tabelas e dados adicionais - vapor

14
Tabelas e Dados Adicionais para Projetos de Sistemas de Vapor 1

Upload: renato-capelini

Post on 26-Sep-2015

246 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

.

TRANSCRIPT

CURSO DE VAPOR

Tabelas e Dados Adicionais para Projetos de Sistemas de Vapor

Abril / 2005

CLCULO DE FORMAO DE CONDENSADO EM TUBULAES DE VAPOR

QUANTIDADE DE CONDENSADO FORMADO AQUECIMENTO INICIALQc = M . 0, 125 . ( T2 - T1 ) . L / Cl

Qc = Quantidade de condensado formado ( Kg )

M = Peso do tubo a ser aquecido ( Kg/ m )

0, 125 = Calor especfico do ao ( Kcal / Kg C )

T2 = Temperatura do vapor ( C )

T1 = Temperatura inicial ( C )

L = Comprimento da tubulao ( m )

Cl = Calor latente do vapor da linha ( Kcal / Kg )

EXEMPLO: Determinar a quantidade de condensado formado durante o aquecimento de uma tubulao de vapor sch 40, de 120m de comprimento e dimetro de 4, operando com uma presso de 10 Bar.

Qc = 16, 07 . 0, 125 . ( 180 - 25 ) . 120 / 481 = 77, 7 Kg.

SERO FORMADOS 77, 7 Kg DE CONDENSADO DE VAPOR.

PESO DE TUBOS DE AO EM Kg / m nom Schedule 40 Schedule 80 Schedule 160

pol mm Kg / m Kg / m Kg / m 3 / 8 10 0, 85 1, 10 -

1 / 2 15 1, 27 1, 62 1, 94

3 / 4 20 1, 68 2, 19 2, 90

1 25 2, 25 3, 23 4, 14

1 1 / 2 40 4, 05 5, 41 7, 22

2 50 5, 44 7, 49 11, 08

2 1 / 2 65 8, 68 11, 42 14, 88

3 80 11, 29 15, 27 20, 98

4 100 16, 07 22, 31 33, 48

6 150 28, 26 42, 56 67, 22

PERDA POR RADIAOAS TUBULAES DE VAPOR, MESMO ISOLADAS POSSUEM UMA PERDA DE CALOR

PARA A ATMOSFERA, POR RADIAO, QUE CONTNUA E CONSTANTE.

Qr = A . U . ( T2 - T1 ) . E . L / Cl

Qr = Quantidade de condensado formado (Kg/h);

A = rea externa do tubo por metro linear (m2/m);

U = Coeficiente global de troca de calor (Kcal/h. m2. C); T2 = Temperatura do vapor (C);

T1 = Temperatura ambiente (C);

E = 1- Eficincia do isolamento (%);

L = Comprimento do tubo (m);

Cl = Calor latente do vapor presso da linha (Kcal/Kg).

EXEMPLO 1: Calcular a quantidade de condensado formado por hora numa tubulao de dimetro de 3 com presso de 8, 0 Bar e comprimento de 100 m , sem isolamento.

Qr = 0, 275 . 14, 9 . ( 170 - 25 ) . 1, 0 . 100 / 488,8 = 121, 55

SERO FORMADOS 121, 55 Kg / h DE CONDENSADOS EXEMPLO 2 : Idem acima, com a tubulao isolada, e com 75 % de eficincia.

Qr = 0, 275 . 14, 9 . (170 - 25). 0, 75 . 100 / 488,8 = 30, 4

SERO FORMADOS 30, 4 Kg / h DE CONDENSADOS.

REA EXTERNA DE TUBOS PARA VAPOR nom rea nom rea nom rea

Pol mm m2 / m Pol mm m2 / m Pol mm m2 / m

3 / 8 10 0, 053 2 50 0, 0187 10 250 0, 844

1 / 2 15 0, 066 2 1 / 2 65 0, 226 12 300 1, 00

3 / 4 20 0, 083 3 80 0, 275 14 350 1, 10

1 25 0, 103 4 100 0, 353 16 400 1, 26

1 1 / 4 32 0, 130 6 150 0, 520 18 450 1, 41

1 1 / 2 40 0, 149 8 200 0, 677 20 500 1, 57

COEFICIENTE DE TRANSMISSO DE CALORPresso Kcal / h . m2 . C

Bar 1 2 3 5 6 10 Sup. Plana

1, 5 13, 2 12, 6 12, 1 11, 7 11, 5 11, 2 10, 5

1, 7 13, 7 12, 9 12, 5 12, 0 11, 7 11, 5 11, 3

4, 5 15, 1 14, 4 13, 9 13, 5 13, 0 12, 8 12, 5

8, 0 16, 4 15, 6 14, 9 14, 7 14, 1 13, 9 13, 4

19, 0 18, 1 17, 6 16, 7 16, 5 16, 1 15, 7 15, 4

43, 0 21, 5 21, 0 20, 5 19, 5 19, 0 18, 6 18, 1

TUBOS NO ISOLADOS, COM TEMPERATURA AMBIENTE DE 25 C.

