distribuição de vapor
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DISTRIBUIÇÃO DE VAPORDISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
UEM/CTC/DEQ/Valter
Disciplina: MATERIAIS E UTILIDADES
Prof.: Valter R. GianottoEng. Químico, MSc. / Eng. de Segurança do Trabalho
MATERIAL DIDÁTICO
Ano letivo 2012
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
É o principal elo de ligação entre o gerador de vapor e os
equipamentos consumidores do mesmo.
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O investimento realizado na produção e utilização vapor poderá
resultar em ônus, se a distribuição deste não for realizada
eficientemente.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Para uma rede de distribuição de vapor funcionar satisfatoriamente, deve-
se procurar :
MINIMIZAR AS PERDAS DE PRESSÃO (PERDA DE CARGA)
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MINIMIZAR AS PERDAS DE PRESSÃO (PERDA DE CARGA)
E
AS PERDAS DE CALOR POR TRANSFERÊNCIA.
Perdas de Carga � eficiência menor
Perdas de calor � formação de condensado
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O TRABALHO DO ENGENHEIRO NÃO É SOMENTE PRODUZIR
VAPOR A UMA CERTA PRESSÃO NA CALDEIRA,
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VAPOR A UMA CERTA PRESSÃO NA CALDEIRA,
MAS FAZER COM QUE O VAPOR CHEGUE AOS PONTOS DE
UTILIZAÇÃO À PRESSÃO E TEMPERATURAS CERTAS !!!
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D R E N A G E MD R E N A G E M
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Nas linhas de vapor saturado sempre haverá água
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líquida (CONDENSADO) resultante da
CONDENSAÇÃO PARCIAL DO VAPOR
ou
ARRASTADA PELO VAPOR QUE SAI DA CALDEIRA.
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O CONDENSADO DEVE SER RETIRADO
DAS LINHAS DE VAPOR ??? !!!!
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Motivos pelos quais o condensado deve ser retirado da linha de vapor
� Conservar a energia do vapor. A entrada ou a permanência do condensado nos
aparelhos de aquecimento diminui muito a eficiência desses aparelhos.
� Evitar vibrações e golpes de aríete nas tubulações causados pelo condensado
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� Evitar vibrações e golpes de aríete nas tubulações causados pelo condensado
arrastado pelo vapor em alta velocidade. Esses golpes ocorrem principalmente
nas mudanças de direção, válvulas, etc., pois as velocidades usuais para vapor
são muito maiores (20 a 100 vezes) do que as usadas p/ água.
� Evitar erosão causada pelo impacto das gotas de condensado.
� Diminuir os efeitos da corrosão evitando a formação de ácido carbônico (H2O +
CO2� HCO3), de alta ação corrosiva.
� Evitar o resfriamento do vapor.
� Evitar a diminuição da seção útil de escoamento.
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NAS TUBULAÇÕES DE VAPOR, ALÉM DO CONDENSADO,
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TAMBÉM PODERÃO SER ENCONTRADOS AR E OUTROS
GASES INCONDENSÁVEIS (CO2, por exemplo) QUE TAMBÉM
PRECISAM SER ELIMINADOS ??? !!!!
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COMO RETIRAR O
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CONDENSADO E O AR
DA TUBULAÇÃO DE VAPOR???
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Purgadores Purgadores !!??!!??
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São dispositivos automáticos que permitem eliminar o
condensado, ar e outros gases não condensáveis das
tubulações de vapor e equipamentos que trabalham com
vapor , impedindo ao mesmo tempo a perda de vapor no
sistemas de distribuição e nos equipamentos.
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Purgadores são sensores de alagamento, que detectam quando o mesmo está
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Purgadores Purgadores !!??!!??
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Purgadores são sensores de alagamento, que detectam quando o mesmo está
represando condensado, e consequentemente prejudicando a troca térmica no seu
sistema. Se um purgador falha fechado, pode resultar em resfriamento, levando a uma
baixa eficiência da instalação e corrosão, e na pior das hipóteses golpes de ariete. Por
outro lado, se o purgador falhar aberto, grandes quantidades de vapor serão
descarregadas para a atmosfera, desperdiçando energia e portanto aumentando o custo
do combustível.
