50

24.5.1Paperack

24.5.2Pipeline

24.5.3Pendurais

25Instrumentao industrial_____________________________________50

25.1Instrumentos Indicadores (mostrador)

25.2Instrumentos Registradores

25.3Instrumentos Transmissores

25.4Instrumentos Transdutor

25.5Instrumentos Controladores


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25.6Instrumentos Elemento Final de Controle

26Instrumentos industriais______________________________________54

26.1Visores de nvel

26.2Visores de fluxo

26.3Termmetro

26.4Manometro

26.5Medidores de vazo


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INTRODUO AS OPERAES UNITRIAS

Processos Qumicos:

Toda indstria qumica envolve um conjunto de processos: Processo qumico, processo deestocagem de materiais, processo de compras, processo de pagamentos, etc.

As operaes unitrias sero importantes para execuo dos processos qumicos, fsico-qumicos, petroqumicos, etc.

Um processo qumico um conjunto de aes executadas em etapas, que envolvemmodificaes da composio qumica, que geralmente so acompanhadas de certasmodificaes fsicas ou de outra natureza, no material ou materiais que (so) ponto departida (matrias-primas) para se obter o produto ou os produtos finais (ou acabados).

Operaes Unitrias:

Cada etapa dentro do processo que tem princpios fundamentais independentes dasubstncia (ou substncias), que est sendo operada e de outras caractersticas do sistema,pode ser considerada uma operao unitria.

Um conceito interessante para as operaes unitrias: Qualquer processo qumico, emqualquer escala, pode ser decomposto numa srie estruturada do que se podem denominar,operaes unitrias, como moagem, homogeneizao, aquecimento, calcinao, absoro,condensao, lixiviao, cristalizao, filtrao, dissoluo, eletrlise, transporte de fluidos, atransferncia de calor, a destilao, a umidificao, a absoro de gases, a sedimentao, aclassificao, a centrifugao, a hidrlise, a digesto, a evaporao, etc.

Outras condies, como temperatura, presso, concentrao, pureza, etc., tambm estopresentes nas Operaes Unitrias, sob as quais devem ser realizadas nos diversos processose das limitaes e exigncias aos materiais de construo e de projeto, impostas pelosaspectos fsicos e qumicos das substancias envolvidas.

Classificao

As operaes unitrias podem ser classificadas de acordo com critrios variados.Podemos, por exemplo, classific-las em grupos de acordo com a sua finalidade dentro doprocesso produtivo.

Operaes preliminares: So normalmente utilizadas antes de qualquer outraoperao. Suas funes esto associadas preparao do produto para posteriorprocessamento de melhoria das condies sanitrias da matria-prima. Ex. Limpeza, seleo,classificao, eliminao, branqueamento, etc.

Operaes de conservao: Entre estas podemos citar a esterilizao, apasteurizao, o congelamento, refrigerao, evaporao, secagem, etc.

Operaes de transformao: Moagem, mistura, extruso, emulsificao, etc.

Operaes de separao: Filtrao, cristalizao, sedimentao, centrifugao,prensagem, destilao, absoro, adsoro, desumidificao, precipitao eletrosttica, etc.


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Exemplo de processo de preparao de arroz cozido.

Uma classificao bem comum utilizada levando-se em conta o tipo de operaoenvolvida (operaes mecnicas, operaes envolvendo transferncia de calor e operaesenvolvendo transferncia de massa), a saber:

1OPERAES MECNICAS


AFragmentao de slidos;

BTransporte de slidos;

CMistura de slidos.

1.2 - Operaes com sistemas slido-fluido

ASlidos de slido; Peneiramento; Separao hidrulica (arrasteelutriao).

BSlido de lquidos;

Decantao; Flotao (borbulhamento de ar); Floculao (sulfato de alumnioaglutinaoflocos); Separao centrfuga; Filtrao.

CSlidos de gases Centrifugao (para gases - ciclones); Filtrao (para gases - filtros manga).


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DLquidos de lquidos Decantao; Centrifugao.


ABombeamento de lquidos;

BMistura e agitao de lquidos;

2OPERAES COM TRANSFERNCIA DE CALOR

2.1Aquecimento e resfriamento de fluidos;

2.2Evaporao e Cristalizao;

2.3Secagem.

3OPERAES COM TRANSFERNCIA DE MASSA

3.1Destilao;3.2Extrao lquido-lquido;

3.3Absoro de Gases.

Para cada uma destas operaes existem conceitos e princpios que precisam serconhecidos para um melhor entendimento da operao em questo e para oprojeto/dimensionamento/operao/otimizao do equipamento se for o caso.

1OPERAO MECNICA


Para as operaes envolvendo sistemas slidos granulares necessrio caracterizar aspartculas slidas, com relao forma, ao tamanho, densidade, etc.

A classificao do slido pode ser feitaento em duas classes diferentes:Considerando a partcula isolada ou a misturade partculas como um todo. A partir da deveser feita a caracterizao granulomtrica doslido.

Essa Classificao pode ser obtida peloPeneirador mecnicoutilizado para se obter aclassificao granulomtrica dossolos, comomostra a figura ao lado.

Em operaes envolvendo fragmentao de slidos como a moagem, a anlisegranulomtrica essencial para determinar o sucesso da operao.

A moagem uma operao unitria de fragmentao ou reduo de tamanho, onde otamanho dos slidos reduzido pela aplicao de foras de impacto, compresso e abraso.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Solohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Solo


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Esta operao aumenta a rea superficial do slido, uniformizando tamanhos e aumentando aeficincia de etapas posteriores de processamento.

Entre os equipamentos esto: moinho de discos, moinho de rolos, de facas e martelos,trituradores de mandbulas e moinho de bolas.

1.2 - Operaes com sistemas slido-fluido

Muitas vezes o materialslido constitui uma parcelaimportante do material queest sendo processado. Porexemplo, na secagem de um

lquido que resulta comoproduto p + ar. Para separaro slido do ar, feito umaoperao em um ciclone ouum filtro manga.

Moinho de discos Moinho de rolos Trituradores de mandbulas

Moinho de bolas


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Outro exemplo a separao de palha deprodutos agrcolas, como o milho, arroz, soja e caf. Apalha pode ser removida pela elutriao (arraste) dapalha por uma corrente gasosa ascendente. Setivermos uma fase lquida, o slido pode decantar porgravidade, pode flotar fazendo-se passar bolhas de aratravs da mistura onde as partculas ligam-se ao ar edeslocam-se para a superfcie, sendo removidas ouainda pela floculao, onde se adiciona ao lquido umasubstncia qumica, que faz com que as impurezas seaglutinem formando flocos facilmente removveis.