Dimensionamento de Purgadores

FATORES DE SEGURANA

(FUNO DA APLICAO)

Tabela 6 Coeficiente de Transmisso de Calor em Tubos Submersos em GUA

VALORES MDIOS TABELADOS

Tanques com Serpentinas vapor / gua

Diferena de temperatura: 28 C

Tanques com Serpentinas vapor / gua

Diferena de temperatura: 56 C

Tanques com Serpentinas vapor / gua

Diferena de temperatura: 111 C

VALORES UTILIZADOS NA PRTICA

Tanques com Serpentinas, baixa presso, circulao natural

Tanques com Serpentinas, alta presso, circulao natural

Tanques com Serpentinas, baixa presso, circulao forada

Tanques com Serpentinas, alta presso, circulao forada

As tabela 6 pode ser utilizada com serpentinas de ao, cobre ou lato. A condutividade do ao inox. mais baixa e dever ser aplicado um fator de correo de 0,6. O chumbo um condutor relativamente pobre e recomenda-se um fator de correo de 0,4.

Tabela 7 Coeficiente de Transmisso de Calor em Tubos Submersos em FLUIDOS DIVERSOS

SERPENTINAS A VAPOR, PRESSO MDIA, CONVECO NATURAL

leos leves

leos pesados

Graxas, Gorduras

SERPENTINAS A VAPOR, PRESSO MDIA, CONVECO FORADA

leos leves (viscosidade = 136 SSU 50C)

leos mdios (viscosidade = 550 SSU 50C)

leos pesados (viscosidade = 1680 SSU 50C)

Melaos (viscosidade = 4100 SSU 50C)

Graxas, Gorduras

As tabela 7 pode ser utilizada com serpentinas de ao, cobre ou lato. A condutividade do ao inox. mais baixa e dever ser aplicado um fator de correo de 0,6. O chumbo um condutor relativamente pobre e recomenda-se um fator de correo de 0,4.

Tabela 9 Emisso de Calor de Superfcies Planas

Perda de calor em superfcies planas verticais com velocidades baixas do ar (Kcal / h.m)

TEMPERATURA DA SUPERFCIE (C)

TEMPERAT.

AMBIENTE

do AR

( C )2041771491219366

38253919101379931562255

212984227916821189778432

103296253919101379931562

236252822215215871102703

1836383296253919101379931

NOTAS:

Para superfcies com perda de calor pela face superior, multiplique por 1,3;

Para perdas pela face inferior, multiplique por 0,65.

Tabela 10 Perda de Calor nas Superfcies de gua

Encontre na parte superior da escala, o valor da temperatura da superfcie da gua. Desa verticalmente at a linha cheia. Para condies de baixa velocidade do ar (cerca de 1,16 m/s), do ponto encontrado sobre a curva, trace uma linha horizontal e leia o valor da perda sobre a escala lateral esquerda.

TABELA PARA ESTIMATIVA DE PERDAS DE VAPOR

% uso

Ttulo

50

100

90

- Drenagem de Linha3

- Tanque de Armazenagem2

- Tanque de Aquecimento2

- Aquecedores de Ar2

- Serpentina Submersa (nvel baixo)2

- Serpentina Submersa (por sifo)3

- Drenagem de Cilindro2

- Linhas de Aquecimento (tracers)2

- Prensas3

80

70

60

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

a porcentagem de vapor existente em uma mistura de vapor saturado. Portanto, se tivermos 1 kg de vapor saturado com ttulo X = 75 %, 0.75 kg dessa massa ser vapor e 0,25 kg ser gua.

X = MASSA DE VAPOR x 100 %

(MASSA DE VAPOR + GUA)

Ttulo ou Qualidade do Vapor

406,3

203,2

116,1

58,0

14,5

15

342,8

171,4

98,0

49,0

12,2

12

304,8

152,4

87,1

43,5

10,9

10

279,4

139,7

79,8

39,9

10,0

9

254,0

127,0

72,6

36,3

9,1

8

228,6

114,3

65,3

32,7

8,2

7

177,8

88,9

50,8

25,4

6,3

6

152,4

76,2

43,5

21,8

5,4

5

127,0

63,5

36,3

18,1

4,5

4

101,6

50,8

29,0

14,5

3,6

3

76,2

38,1

21,8

10,9

2,7

2

50,8

25,4

14,5

7,3

1,8

1

3/8

(9,5 mm)

(6,0 mm)

3/16

(5,0 mm)

1/8

(3,0 mm)

1/16

(1,6 mm)

Presso (bar)

PERDAS DE VAPOR POR ORIFCIO (kg/h)

1