Resolver Atividade

Dimensione o sistema de elevação Conjunto motobomba e instalações de bombeamento para o sistema representado pela Figura a seguir observando os requisitos do Projeto a saber O material das tubulações é o PVC ε 00015 O consumo diário é de 100 000 L considere 20 A bomba funciona 3 h por dia Peso específico do fluído é de 1000 kgfm³ A temperatura de funcionamento é de 30 ºC O sistema possui 1 Válvula de pé com crivo sucção 1 Registro de gaveta recalque 1 Válvula de retenção recalque 2 Curvas de 90º sucção e recalque Moody Diagram Ref LFMoody Friction Factors for Pipe Flow Trans ASME Vol 66 1944 pp 671684 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella Teresina janeiro de 2023 Professor Kleber Lima Cézar TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO E RECALQUE Disciplina CEMCT 043MÁQUINAS DE FLUXO httpspropeqcomoqueeaperdadecargaecomoelaimpactaocustodoseuprojeto Máquinas de Fluxo Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 10 Dimensionamento econômico 2 0229 Diâmetro mais conveniente menor custo total das instalações diâmetro econômico Custo total Diâmetro Tubulação Energia Cmin Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 10 Dimensionamento econômico 2 0329 Sendo Onde e Logo Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 10 Dimensionamento econômico 2 0429 Sabendo que 𝒎𝑪𝑽 E considerando e Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 10 Dimensionamento econômico 2 0529 Se Logo o Cmin será 𝟔 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 11 Fórmula de Bresse 2 0629 K varia entre 11 e 16 normalmente adotase K 12 É comum adotar o diâmetro comercial mais próximo J A Charles Bresse Quanto ao diâmetro de sucção é comum adotar o diâmetro comercial imediatamente superior ao de recalque m Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 111 Diâmetros comerciais 2 0729 Diâmetro Nominal mm Diâmetro Nominal 15 12 20 34 25 1 32 1 14 40 1 12 50 2 60 2 12 75 3 100 4 150 6 200 8 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 112 Valores típicos 2 0829 Aplicação Velocidades ms k Sistemas Básicos de Bombeamento Tubulação de Recalque 09 a 11 11 a 16 Tubulação de Sucção 05 a 20 065 a 10 Redes de Distribuição de Água Potável Tubulação Principal 12 a 20 07 a 11 Tubulação Ramal 05 a 07 13 a 16 Instalações Prediais 15 a 20 08 a 09 Usinas Hidroelétricas Inclinação com Diâmetros Pequenos 20 a 40 06 a 08 Inclinação com Diâmetros Grandes 36 a 80 04 a 06 Horizontais e grande expansão 10 a 30 07 a 11 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 12 Fórmula de Forscheimmer 2 0929 Funcionamento descontínuo X No de horas de funcionamento por dia m ABNT NB 9266 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 121 Exemplo 2 1029 Desejase dimensionar os diâmetros para recalque e sucção para abastecimento de um reservatório com consumo diário de 50 000 Litros e 5h de funcionamento da bomba 𝟑 𝟑 Resolução Determinação da vazão da bomba em m3s e No de horas de funcionamento por dia Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 121 Exemplo 2 1129 Desejase dimensionar os diâmetros para recalque e sucção para abastecimento de um reservatório com consumo diário de 50 000 Litros e 5h de funcionamento da bomba 𝒓 𝟒 𝐫 𝒓 𝒄𝒐𝒎 𝒂 Resolução Determinação do diâmetro de recalque da bomba Determinação do diâmetro de sucção da bomba Diâmetro Nominal mm Diâmetro Nominal 15 12 20 34 25 1 32 1 14 40 1 12 50 2 60 2 12 75 3 100 4 150 6 200 8 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 121 Exemplo 2 1229 Pelo Ábaco R a Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 13 Velocidades Econômicas Na sucção Va 15 ms Vmax 20 ms Vmed 10 ms Da 4QπVa No recalque Va 25 ms Vmax 30 ms Vmed 20 ms Dr 4QπVr 1329 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 2 20 Características 1429 Depende do fluido a ser escoado Material o Rosqueado o Soldado o Flangeado o Costurado o Sem costura o Plástico o Metal o Borracha Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 2 21 Válvulas Triviais 1529 Bloqueio Válvula de gaveta Válvula de esfera Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 2 21 Válvulas Triviais 1529 Bloqueio Válvula de gaveta Válvula de esfera Válvula macho Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 21 Válvulas Triviais 2 1629 Controle de Fluxo Válvula de