A centrifugao umprocesso de separao emque a fora centrfuga relativagerada pela rotao da

amostra usada parasedimentar slido em lquidos,ou lquidos imiscveis dediferentes densidades,separando-os.

usada em diferentes aplicaes laboratoriais,industriais e at domsticas. Ainda englobando asoperaes mecnicas a operao de separaoslido-slido conhecido como peneiramento.

O peneiramento um mtodo utilizado para

separar misturas heterogneas de slido, onde otamanho da partcula o responsvel pelaseparao, ou seja, utiliza-se uma peneira quepermite que alguns slidos pequenos passem, euma pequena quantidade de partculas grandesficam retidas na peneira, que separa atravs do seutamanho, ou melhor, do tamanho da malha dapeneira. usada para separar slidos constituintesde partculas de dimenses diferentes.


ABombeamento de lquidos; BMistura e agitao de lquidos.

2 e 3OPERAES COM TRANSFERNCIA DE CALOR E DE MASSA

As operaes envolvendo a transferncia de calor, a transferncia de massa ou atransferncia de calor e massa simultaneamente so descritas pelos fundamentos deFenmenos de Transporte.

Flocula o Centrifugao

Elutriao


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2.1Aquecimento e resfriamento de fluidos

Os equipamentos industriais utilizados paratroca trmica tanto no aquecimento quanto noresfriamento so normalmente chamados detrocadores de calor. Esta uma operao comdenominao muito genrica, assim vamos

definir um trocador de calor como um dispositivoque efetua a transferncia de calor de um fluidopara outro.

A transferncia de calor pode se efetuar de quatro maneiras principais:

Pela mistura dos fluidos; Pelo contato entre os fluidos; Com armazenagem intermediria; E atravs de uma parede que separa os fluidos quente e frio.

Os trocadores de calor podem ser classificados de acordo com: A disposio das correntes dos fluidos: correntes paralelas, contracorrente, correntes

cruzadas e multipasse. Tipo de construo: segundo a construo os trocadores podem ser de tubos coaxiais,

casco e tubos e compactos.

2.2Aplicaes de Trocadores de Calor

Torres de Refrigerao,Condensadores, Evaporadores,Leito Fluidizado, Condicionadoresde ar, Aquecedores, Alambique,Radiador Automotivo.

2.3Evaporao

usada quando h interesse somente na fase slida, sendoliquida ento desprezada. Para produzir cloreto de sdio (Sal) apartir da gua do mar, utiliza-se a tcnica da evaporao.

Equipamentos industriais para evaporao nada mais so do querecipientes que concentram umasoluo pela evaporao dosolvente. Entre os equipamentos ho evaporador de simples efeito e ode mltiplos efeitos. Entre osequipamentos, tm-se o evaporadorde tubos horizontais, verticais, etc.


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2.4Cristalizao

s vezes o produto de interesse deve estar naforma de partculas slidas. Quando o processo defabricao leva a uma soluo, o slido pode serobtido, de forma mais conveniente, pela concentraode uma soluo at a sua saturao e consequenteformao de cristais.

Os equipamentos mais comuns so ocristalizador de tabuleiros, cristalizadoresdescontnuos com agitao, entre outros.

2.5Secagem

A desidratao ou secagem de um slido oulquido, a operao de remoo de gua, ou dequalquer outro lquido na forma de vapor, para umafase gasosa insaturada atravs de um mecanismo devaporizao trmica, numa temperatura inferior deebulio.

Esta desidratao realizada atravs de calorproduzido artificialmente em condies detemperatura, umidade e corrente de arcuidadosamente controlado.

O ar o mais usado meio de secagem. O mesmoconduz calor, provocando evaporao da gua, sendotambm o veculo no transporte do vapor midoliteralmente do alimento.

Fenomenologicamente ocorre ento a transfernciasimultnea de calor e massa.

Por ser uma das operaes unitrias mais antigasde que se tem conhecimento existe uma infinidade deequipamentos (secagem solar, de estufas, fornos,micro-ondas por radiao, etc.)

A tcnica mais conveniente de secagem deve serescolhida em funo das caractersticas fsicas,qumicas e biolgicas do produto e da matria prima,econmicas, volume de produo, tipo de ps-processamento, etc.

3. Operaes envolvendo a transferncia de massa

Quando se colocam em contato duas fases de composies diferentes, pode ocorrer atransferncia de componentes de uma fase a outra e vice-versa. Este transferncia entre asfases ocorre at que o estado de equilbrio seja atingido. Dentre as principais operaes detransferncia de massa destacam-se:


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3.1Destilao

o processo de separao mais amplamenteutilizado nas indstrias qumicas. A separao dosconstituintes est baseada nas diferenas devolatilidades entre diferentes constituintesqumicos. Na destilao ocorre o contato de umafase vapor com a fase lquida, e h a transfernciade massa da fase lquida para o vapor e destepara aquele. O lquido e o vapor contm, em geral,os mesmos componentes, mas em quantidadesrelativas diferentes. O efeito final a concentraomaior do constituinte mais voltil no vapor e omenos, no lquido. Em muitas situaes conveniente realizar a destilao em equipamentosmultiestgios.

3.2Extrao lquido-lquido

A extrao lquido-lquido umprocesso de separao que se utiliza dapropriedade de miscibilidade de lquidos.Por exemplo, em uma situao onde temosdois lquidos, A e B, miscveis entre si, equeremos separar A de B, podemos usarum terceiro lquido, C, que seja maismiscvel com A do que com B. A separaoentre o extrato, A e C, e o refinado, A e B, feita com uma ampola de decantao ouum funil separador. A recuperao de A apartir do extrato geralmente feita pordestilao.

3.3Extrao Slido-Lquido

Quando preparamos um ch, um caf, oumesmo um chimarro, estamos fazendo umaextrao slido-lquido. Nestes casos,componentes que estavam na fase slida (no p

de caf ou nas ervas) passam para a fase lquida(gua). Em todos os exemplos, a extrao descontnua; isto possvel porque asolubilidade dos componentes extrados emgua grande. Porm, nos casos onde asolubilidade do soluto pequena, ou quandoquisermos maximizar a extrao do soluto,utiliza-se a tcnica da extrao contnua.


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3.4Adsoro e Absoro

A adsoro a adeso de molculas de umfluido (o adsorvido) a uma superfcie slida (oadsorvente); o grau de adsoro depende datemperatura, da presso e da rea da superfcie.Os slidos porosos como o carvo so timosadsorventes. As foras que atraem o adsorvatopodem ser qumicas ou fsicas. Um exemplodesta operao a eliminao do odor degeladeira com o uso de carvo ativado (o odorse fixa nas superfcies livres nos poros docarvo).

A Absoro e a fixao de um gs por um slido ou um

lquido, ou a fixao de um lquido por um slido. A substnciaabsorvida se infiltra na substncia que absorve. Esta operaoest limitada as restries termodinmicas assim como adestilao, portanto o conhecimento em termodinmica imprescindvel para se projetar ou operar uma coluna de

Absoro. Esta operao utilizada para purificao de gasese para recuperao de solutos.