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Casos típicos de emprego dos PURGADORES
� Eliminação de condensado das tubulações de vapor
(drenagem de tubulações de vapor).
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(drenagem de tubulações de vapor).
� Reter vapor nos aparelhos de aquecimento a vapor
(aquecedores, refervedores, serpentinas de aquecimento,
autoclaves, estufas etc.).
A INSTALAÇÃO DO PURGADOR É DIFERENTE PARA
CADA CASO TÍPICO DE EMPREGO !!!
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?
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APESAR DAS INSTALAÇÕES SEREM DIFERENTES, EM QUALQUER
UM DOS DOIS CASOS A DESCARGA DOS PURGADORES PODE SER
FEITA DIRETAMENTE PARA A ATMOSFERA (Descarga livre) OU PARA
UMA LINHA DE CONDENSADO (Descarga fechada).
?
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Instalação de purgadores para drenagem de tubulaçõe s de vapor
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No projeto e montagem de uma rede de distribuição de vapor deverão ser levados
em consideração os seguintes requisitos:
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� Sempre que possível as tubulações de vapor devem possuir uma inclinação no
sentido do escoamento de pelo menos 0,5%, instalando pontos de drenagem de
condensado a intervalos que geralmente poderão variar entre 30 a 50m ao longo
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condensado a intervalos que geralmente poderão variar entre 30 a 50m ao longo
da tubulação.
� Instalação de pontos de drenagem nos trechos de tubulação em nível em cada
100 a 250 m (QUANTO MAIS BAIXA FOR A PRESSÃO DE VAPOR MAIS
NUMEROSOS DEVERÃO SER OS PURGADORES).
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� Caso a tululação seja muito longa recomenda-se dividi-la em trechos de igual
declividade colocando-se na parte mais baixa de cada trecho um ponto de
drenagem de condensado, ligado a um purgador.
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drenagem de condensado, ligado a um purgador.
� Instalação de pontos de drenagem em todos os pontos baixos e todos os pontos
de aumento de elevação.
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� Instalação de pontos de drenagem imediatamente antes de todas as válvulas de
bloqueio, válvulas de retenção, válvulas de controle e válvulas redutoras de
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bloqueio, válvulas de retenção, válvulas de controle e válvulas redutoras de
pressão.
� Instalação de pontos de drenagem próximo à entrada de qualquer aparelho de
aquecimento a vapor.
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Traçado Traçado -- PurgadoresPurgadores
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Coletor de condensado
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Coletor de condensado
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Traçado Traçado -- PurgadoresPurgadores
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Drenagem de equipamentos de troca térmica a vaporDrenagem de equipamentos de troca térmica a vapor
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ALGUNS CUIDADOS PARA INSTALAÇÃO DE PURGADORES
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ALGUNS CUIDADOS PARA INSTALAÇÃO DE PURGADORES
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Principais tipos de purgadores a vapor
Os purgadores podem ser classificados da seguinte forma:
� Purgadores Mecânicos: trabalham pela diferença de densidade
•De bóia
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•De panela invertida
•De panela aberta
� Purgadores Termostáticos: trabalham pela diferença de temperatura
•De pressão balanceada (fole)
•Expansão metálica (bimetálicos)
•De expansão líquida
� Purgadores especiais:
•Purgadores termodinâmicos: trabalham pela diferença de energia cinética
•Outros: impulso, labirinto, etc.
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Fatores que influem na seleção de purgadores
� Natureza da instalação e finalidade do purgador.
� Pressão e temperatura do vapor na entrada do purgador.
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� Tipo de descarga do condensado (aberta ou fechada), pressão e temperatura do
condensado no caso do sistema ser fechado.
� Quantidade de condensado a ser eliminado.
� Perda admitida de vapor vivo.
