sistemas de fluidos térmicos

23
SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR: “STRAINERS” (PASSADORES) E FILTROS Ana Cláudia da Silva Nogueira Lucas Girardi Rebeca Pires Barbosa Melo Renato Nastaro Masotti Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Ciências Aplicadas Sistemas de Fluidos Térmicos - 2° semestre/2013 Prof. Dra. Kelly Hofsetz 1

Upload: rebeca-melo

Post on 24-Nov-2015

32 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Critrios para escolha do Strainer

Sistemas de Distribuio de Vapor: Strainers (passadores) e FiltrosAna Cludia da Silva NogueiraLucas GirardiRebeca Pires Barbosa MeloRenato Nastaro Masotti

Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Cincias Aplicadas Sistemas de Fluidos Trmicos - 2 semestre/2013Prof. Dra. Kelly Hofsetz

1Introduo e ImportnciaA utilizao do vapor no transporte e fornecimento de energia comumente sistematizada pelas indstrias de forma que um gerador (caldeira) esteja ligado a um ponto de aplicao especfico. Esse meio fsico composto por uma tubulao com pontos de dreno e ramificaes parametrizados para o sistema projetado, que por sua vez, necessita de acessrios que assegurem um padro fsico de homogeneidade do fludo que permita a qualidade e continuidade do processo evitando danos no equipamento.2O sistema de distribuio de vapor o principal elo de ligao entre o gerador de vapor e os equipamentos consumidores2Introduo e ImportnciaGrande importncia do sistema de distribuioTubulao representa de 30% a 60% do valor de todos os equipamentos de uma indstria de processamento.De 10% a 20% do custo total da instalao.

Componentes mais importantes TubulaoPurgadoresPontos de drenoAeradoresRamificaesSistema de Recuperao de Strainers passadoresCondensadoFiltrosIsolamentoSeparadores

3Strainers e FiltrosStrainers - passadoresProteger o equipamento, tal como uma bomba ou filtro mais delicado do efeito nocivo que grandes partculas indesejadas podem causar no sistema.O princpio de funcionamento acontece via filtrao de superfcie.FiltrosTm a funo de remover partculas menores, fazendo com que as partculas desnecessrias sejam eliminadas do sistema.

Todos os strainers so filtros, mas nem todos os filtros so strainers. Um strainer apenas um tipo de filtro4

Strainers Classificao Tipo YLida com altas pressesBaixa capacidade de retenoTipo Cesta Menor pressoAlta capacidade de retenoStraight, AngleAuto-limpantes, temporrios

Reter escamas, sujeiras e outros slidosProteger equipamentosReduzir paradas e manuteno

5Strainers AplicaesIndstria de TransformaoIndstria de EnergiaIndstria QumicaPetrleo e GsMetais e Mineraogua e ResduosPapel e Celulose

VDEO6

SET-UPDisciplinas EnvolvidasAs disciplinas que forneceram ao grupo embasamento terico com conhecimento tcnico e possibilitaram o desenvolvimento do seminrio so:

Fenmenos de TransporteOperaes UnitriasTermodinmica 1 e Termodinmica 2

7Strainers Y:8Embora muitas vezes utilizados em diversos tipos de aplicaes de lquidos , strainers Y so consideradas padro para aplicaes de vapores e so quase que universalmente utilizadas para essas aplicaes.Ao contrrio de outros tipos de filtros, uma strainer Y pode ser instalada na horizontal ou na vertical Principal fabricante no Brasil e no Mundo:

Strainers Y:Manuteno: a tela pode ser limpa manualmente e sem desligar os aparelhos.

Preo de venda: 9

escolha do Strainer

Presso, Temperatura de Operao e DesignSelecionar uma reta que encaixe os requisitos de operao e design.

Fluxo e Queda de PressoSelecionar um tamanho de cano que leva a uma queda de presso de 1 1/2 psi ou menos.

Modelo selecionadoTabela contendo as condies mencionadas nos itens acima.

Figura 1: : Yarway Wye-Type Pipeline Strainers (MAP) Design Pressure/Temperature Ratings [1]

102. This will accommodate increases in pressure drop due to dirt or alternate screens without causing the screen to rupture.

10escolha do StrainerCondies de contorno: Presso de 800 psigTemperatura de 800 0F

STRAINER SRIE 900Y

11

Strainer Srie 900Y: 12

Dimensionamento da Strainer 900Y 13

Equaes Fundamentais Para Strainers 900Y

Para lquidos

Pv = queda da presso no strainer, [psi]Gl = gravidade especifica do liquido (tabelado) v = viscosidade do lquido d = dimetro interno do tubo, [pol]Cv = constante da strainer 14

Para vapores (Saturado ou Superaquecido)

Equao 2:

Para gases (incluindo o ar)

Equao 3:

Ps = queda da presso no strainer, vapor [psi]Pg = queda da presso no strainer, gs e ar P1 = presso de entrada no strainer [psia]W = fluxo de vapor [lb/hr]Q = fluxo de gs [SCFH]Ts = temperatura de superaquecimento acima da saturao [F]T = temperatura do gs (F + 460) [R]G = gravidade especfica, gs (ar=1)

15Equaes Fundamentais Para Straines 900Y Clculos Strainer 900YVariedade de fluidos geram um grande nmero de equaes e condies que afetam o fluxo.

Para um fluxo de gs, considera-se:Queda de presso no crtica;Mudana em densidade (se ocorrer) no significante .

O fluxo de gases e vapores mais complicado que o fluxo de lquidos -> mudanas na densidade

Se a queda de presso for grande, a natureza do vapor ou do gs muda.

16

Achando Cv

Figura 2: Water Flow vs. Pressure Drop [1]

17

Clculos Strainer 900YPara fluxo de vapor saturadoSupondo que tem-se o modelo 2 srie 900 Y, fluxo de vapor 2000 lb/h e presso de vapor 100 psig, saturado.Pelo Grfico 1: Cv = 55 Ento:P1= 100 psig = 115 psiaW= 2000lb/hCv = 55Ts = 0 (vapor saturado)

A queda de presso dada pela Equao 2:

18Clculos Strainer 900YPara vapor superaquecidoConsiderando o mesmo strainer do vapor saturado, porm com temperatura 500F.Tem-se:Ts = 500 338 = 162Fonde 500 = temperatura de vapor, F 338 = temperatura de saturao, F para 100 psi

A queda de presso dada pela Equao 2:

19Clculos Strainer 900YPara gasesConsiderando ainda o mesmo strainer, com fluxo de gs natural a 50 000 SCFH e temperatura de 100F.Cv = 55P1 = 115 psiaG = 0,667T = 460 + 100 = 560RQ = 50 000

A queda de presso dada pela Equao 3:

20Clculos Strainer 900YConclusesPara uma operao satisfatria de um sistema de distribuio de vapor, deve-se procurar minimizar as perdas de presso Bom dimensionamento dos componentes

Strainers e Filtros so essenciais em um sistema de distribuio de vaporEliminar partculas grandes ou pequenasEvitar custos com paralisao e manuteno no sistema 21Diviso de TrabalhosIntroduo e Importncia: Lucas

Desenvolvimento: Lucas

Aplicao Prtica em Processos: Rebeca, Ana Cludia e Renato

Concluses: Ana Cludia

Referncias Bibliogrficas: Ana Cludia, Renato

22Referncias[1] Disponvel em: Acesso em: 30/09/2013[2] Disponvel em: Acesso em: 02/10/2013[3] Disponvel em: < http://www.sinatub.com.br/media/artigos/Distribuicao_de_Vapor.pdf> Acesso em:03/10/201323