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Exerccios:

1. Indique a operao unitria mais recomendada para a obteno:

a) De lcool metlico concentrado a partir de uma soluo binria de 50% de lcool e 50% de gua em volume.

b) De soda caustica concentrada a partir de uma soluo de 10% de NaOH e 90% degua em volume.

c) De gasolina automotiva 100% a partir de uma mistura desse combustvel com lcool.d) De leo de amendoim do amendoim.e) De NaCl concentrado de uma soluo de sal com gua.

2. Observando o fluxograma a seguir do processo de Produo de Acar e lcool.Identifique as seguintes operaes unitrias:

a) A operao de extrao lquido-slido.

b) A(s)operao(s)que envolve(m)transferncia de massa.

c) A(s) operao(s) que envolve(m)transferncia de calor.

d) A(s)operao(s)que envolve(m)operao mecnica.

3. Explique e exemplifique a diferena entre um processo qumico e operaes unitrias.


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4Princpios de um processo qumico

Qumica a disciplina que estuda a matria esuas transformaes, atravs de experimentos, oque a faz uma cincia.

A sua prtica depende de tcnicas de

procedimentos e tecnologia.Tcnica/tecnologia so procedimentosorganizados a fim de se obter xitos esperados, epara isso, necessrio conhecimento prvio demtodos, regras, conceitos, ferramentas, clculos,observao sistemtica, diminuio de perdas,retrabalho e preocupao com o meio ambiente.

5Tipos de unidades e suas converses

5.1Comprimento

Na fsica, o comprimento a grandeza fsica que expressa a distnciaentre dois pontos.

5.2rea

rea um conceito matemtico que pode ser definida comoquantidade de espao bidimensional, ou seja, de superfcie.

5.3Volume

O volume de um corpo a quantidade de espao ocupada por essecorpo.

5.4Massa

Massa o que mede a quantidade de matria que esta contida em umcorpo.Com base no sistema internacional de unidades, determinamos quea unidade de massa o grama (g).


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5.5Presso

Presso a relao entre uma determinadafora e sua rea de distribuio.

O termo presso utilizado em diversasreas da cincia como uma grandeza escalar quemensura a ao de uma ou mais foras sobre umdeterminado espao, podendo este ser lquido,gasoso ou mesmo slido.

5.6Tempo

O tempo uma grandeza fsica presenteno apenas no cotidiano como tambm emtodas as reas e cadeiras cientficas. Umadefinio do mesmo em mbito cientfico

por tal no apenas essencial como tambm,em verdade, um requisito fundamental.Contudo isto no significa que a cincia

detenha a definio absoluta de tempo: ver-se- que tempo, em cincia, algo bemrelativo, no s em um contexto cronolgico- afinal, as teorias cientficas evoluem - comoem um contexto interno ao prprioparadigma cientfico vlido atualmente.

5.7TemperaturaTemperatura uma grandeza fsica que mensura a energia cintica mdia de cada grau de

liberdade de cada uma das partculas de um sistema em equilbrio trmico. Em sistemasconstitudos apenas por partculas idnticas essadefinio associa-se diretamente medida daenergia cintica mdia por partcula do sistemaem equilbrio trmico. A presente definio anloga a afirmar-se que a temperatura mensuraa energia cintica mdia por grau de liberdade decada partcula do sistema uma vez consideradastodas as partculas de um sistema em equilbrio

trmico em um certo instante.


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6Qualidades profissionais

O profissional deve:

Ter bom comportamento/ atitudes adequadas; Ser atencioso/ estar sempre atento; Executar com competncia;Trabalhar com limpeza;Ser organizado; Ser tico/ correto e justo.

7Processos qumicos industriais

P.Q.I.- a sequncia de operaes que transforma

matria(s)-prima(s) em produto(s) acabado(s).A indstria qumica recebe a(as) matria(as)

prima(as) e gera produtos; a matria-prima pode serseparada em fraes (sem sofrer transformao qumica)ou em outros produtos (sofrendo transformao qumica).

Envolve:

Projeto de Instalao;Conhecimento do processo de fabricao;Conhecimento dos equipamentos necessrios.

O PROCESSO QUMICO INDUSTRIAL a aplicao dos princpios da qumica, da fsica e dafsico-qumica (quando necessrio, apoiadas por outras cincias) para a transformao da(s)matria(s)-prima(s) em produtos, podendo ser divididos em doistipos de processos indsriais: Processo Industrial Orgnico e

Processo Industrial Inorgnico.


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7.1Processos Industriais Orgnicos

Nitrao;

Sulfonao;

Alquilao;

Esterificao;

Polimerizao;

Fermentao;

Aminao;

Carboxilao;

Hidrogenao;

Oxidao, etc.

7.2Processos Industriais Inorgnicos.

Tratamento de gua; Carboquimicos; Petroqumica;

Gases combustveis; Gases industriais; Cermica;

Cimento; Vidro; cidos; lcalis; Sais; Tintas;

Explosivos; Corantes; Detergentes e sabes;

Perfumes, aromatizantes; Alimentos; Agroqumicos;

leos, gorduras; Acar e amido; Fermentao;

Papel e celulose; Indstria de fsforo;

Indstria de potssio; Indstria de nitrognio;

Plsticos; Fibras sintticas; Borracha, etc.


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8Processos contnuos e processos descontnuos

8.1Processos Contnuos:

Fluxo constante de matrias-primas ede produtos em todos os equipamentos.

O processo Contnuo opera(24h/dia) com paradas apenas paramanuteno.

O processo contnuo exige umainstrumentao de processo maiscomplexa, que no somente registre, mastambm controle as variveis do processo(temperatura, vazo, presso...).

necessrio controlar os desvios e

corrigi-los rapidamente. Controle informatizado do

processo. Custos so altos para pequenas

produes mas se diluem para grandesprodues.

8.2Processos Descontnuos (por batelada):

Um equipamento carregado com as matrias-primas, a operao ou a conversoocorrem aps um tempo determinado, quando ento o produto descarregado.

O processo Descontnuo ou embatelada (operaes por tempodeterminado).

O processo descontnuo utilizadoquando o volume de produo pequeno;

Quando o custo de produo mais favorvel que o do processocontnuo;

Quando condies de seguranaso fundamentais.


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9Observaes importantes no processo

Conhecer as propriedades e reaes qumicas, fsicas, toxicolgicas dos reagentes,produtos, subprodutos: bem como as operaes unitrias do incio ao fim (o processo como umtodo).

Conhecer os resultados do produto e doprocessamento, atravs de anlises de laboratrios.

Se houver restries, reprovao, noconformidades, a resoluo do problema deve serpensada em grupo.

Aps o problema ser resolvido, iniciar omelhoramento do processo (otimizao, eliminao dedesperdcios).