agulha Válvula borboleta Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 21 Válvulas Triviais 2 1729 Válvula globo Válvula diafragma Controle de Fluxo Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 21 Válvulas Triviais 2 1829 Válvula de retenção Válvula de pé e crivo Controle Unidirecional Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 21 Válvulas Triviais 2 1929 Válvula de alívio Válvula de redutora Controle de Pressão Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 30 Golpe de Aríete 2 2029 Ocorre em razão de atuações rápidas nas válvulas ou por outras razões como desligamento repentino da bomba defeitos nessa última ou ação deliberada httpswwwyoutubecomwatchvrXdaZqXoEvo Do latimAries Carneiro Velocidade do som Ar340 mS Água1450 ms V 9900 483 KD e V Velocidade de Propagação da onda de pressão K Coeficiente do material D Diâmetro da tubulação mm e Espessura de parede mm K 10¹⁰ E E Módulo de elasticidade do material Material K E Aço 05 210¹⁰ ζ 2L V ζ erm po de transito da onda E Comprimento da tubulação m ΔP VU g ζ t U Velocidade média do esc ms t Tempo de manobra da válvula s g Módulo da aceleração ms2 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 30 Golpe de Aríete 2 2129 httpswwwpopularmechanicscomhomea13953892waterhammerbasicsengineering httpsleiautdicaswordpresscom20150825cap2dispositivoscontroladoresdepressao2 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 30 Golpe de Aríete 2 2229 Fonte Prof André Luis A SimõesUFBA Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 30 Golpe de Aríete 2 2229 Fonte Prof André Luis A SimõesUFBA Fechamento rápido de 80 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 30 Golpe de Aríete 2 2329 httpofitextoarquivoss3amazonawscomConhecendo20os20componentes20de20um a20usina20hidrelC3A9tricaDEGpdf Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 31 Carneiro Hidráulico 2 2429 Fonte Mercado Livre Macyntire pg 554 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 31 Carneiro Hidráulico 2 2429 Fonte Mercado Livre Macyntire pg 554 Fontehttpswwwyoutubecomwatch vO7giE9xjJ88 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 31 Carneiro Hidráulico 2 2529 Macyntire pg 555 Exemplo Q 50 Lmin Elevação 9m Queda3m É possível Q 400 m3dia Elevação 100 m Fontehttpswwwyoutubecomwatch vO7giE9xjJ88 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 311 Dados práticos 2 2629 Macyntire pg 55556 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 32 Projeto do Carneiro hidráulico 2 2729 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella 32 Projeto do Carneiro hidráulico 2 2829 httpsnesbioufscbr201402 Universidade Federal do Piauí Campus Petrônio Portella Obrigado Trabalho máquinas de Fluxo Dados E 00015 20 acidente Consumo diário 12 x 100000 l 120000 l 3 h de funcionamento γ 1000 Kgfm³ 980665 Nm³ T 30ºC Da tabela A8 fox v 803 x 10⁷ m²s ρ 996 Kgm³ Seleção dos diâmetros Da fórmula de Forchheimer Dr 13 Q ⁴ x No qual Q 120000 l 3h 40000 lh ou 00111 m³s x 3h 24h 0125 Então Dr 13 00111 ⁴ 0125 008148 m ou 8148 mm Da tabela de diâmetros comerciais Recalque Dr 100 mm 4 Vr 4Q π Dr² 1415 ms V k 25 ms Sucção Da 150 mm 6 Va 4Q π Da² 063 ms Va 15 ms Cálculo da perda de carga na sucção 1 válvula de pé cruzo 1 curva de 90º Pela continuação da tabela fornecida Leq 39 25 433 m Ls considerando curva mais estreita Reλ Va Da μ 063 015 803 x 10⁷ 1175 x 10⁵ turbulento Por meio do diagrama de Moody Fr 00235 Assim h₂suc Fr LLeq Da Va² 2g 00235 41 433 015 063² 2 981 h₂suc 015 m Perda de carga no recalque 1 registro gaveta Leq₁ 1 m aberto 1 válvula de retenção Leq₂ 16 m tipo pesado 1 curva 90º Leq₃ 16 m Leq Leq 186 m Re r Vr Dr μ 1415 01 803 x 10⁷ 176 x 10⁵ turbulento Por meio do diagrama de Moody Fr 0023 Assim h₂r Fr LLeq Dr Vr² 2g 0023 30 186 01 1415² 2 981 h₂r 114 m Potência da bomba Pela equação da conservação da energia hB Z₂ h₂suc h₂r 35 25 114 015 hB 2979 m Desta forma WB γ Q hB 980655 00111 2979 WB 3246 W ou 44 cv Da tabela temos que deverá ser acrescido um valor de 30 na potência motriz calculada desta forma W 13 WB 574 cv Trabalho Máquinas Hidráulicas Comprimentos Equivalentes da Sucção para Da150mm Diagrama de Moody para Encontrar o Fator de Atrito da Sucção Comprimentos Equivalentes da Sucção para Dr100mm Diagrama de Moody para Encontrar o Fator de Atrito da Descarga