Primeiro semestre de 2012 Mecânica dos Fluidos para a engenharia química Aula 6 de teoria
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- Thiago Laranjeira
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1 Primeiro semestre de 0 Mecâica dos Fluidos para a egeharia química Aula 6 de teoria
2 Cálculo do aumeto do comprimeto equivalete da válvula globo com abertura parcial e utilização do iversor de frequêcia para cotrole da vazão.
3 Cosiderado o fial da aula aterior
4 0, , 0,9 45, 33,49,0m Como a vazão de projeto é 45, m³/h podemos fechar a válvula globo até esta vazão e aí calculamos o ovo Este procedimeto muda a equação da CCI.
5 s 5 756,94 f f 43465,74 f 57694,4 5" CCI com as válvulas globo totalmete abertas. Vamos cotrolar a vazão com a válvula globo após a bomba (tubulação de recalque). estática estática est est 5m z f z i p f p i
6 Calculado as perdas p p p total total f f f 5" 5" L L(m) Cotovêlo SLeq VGA 5 3, 3 x 4,7 x 43 Curva VGA V RetVert 4 9,6 5 x,8 x 34 x,9 Leq 3, 57, 9,6 57,8 0, ,74 f g A 9,6 0,83 4 f 57694,4 0,03 9,6 8, 0 4
7 s(m) CCI válvula globo de 4 totalmete aberta 6, 6 5,8 5,6 5,4 y = 0,075x + 5 R² = 0,9999 5, 5 4, (m³/h) S(m) Liear (S(m))
8 Na situação descrita o slide aterior temos o poto de trabalho: h m 56,3 0,0005 8,49 0, ,3007 0, ,49 0,3007 0, ,075 33,49 0,9 0, ,0m 5 56,3 0,075 ou 9,0m 33,49 56,3 0,9 56,3 0, ,6W N 0,46 9, ,3 9,8 530 N 46,% 8,977 56,3,80 56,3 0,04
9 Fechado parcialmete a válvula globo de 4 L(m) SLeq Cotovêlo VGA 5 3, 3 x 4,7 x 43 Curva VGA_pf V RetVert 4 9,6 5 x,8 L eq x,9 p p p total total f f f 5" 5" L Leq 3, 57, 9,6 3,8 Leq 0, ,74 f g A 9,6 0,83 4 f 33, f 0, , L eq 9,6 8, 0 4
10 Nova CCI s 5 756,94 f f 5" 43465,74 f 33, f 7399, L eq Para a vazão de 45, m³/h e =,0 m, temos: propriedades do fluido trasportado temp (ºC) m (kg/ms) r (kg/m³) pv (Pa) (m²/s) 0,00E ,536E-05 propriedades do local g = 9,8 m/s² patm = 700 mmg 5 mat. tubo aço espessura it (mm) A (cm²) 40 8,3 9,3 K(m) /k m³/h 4,60E ,5 f Swamee e (m³/h) v(m/s) Re f aalad Jai f Churchill f plailha f 4,5 0, ,0536 0,0366 0,0366 0,0365 0,0366
11 Nova CCI (cot) s 5 756,94 f f 5" 43465,74 f 33, f 7399, L eq propriedades do fluido trasportado temp (ºC) m (kg/ms) r (kg/m³) pv (Pa) (m²/s) 0,00E ,536E-05 Para a vazão de 45, m³/h, temos: propriedades do local g = 9,8 m/s² patm = 700 mmg 4 mat. tubo aço espessura it (mm) A (cm²) 40 0,3 8, K(m) /k m³/h 4,60E ,5 (m³/h) v(m/s) Re f aalad f Swamee e Jai f Churchill f plailha f experimetal 4,5, ,0495 0,0300 0,030 0,0483 0,09
12 , ,94 0, , L 45, eq 3600,0 5 0,376 0,84,57 0,0350 L L eq 0,03033, 7m 45, , , ,74 Observamos que houve um grade aumeto do comprimeto equivalete. eq 45, 3600 Isto também foi costatado o laboratório.
13 Segudo row (.00), estima-se que de toda eergia elétrica utilizada pela idústria, 65% seja destiada a motores elétricos e que, do motate relativo a esse percetual, 0% seja desperdiçado por mecaismos de cotrole (ex.: válvula).
14
15 Em cotraposição a operação ateriormete descrita, o iversor de frequêcia, através do cotrole da rotação do motor, promove a alteração da curva da bomba matedo-se costate a curva do sistema ou istalação. Isso faz com que o cosumo de eergia seja proporcioal a rotação do motor, ou seja, em mais em meos, apeas o ecessário.
16 Com a alteração da rotação, observada as leis de semelhaça física das maquias hidráulicas rotativas (Alle-radley.995; Wilk.000; Crespo.00; Viaa.00; row.00; Lee.00; Alves et al..00; Irvie e Gibso.00; Everhart.004; Europump ad ydraulic Istitute.004; Pemberto.005; Theise.005; Gambica.007), defiidas as equações de a 5, as curvas de fucioameto da bomba (carga x vazão, etc.) são alteradas, mudado assim o poto de operação do sistema (slide aterior). oriuda do N T 3 NPS T r N NPS oriuda do oriuda do torque x rotação r 5 NPS r g 3 r N r r 3 x rotação 5 r
17 Outras maeiras para determiarmos a equação da CC: om om c 60 f b a 60 f c b a c b a
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