A melhora do processo corresponde melhora doproduto final - Qualidade.

10Fundamentos do processo qumico industrial

10.1Instalaes: So equipamentos e edificaes,complementados com os devidos meios de energia, a fimde manter o processo dentro de condies controladas, ouseja, o prprio local de trabalho, onde ocorre atransformao da matria-prima em produto acabado.

10.2 Manuseio das substncias: Trabalha comarmazenagem (almoxarifados) e transporte (internos e externos).

10.3 Processamento fsico:Envolve misturas isenta dereaes qumicas. Ex.: produo de tintas.


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10.4 Processamento qumico: Envolve reaes,transformaes da matria. Ex.: produo de resinas.

10.5 Processos fsico-qumicos:Envolve transformaesqumicas e fsicas ao mesmo tempo.

10.6 Controle do processo:Envolve volume,vazo, temperatura, presso, pH, etc.

10.7 Segurana pessoal:

Uso adequado de EPI`s,como: luvas, botas, capacetes e equipamentosespeciais como ferramentas.

10.8 Matria-prima:Material que ser transformado

em produto.


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10.9 Produto acabado: Material processado quesofreu transformao.

10.10 Layout: Disposio do equipamento,obedecendo a um planejamento.

10.11 Maquete:Projeto representativo em relevo,obedecendo a uma escala.

10.12 Fluxograma:Grfico orientado de uma instalao ou processo.


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11Fluxogramas de processo qumico

o esquema que d ideia das operaes do processo.Neste fluxograma deve constar simbolicamente:

Tubulaes com indicao do fluido da linha e sentido do fluxo; Equipamentos como: Vlvulas, tanques, reatores, turbinas, caldeiras, secadores,

bombas, trocadores de calor, compressores, filtros, indicador de presso, temperaturas, vazoe transferncia de calor do processo.


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12Equipamentos de processo industrial

12.1Caldeiras

Um gerador de vapor, conhecido tambm como caldeira, um dispositivo usado paraproduzir vapor aplicando energia trmica a gua.

O gerador de vapor ou caldeira um componenteintegral de um motor de vapor onde considerado como motor primrio. A caldeira inclui uma fornalha ouforno, de modo a queimar o combustvel e produzircalor; o calor gerado transferido para a guatransformando-a em vapor, processo de ebulio. Istoproduz vapor saturado a uma taxa que pode variar deacordo com a presso da gua fervente. Quanto maiselevada for a temperatura do forno, mais rpida ser aproduo de vapor.

Conforme o tipo, as caldeiras podem serclassificadas em:

Flamotubulares; Aquotubulares.

12.1.1Caldeiras flamotubulares

No primeiro caso, os gases quentes passampor dentro de tubos, ao redor dos quais est agua a ser aquecida e evaporada. Os tubos somontados maneira dos feixes de permutadoresde calor, com um ou mais passos dos gasesquentes atravs do mesmo.

As caldeiras flamotubulares so empregadasapenas para pequenas capacidades e quando sequer apenas vapor saturado de baixa presso.

12.1.2Caldeiras aquotubulares

O outro tipo, que o mais empregado, comoo prprio nome indica, tem circulao de gua por

dentro dos tubos eos gases quentes envolvendo-os. So usados

para instalaes de maior porte e na obteno devapor superaquecido.

Sendo este tipo o mais importante, veremoscom mais detalhes seus componentes.


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12.1.3Componentes

Encontramos nestas caldeiras, geralmente, os seguintes componentes:

Cmara de combusto;Tubos;Coletores;Tubulo;Superaquecedor;Sopradores de fuligem;Pr-aquecedor de ar;Economizado;

Alvenaria (refratrios);Queimadoras;Ventiladores;Chamin;Vlvulas de segurana;

13Tachos

Processa misturas de p, pastas ougranulados, com batedores tipo serpentinas defluxo e contra fluxo, que impulsionam osmateriais durante o processo de mistura em

sentidos horizontais opostos e no sentido de girodo eixo, criando uma rea de contato onde seefetua a mistura. Normalmente so misturasrpidas e de alto grau de homogeneidade ebaixo consumo de energia.


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14Reatores

Numa definio genrica,reator qumico um recipienteonde ocorremreaes qumicas, transferncias de massa ecalor.

Em engenharia qumica, reatores qumicos so vasos

projetados para conter reaes qumicas de interesse e escalaindustrial. O projeto de um reator qumico trata com mltiplosaspectos de engenharia qumica, sobre os quais osengenheiros qumicos trabalham para obter a maximizaodos valores obtveis para a reao dada.

Existem vrios tipos de reatores qumicos e vriasmaneiras de classific-los. Quanto ao vaso (o formato maisbsico do espao fsico onde se do as reaes), existem dois

tipos principais bsicos:

Reatores em tanques; Reatores em tubos.

Ambos os tipos podem ser usados comoreatores contnuos ou de bateladas.

15Colunas de destilao

A destilao o processo de separao baseado no fenmeno de equilbrio lquido-vapor

de misturas. Em termos prticos, quando temos duas ou mais substncias formando umamistura lquida, a destilao pode ser um mtodo para separ-las. Basta apenas que tenhamvolatilidades razoavelmente diferentes entre si.

Um exemplo de destilao que remonta antiguidade a destilao de bebidas alcolicas.A bebida feita pela condensao dos vapores de lcool que escapam mediante oaquecimento de um mosto fermentado. Como oponto de ebulio do lcool menor que o da guapresente no mosto, o lcool evapora, dando-se assima separao da gua e o lcool.

Uma coluna de destilao consiste num aparelhode destilao destinado operao de destilaofracionada.

Pode-se alcanar uma separao efetiva usandouma coluna vertical comprida (coluna defraccionao) ligada ao recipiente de destilao echeia de esferas de vidro. O vapor do lquido vaisubindo a coluna at que condensa voltando aorecipiente. O vapor que sobe pela coluna avanasobre o lquido que escorre at que finalmente sealcana um estado de equilbrio existindo umgradiente de temperatura decrescente ao longo da


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coluna. O vapor na coluna possui componentes mais volteis em direo ao topo ecomponentes menos volteis na base. Podem-se retirar vrias fraes da mistura em diversospontos da coluna.

Industrialmente, as colunas de destilao consistem em grandes torres contendo vriosandares. Estas colunas so usadas frequentemente nas refinarias de petrleo e podem ser depratobandejas ou recheio.

15.1Torres de fracionamento de bandejas pratose borbulhadores

So as mais usuais e tambm podem serdenominadas de bandejas. Colunas deste

tipo adotam pratos ou bandejas superpostas eque variam em nmero e detalhes conforme amistura que se pretende destilar. Os pratos soconstitudos por borbulhadores, tubos de ascenso ede retorno.

Os borbulhadores so dispositivos com formatocilndrico, com aparncia de um copo dotado deranhuras laterais at certa altura.

Os vapores devem circular em contracorrentecom o lquido, ou melhor, de forma ascendente,passando pelos tubos de ascenso, borbulhandoatravs das ranhuras dos borbulhadorese condensando em parte nas bandejas e parteretornando bandeja imediatamente inferior.

Os tubos de retorno funcionam tambm comoselos hidrulicos, impedindo que o vapor circuleatravs deles.


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15.2Colunas com Recheio

Neste tipo de coluna, os pratos ou bandejas so substitudospor corpos slidos com formatos definidos. Estes corpos,denominados recheios, podem ser anis do tipo Rachig, Pall,Lessing ou ainda selas do tipo Berl, Intalox e outros.

A finalidade do recheio provocar o contato das fases lquido-vapor. Os corpos do recheio devem ser de alta resistncia corroso,

razo pela qual so, geralmente, de cermica ou de aoinoxidvel. Dependendo da temperatura do processo pode-seutilizar tambm recheios plsticos de alta resistncia.

As torres que utilizam recheios so muito competitivas com astorres que contm pratos com borbulhadores ou pratos perfuradose apresentam ainda algumas vantagens, tais como:

Geralmente so projetos mais econmicos, por serem mais simplificados; Apresentam pequena perda de carga; No esto sujeitas s formaes de espuma.

Os recheios so disponibilizados em sees,sobre suportes de sustentao, o que impede umacompactao e/ou uma descompactao localizada,que formaria caminhos preferenciais ao longo dacoluna.

O tamanho dos elementos dos recheios,geralmente, variam entre 0,5 e 8 cm.


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16Tanques de armazenamento

Um tanque de armazenamento ou de armazenagem tambm designado por reservatrio um recipiente destinado a armazenar fluidos presso atmosfrica e a presses superiores atmosfrica.

A sua construo pode ser feita com tecto fixo ou flutuante, interno ou externo,dependendo sempre das caractersticas e o tipo de produto a armazenar. de extremaimportncia realizarem-se, de forma regular e peridica, a verificao e limpeza das estruturase equipamentos utilizados paraarmazenar os produtos. Destaforma, garante-se que ascaractersticas dos produtos nose alteram, bem como, evitar-seou amenizar-se a possibilidade decontaminao do meio ambientepor degradao dos tanques.

Nas industrias so utilizadosvarios tipos de tanques dearmazenamento, que soclassificados pelo Teto, forma,localizao e utilizao.

16.1Tanques esfera

Entre todos os tipos de tanques de armazenamento, omais recomendado e usado para armazenar gs otanque esfrico. A sua forma geomtrica no permite,quando esvaziado, que nenhum resduo ou sobra de gspermanea no interior do tanque.

16.2Tanque atmosfrico de teto flutunte

Neste tipo de tanque o teto flutua sobre o produto queest armazenado. Dessa forma a cobertura movimenta-se

de acordo com o esvaziamento ou enchimento. A razoprincipal pelo qual so utilizados por reduzirem as perdasdo produto em conseqncia da evaporao. Estestanques devem possuir um sistema de selagem visto que oseu teto flutuante, move-se internamente em relao aocostado (parede do tanque).


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18.1Trocadores de calor

Trocadores de calor so equipamentos de vrios tipos e configuraes onde ocorretransferncia de energia sob a forma de calor entre duas ou mais massas de fluido que podemou no estar em contato direto.

De modo geral, um trocador de calor ou permutador de calor umdispositivo para transferncia de calor eficiente de um meio para outro.

Tem a finalidade de transferir calor de um fluido para o outro,encontrando-se estes a temperaturas diferentes.

Os meios podem ser separados por uma parede slida, tanto queeles nunca misturam-se, ou podem estar em contato direto. Umpermutador de calor normalmente inserido num processo com afinalidade de arrefecer (resfriar) ou aquecer um determinado fluido.So amplamente usados em aquecedores, refrigerao,condicionamento de ar, usinas de gerao de energia, plantasqumicas, plantas petroqumicas, refinaria de petrleo, processamentode gs natural, e tratamento de guas residuais.

Os permutadores de calor existem em vrias formas construtivasconsoante a aplicao a que se destinam, sendo as principais:

Permutador de calor de carcaa e tubos; Permutador de calor de placas; Permutador de calor de placas brasadas com

aletas.

Quanto as fases, existem 2 tipos de trocadores de calor:

Monofsico, onde no h mudana de fase no fluido a serrefrigerado ou aquecido e;

Multifase, onde h mudana de estado fsico do fluido.

Exemplo de trocadores de calor monofsicos: Radiador degua e intercooler (ou radiadores a ar).

Exemplo de trocadores de calor multifase: Condensador eevaporadores.

19Purgadores

Purgadores de vapor so vlvula autnoma que drena o condensado automaticamente deum invlucro que contenha o condensado gerado durante processos e nas linhas de transportede vapor, evitando a descarga de qualquer vapor vivo, ou se necessrio, que permita que ovapor flua uma taxa controlada ou estabelecida.

A maioria dos purgadores de vapor tambm passar gases no condensveis enquantopermanecem vedadas ao vapor vivo.

Os princpios operacionais dos purgadores de vapor podem ser basicamente divididos emtrs categorias:


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Purgadores de Vapor MecnicosO princpio operacional para estes

purgadores de vapor utiliza flutuabilidade.Tambm conhecidos como Purgadores de

Boia ou Purgadores de Balde.

Purgadores de Vapor TermodinmicosO princpio operacional para estes purgadoresutiliza a diferena das propriedadestermodinmicas do condensado e do vapor.Tambm conhecidos como Purgadores Disco.

Purgadores de Vapor TermostticosO princpio operacional para estes purgadores utiliza

a diferena das temperaturas do vapor e do condensado.Tambm conhecidos como Purgadores de Controle

de Temperatura ou Purgadores de Presso Equilibrada.

20Vlvulas

As vlvulas so dispositivos destinados aestabelecer, controlar e interromper o fluxo em umatubulao.

As vlvulas podem ser classificadas em:

Vlvula de Bloqueio;

Vlvulas de Regulagem; Vlvulas que Permitem o Fluxo em um s Sentido; Vlvulas que Controlam a Presso de Montante; Vlvulas que Controlam a Presso de Jusante.
http://www.tlv.com/global/BR/products/080200.htmlhttp://www.tlv.com/global/BR/products/080200.html


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Jusante e montante

Jusante e montanteso lugaresreferenciais de um rio pela viso de umobservador.

Jusante o fluxo normal da gua, deum ponto mais alto para um ponto maisbaixo.

Montante a direo de um ponto maisbaixo para o mais alto.

A jusante o lado para onde se dirige acorrente de gua e montante a parte ondenasce o rio.

Por, isso se diz que a foz de um rio oponto mais a jusante deste rio, e a nascente o seu ponto mais a montante.

20.1Vlvulas de BloqueioDestinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo, ou seja s devem trabalhar

completamente abertas ou completamente fechadas.Fazem parte das vlvulas de bloqueio as seguintes vlvulas:

Vlvulas de gaveta; Vlvulas de macho; Vlvulas de esfera; Vlvulas de comporta.

20.1.1Vlvula gaveta

Utilizada em qualquer dimetro, em tubulaes de gua,leo e lquidos em geral, desde que no sejam muitocorrosivos nem deixem muitos sedimentos.

20.1.2Vlvula esfera

Muito empregada como substituta da vlvula de gaveta,

devido as seguintes vantagens:

Menor tamanho e peso;Melhor vedao; Maior facilidade de operao; Menor perda de carga.


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20.1.3Vlvulas macho

As vlvulas macho so adequadas para o manuseio defluidos extremamente corrosivos e a altas temperaturas epresses. Com o intuito de atender prontamente snecessidades das indstrias qumicas.

20.1.4Vlvulas de 3 ou 4 vias

Vlvulas 3 vias so usadas para servios de combinarou desviar o fluxo de um fluido.

So utilizadas somente em pequenos dimetros, at 4.

20.2Vlvulas de Regulagem

So destinadas especificamente para controlar o fluxo, podendo trabalhar em qualquerposio de fechamento parcial.

Fazem parte das vlvulas de bloqueio as seguintes vlvulas:

Vlvulas de globo; Vlvulas de agulha; Vlvulas de controle;

Vlvulas de borboleta; Vlvulas de diafragma.

20.2.1Vlvula globo

Servio de regulagem em linhas de gua,leo e lquidos em geral, bem como para vapor,ar e outros gases.

Para bloqueio em linhas de vapor, para de at 8 e fechamento estanque em linhas degases.

Podem trabalhar como vlvulas de bloqueio


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20.2.2Vlvulas globo em Y (Passagem reta)

Recomendadas para bloqueio e regulagem devapor e tambm para servios corrosivos e erosivos.

20.2.3Vlvulas de Agulha

Usadas para regulagem fina de lquidos e gases em de at 2.

20.2.4Vlvula borboleta

So vlvulas de regulagem, mas tambm podemtrabalhar como vlvulas de bloqueio.

So apropriadas para a aplicao de revestimentosinternos anticorrosivos.

So vlvulas leves, baratas e podem ser facilmenteadaptadas a diversos tipos de atuadores.

20.2.5Vlvulas de diafragma

Foram desenvolvidas especialmente para bloqueio eregulagem de fluidos corrosivos, txicos, bem como parafluidos muito volteis ou que exijam total segurana contravazamentos.


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20.3Vlvulas de controle

um nome genrico para designar uma grande variedade devlvulas utilizadas para controlar automaticamente variveis comopresso, temperatura, vazo, nvel, etc.

20.4Vlvulas que Permitem o Fluxo em um s Sentido

So destinadas especificamente para garantir que o fluxo siga somente um sentido natubulao e que no haja o retorno do mesmo, fechando automaticamente.

Fazem parte das vlvulas de fluxo nico:

Vlvulas de reteno; Vlvulas de reteno e fechamento; Vlvulas de p.

20.4.1Vlvula reteno

Uma vlvula de reteno um tipo devlvula que permite que os fluidos escoemem uma direo, porm, fecha-seautomaticamente para evitar fluxo na direooposta (contra fluxo).

20.4.2Vlvula de reteno e fechamento

Empregadas nas linhas de sada de caldeiras.

20.4.3Vlvulas de p

As Vlvulas de P com Crivo so instaladas naspartes inferiores das tubulaes verticais que contmsuco por bombas, com o objetivo de reter a colunadgua, quando houver paralisao das bombas,facilitando dessa forma sua reativao.


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20.5Vlvulas de segurana e de alvio

Controlam a presso a montante abrindo-seautomaticamente, quando essa pressoultrapassar um determinado valor para o qual a

vlvula foi calibrada (presso de abertura davlvula).So chamadas de segurana quando

trabalham com fluidos elsticos, e de alvioquando trabalham com lquidos.

20.6Vlvulas redutoras de presso

So vlvulas de regulam da presso de jusante davlvula, sem interveno de qualquer ao externa, (sovlvulas automticas).

21Bombas industriais

As bombas so mquinas nas quais a movimentao do lquido produzida por foras quese desenvolvem na massa lquida.

Os lquidos usados nas industrias qumicas diferem consideravelmente em propriedadesfsicas e qumicas e foi necessrio criar uma grande variedade de equipamentos debombeamento.

A escolha de uma bomba para uma determinada operao influenciada pelos seguintesfatores:

A quantidade de lquido a transportar; A carga contra a qual h que bombear o

lquido; A natureza do lquido a bombear; A natureza da fonte de energia; Se a bomba utilizada apenas intermitente.

Deve-se ponderar o custo e a eficinciamecnica da bomba e pode ser vantajoso escolheruma bomba barata e pagar maiores custos desubstituio e manuteno do que instalar umabomba muito cara de alta eficincia.


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Bombas so equipamentos queconferem energia de presso aos lquidoscom a finalidade de transport-los de umponto para outro.

So vrios os modelos de bombasempregados para a transferncia deprodutos. As principais bombas utilizadas nasindstrias so:

Bombas Centrfugas; Bombas de Deslocamento Positivo

Alternativas ou Rotativas; Bomba Diafragma.

21.1Bombas Centrfugas

So aquelas em que a energia fornecida aolquido primordialmente do tipo cintica, sendoposteriormente convertida em grande parte emenergia de presso.

Nas bombas centrfugas a movimentao dolquido produzida por foras desenvolvidas namassa lquida de um rotor.

Estas bombas caracterizam-se por operaremcom altas vazes, presses moderadas e fluxocontnuo.

21.2Bombas de deslocamento positivo

O volume de lquido remetido est diretamente relacionado com o deslocamento doelemento pisto e, portanto, aumenta diretamente com a velocidade e no sensivelmenteafetado pela presso.

So usadas para bombeamento contra altas presses e quando requerem vazes de sadaquase constantes.

As bombas de deslocamento positivo se dividem em Alternativas e Rotativas.

21.2.1Alternativas

Uma bomba de pisto, seria exemplo desse tipo debomba de deslocamento positivo alternativa.

As bombas de pisto geram uma ao debombeamento, fazendo com que os pistes se alteremdentro de um tambor cilndrico. Assim a taxa de


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fornecimento do lquido uma funo do volume varrido pelo pisto no cilindro e do nmero degolpes do pisto.

O mecanismo de bombeamento de uma bomba de pisto consiste basicamente de umtambor de cilindro, pistes com sapatas, placa de deslizamento, sapata, mola de sapata eplaca de orifcio.

21.2.2Rotativa

O rotor da bomba provoca uma pressoreduzida do lado da entrada, o que possibilita aadmisso do lquido bomba, pelo efeito dapresso externa. medida que o elemento girao lquido fica retido entre os componentes dorotor e a carcaa da bomba, depois de umadeterminada rotao, o lquido ejetado pelolado da descarga da bomba.

21.3Bombas pneumatica

So usadas para suspenses abrasivas e lquidos muitoviscosos. Depende do movimento de um diafragma paraconseguir pulsao.

22Conexes e ligaes de tudos e equipamentos

Os diversos meios usados para conectar tubos, servem no s para as varas detubos entre si, como tambm para ligar tubos s vlvulas, aos diversos acessrios etambm aos equipamentos como: bombas, turbinas, vasos de presso, tanques, etc.

Principais meios de ligaes de tubos: Ligaes rosqueadas; Ligaes soldadas; Ligaes flangeadas.

Vrios outros tipos existem de ligaes detubos. A escolha do meio de ligao a usardepende de muitos fatores entre os quais:material e dimetro da tubulao, finalidade elocalizao da ligao, custo, grau de seguranaexigido, presso e temperatura de trabalho, fluidocontido, necessidade ou no de desmontagem,existncia ou no de revestimento interno nostubos, etc.


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22.1Ligaes rosqueadas

So uns dos mais antigos meios de ligaes para tubos. Para tubosde pequenos dimetros, essas ligaes so de baixo custo e de fcilexecuo.

22.2Ligaes soldadas

Em tubulaes industriais, a maior partedas ligaes so soldadas com solda defuso, com adio de eletrodo, de dois tiposprincipais:

Solda de topo;

Solda de encaixe.

22.3Ligaoes flangeadas

Uma ligao flangeada composta de doisflanges, um jogo de parafusos ou estojos com porcas euma junta de vedao.

As ligaes flangeadas, que so ligaesfacilmente desmontveis, empregam-se principalmente

para tubos de 2 ou maiores, em dois casosespecficos:

1. Para ligar os tubos com as vlvulas e osequipamentos (bombas, compressores, tanques, vasosetc.), e tambm em determinados pontos, no correr datubulao, onde seja necessrio facilidade dedesmontagem, nas tubulaes em que, para ligar umavara na outra.

2. Para a ligao corrente de uma vara na outra,em tubulaes de ao que possuam revestimentointerno anticorrosivo, bem como em algumastubulaes de ferro fundido, de 2 ou maiores. No casodas tubulaes com revestimentos internos a ligaoflangeada a melhor soluo, porque permite aperfeita continuidade do revestimento, desde que estese estenda tambm sobre as faces dos flanges.


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23Tipos de conexes

23.1Luvas

Serve para unir duas extremidades de tubos.

23.2Flanges

uma conexo especial utilizada para ligao entretubos, fechamento de extremidades, conexo entreequipamentos como: vlvulas, bombas, compressores,tanques, etc.

23.3Curvas

Serve para mudar a direo de uma tubulao.

23.4Niples

um pedao curto de tubo preparadoespecialmente para facilitar a ligao entre doisacessrios.

23.5Plug ou Bujo

Serve para tampar as extremidades de vlvulas, ts, etc.

23.6Caps ou Tampo

Serve para tampar as extremidades de um tubosoldado.


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23.7Ts:

Serve para ligaes de ramais ou derivaes, ligaode manometros, termometros e fechado com um plugpermite futuras ligaes.

23.8Buchas de reduo

Serve para unir dois tubos de dimetrosdiferentes.

24Tubulaes

As tubulaes industriais so utilizadas em indstrias deprocessamento, qumicas, petroqumicas, refinarias depetrleo, alimentcias e farmacuticas para transportar fludosde uma entrada (bomba), para uma sada (reservatrio).

Tubulao um conjunto de tubos e acessrios voltadosao processo industrial, principalmente para distribuio degases, leos, vapores, lubrificantes e demais lquidosindustriais e, chegam a representar 70% do custo dosequipamentos, ou 25% do custo total da instalao.

As tubulaes industriais podem ser divididas em 02classes distintas: tubulaes dentro de instalaes industriais etubulaes fora de instalaes industriais.

As tubulaes dentro de instalaes industriaisabrangem tubulaes de processo, utilizadas,instrumentao, transmisso hidrulica e de drenagem.

As tubulaes fora de instalaesindustriais abrangem tubulaes de transporte(aduo, transporte e drenagem) e tubulaes dedistribuio (distribuio e coleta).


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24.1Tipos de tubos

24.1.1Tubos metlicos ferrosos

Ao carbono (carbono); Ao-liga (silcio, vandio, cobalto, nquel,

cromo, tungstnio e mangans); Ao inoxidvel (crmio); Ferro fundido (carbono e silcio); Ferro forjado (Ferro quase puro, 0.15% de

carbono).

24.1.2Tubos metlicos no ferrosos

Cobre; Lates (Cobre e Zinco); Cupro-nquel (Moedas de 1 real); Alumnio; Nquel e ligas; Metal Monel (70% Cobre e 30%

Nquel); Chumbo; Titnio; Zircnio.

24.1.3Tubos no metlicos

A utilizao de tubos de plstico tem crescido muito nos ltimos anos, principalmente emsubstituio aos aos inoxidveis. So elas:

Cloreto de poli-vinil (PVC); Polietileno; Acrlicos (ster metil propenoato de metila); Acetato de celulose ( ster produzido pela

reao da celulose); Epoxi (poliepxido RESINA); Polister (PET - polietileno tereftalato); Fenlicos.


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24.1.4Outros tubulaes no-metlicos

Cimento-amianto; Concreto armado; Barro vibrado; Borrachas; Vidro; Cermica; Porcelana.

24.2Revestimentos internos para tubos de ao

O revestimento interno utilizado para proteo anticorrosiva, antiabrasiva, antierosiva,para isolamento trmico e acstico e no intuito de evitar a contaminao do fludo conduzido.

As mais utilizadas so:

Zinco; Materiais plsticos; Elastmeros (borrachas); Asfalto; Concreto; Vidro; Porcelana.

Exemplos de linhas e tubulaes


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24.3Isolamentos de tubulaes

Tem por finalidade reduzir a troca de calor do tubopara o meio ambiente e vice-versa.

24.4Cores de tubulaes

Diversas so as finalidades observadas na pintura de manuteno industrial. Deve-se levarem conta funes estticas decorativas, identificao, segurana e demarcao de locais eequipamentos, reflexo trmica, absoro.

A norma ABNT NBR 6493-Dez.80, fixaas cores a serem aplicadas sobretubulaes empregadas na indstriapara a canalizao de fluidos, materialfragmentado ou condutores de energia,a fim de facilitar a identificao e evitaracidentes.


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24.5Suportes de tubulaes

24.5.1Paperack

uma estrutura metlica para suportar astubulaes elevadas.

24.5.2Pipeline

uma estrutura metlica utilizada para

transporte tubular.

24.5.3Pendurais

So suportes semelhantes etirantes, onde se pendura as

tubulaes areas.

25Instrumentao industrial

Instrumentao definida como a cincia que estuda, desenvolve e aplica instrumentosde medio e controle de processos.

A instrumentao utilizada para se referir rea de trabalho dos tcnicos e engenheirosque lidam com processos industriais (tcnicos de operao, instrumentao, engenheiros deprocessamento, de instrumentao e deautomao), mas tambm pode estar relacionadaaos vrios mtodos e tcnicas possveis aplicadasaos instrumentos.

Para controlar um processo industrial(independentemente de qual seja o produtofabricado ou a sua rea de atuao) necessria


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a medio e o controle de uma srie de variveis fsicas e qumicas; para isso, utilizada ainstrumentao. O engenheiro que desenvolve, projeta e especifica os instrumentos querealizam estas medies o engenheiro de instrumentao.

A instrumentao relacionada com os seguintes equipamentos:caldeira, reator qumico,bomba centrfuga, coluna de destilao, forno, queimador industrial, refrigerador, aquecedor,secador, condicionador de ar, compressor, trocador de calor e torre de resfriamento.

Nos primrdios do controle de processos, osindicadores, os elementos de controle assim como asvlvulas eram monitorados por um operador quepassava em todas as malhas de controle e ajustava aabertura ou fechamento das vlvulas para obter avarivel (temperatura, presso, vazo, etc.) desejada.

Com o surgimento de instrumentos pneumticos nadcada de1940 de transmisso e controle foi possvel amonitorao e controle de forma automatizada. Ooperador j no precisava mais abrir ou fechar todas asvlvulas manualmente. Isto reduziu o tempo que osoperadores necessitavam para monitorar o processo.

Nas indstrias de processo as variveis detemperatura, presso, vazo e nvel so as principaisvariveis (delas podemos obter muitas outras). Uminstrumento pode ser visto simplesmente como umaparelho que ao receber um estmulo na entradaproduz uma sada.

Os instrumentos so divididos de acordo com afuno que o mesmo ter nos processos industriais. Osmais importantes e observados so:

25.1Instrumentos Indicadores (mostrador)

Os indicadores so instrumentos que tem a funo de indicar uma varivel ou situao deum processo industrial. Os indicadores podem ser do tipo:

Analgicos Os instrumentos analgicos usualmentedispem de um ponteiro e de uma escala graduada na qualpodemos ler o valor da varivel.

Digitais Instrumentos digitais que indicam a varivel emforma numrica com dgitos ou barras grficas.
http://pt.wikipedia.org/wiki/1940http://pt.wikipedia.org/wiki/1940


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25.2Instrumentos Registradores

Os instrumentos registradores so aquelesque registram a(s) varivel(s) atravs de um traocontnuo ou pontos em um grfico. Nos diasatuais comum a interao com computadores eregistradores digitais.

A indicao pode ser analgica ou digital, osvalores de mais de uma grandeza podem serapresentados simultaneamente. Com o avanoda tecnologia as variveis podem ser registradasvia internet em servidores a distancia.

25.3Instrumentos Transmissores

Os Instrumentos transmissores so aqueles quedeterminado um valor de uma varivel no processo atravsde um elemento primrio, transmite a outro equipamentotendo o sinal de sada cujo valor varia apenas em funo davarivel do processo.

Existem vrios tipos de sinais de transmisso que so osPneumticos; Eltricos (Analgicos e Digitais); Hidrulicos;Eletrnicos; Digitais; Binrio entre outros.

25.4Instrumentos Transdutor

Os instrumentos transdutor de uma forma simples e clara, traduzem uma varivel fsica.Ao receber informaes na forma de uma ou mais quantidades fsicas, modifica caso

necessrio s informaes e fornece um sinal desada resultante. Dependendo da aplicao, otransdutor pode ser um elemento primrio, umtransmissor ou outro dispositivo.

Esse instrumento de grande importncia naoperao dos demais elementos. Um exemplo um instrumento transdutor de presso por uma

membrana. Ao aumentar a presso, desloca umdiafragma que muda uma caracterstica fsica, nocaso, capacitncia, proporcional a presso.

Os conversores um tipo de transdutor quetrabalha apenas com sinais de entrada e sadapadronizados.


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25.5Instrumentos Controladores

Os instrumentos controladores tm como objetivocontrolar. O controle feito comparando a varivel controladacom um valor desejado (set point) e fornece um sinal de sadaa fim de manter a varivel controlada em um valor especficoou entre valores determinados. Alguns instrumentoscontroladores, a varivel pode ser medida, diretamente pelocontrolador ou indiretamente atravs do sinal de umtransmissor ou transdutor.

25.6Instrumentos Elemento Final de Controle

Os instrumentos elemento final de controle o que vai atuar nosistema de controle.

Aps ser mensurado, indicado, registrado e comparado com umset point, o controlador para controlar a varivel utiliza o instrumentoelemento final de controle para modificar o sistema e a varivel.


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26Instrumentos industriais

26.1Visores de nvel

Visores de Nvel so utilizados em caldeiras,acumuladores de condensado e outros vasos depresso e indicam o nvel do lquido dentro do vaso. Seufuncionamento est baseado no princpio dos vasoscomunicantes devendo satisfazer dois requisitosbsicos:

Indicao clara do nvel; Absoluta segurana em trabalho.

O fator determinante para escolha correta de umvisor de um lado o meio e por outro lado a faixa depresso e temperatura na qual o visor ir trabalhar.

26.2Visores de fluxo

Os visores esto sendo utilizados na deteco defluxo em diferentes fluidos industriais. A grande variedadede materiais e conexes faz dos visores, uma opo paratodos os segmentos industriais, tais como: qumico epetroqumico, alimentcio, acar e lcool, txtil, etc.

A instalao na tubulao indica se o fluido estaescoando corretamente, portanto, os visores podem serutilizados para detectar bloqueios em vlvulas, filtros,purgadores e outros equipamentos na tubulao e quepodem reduzir a eficincia e segurana do processo.

26.3Termmetro

O termmetro um aparelho usado paramedir a temperatura ou as variaes detemperatura.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura


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26.4Manometro

O Manmetro um instrumento utilizadopara medir a presso de fluidos contidos emrecipientes fechados. Existem, basicamente,dois tipos: os de lquidos e os de gases.

26.5Medidores de vazo

Medidores de vazo ou medidores de fluxo soequipamentos cuja finalidade obter a medida de um fluxoou de uma vazo de matria. Medidas de fluxo podem serfeitas das mais diversas maneiras, utilizando os maisvariados princpios fsicos.

equipamentos e máquinas e opu

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