� Ocorrências de golpe de aríete ou vibrações na tubulação.
� Ação corrosiva ou erosiva do vapor ou do condensado.
� Custo inicial.
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SELEÇÃO DE PURGADORES
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PARA DETERMIÇÃO DA PRESSÃO DO VAPOR NA ENTRADADO PURGADOR DEVEM SER CONSIDERADAS AS PERDASDE CARGAS EXISTENTES ANTES DO PURGADOR.
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SE AS CONDIÇÕES DE PRESSÃO DO VAPOR E/OU DOCONDENSADO FOREM VARIÁVEIS, O PURGADOR DEVERÁSER SELECIONADO PARA A MÍNIMA PRESSÃO DO VAPORE PARA A MÁXIMA PRESSÃO DO CONDENSADO.
O MESMO CUIDADO DEVE-SE TER PARA DETERMINAR APRESSÃO DO CONDENSADO EM SISTEMAS DEDESCARGA FECHADA.
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Características dos purgadores
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DEPENDENDO DA QUANTIDADE DE CONDENSADO A DESCARGA PODE SER CONTÍNUAOU INTERMITENTE
DEVIDO A POSSIBILIDADE DE DESCARGA CONTÍNUA, SÃO EMPREGADOS PARA RETER OVAPOR NA SAIDA DE APARELHOS DE AQUECIMENTO
PURGADOR DE BÓIA
NÃO PERMITE A SAIDA DE AR E OUTROS GASES INCONDENSÁVEIS
(Alguns purgadores possuem uma válvula termostática para eliminação de ar)
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PURGADOR DE PANELA INVERTIDA
É UTILIZADO NA DRENAGEM DE TUBULAÇÕES DE VAPOR PARA QUAISQUER VALORESDE PRESSÃO E TEMPERATURA.
PRECISA ESTAR ESCORVADO PARA ENTRAR EM FUNCIONAMENTO.
A ELIMINAÇÃO DE AR É MODERADA E SÓ OCORRE SE A SAÍDA DE CONDENSADO NÃOFOR CONTÍNUA
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PURGADOR DE PANELA ABERTA
Utilização e funcionamento semelhante ao PANELA INVERTIDA
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![Page 35: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/35.jpg)
PURGADOR DE EXPANSÃO METÁLICA (BIMETÁLICO)
FUNCIONAM PELA DIFERENÇA DE TEMPERATURA QUE EXISTE, NA MESMA PRESSÃO,ENTRE O VAPOR E O CONDENSADO
SÃO UTILIZADOS PARA ELIMINAR AR E OUTROS GASES INCONDENSÁVEIS DAS LINHASDE VAPOR DE GRANDE DIÂMETRO
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VANTAGENS:
São pequenos e leves
Removem ar com grande facilidade
Suportam bem os golpes de aríete
Podem trabalhar com qualquer pressão
Vibrações e movimentos da tubulação não perturbam seu funcionamento
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PURGADOR TERMODINÂMICO
EMPREGADO PARA DRENAGEM DE LINHAS DE VAPOR E PARA LINHAS DE AQUECIMENTODESDE QUE A QUANTIDADE DE CONDENSADO NÃO SEJA MUITO GRANDE.
NÃO DEVE SER USADO QUANDO A CONTRAPRESSÃO DO CONDENSADO FOR MAIORQUE 50% DA PRESSÃO DO VAPOR
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
FiltrosFiltros
Filtro para remoção de particuladosFiltro para remoção de particulados
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
D I L A T A Ç Ã O T É R M I C AD I L A T A Ç Ã O T É R M I C A
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
As tubulações sendo instaladas a frio, irão evidentemente
Dilatação TérmicaDilatação Térmica
As tubulações sendo instaladas a frio, irão evidentemente
expandir-se, sempre que aquecidas. A expansão média de um
tubo padrão é de aproximadamente 1,25 mm/0C x 100 m. de
temperatura diferencial (Ti - To).
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Na maioria das instalações, onde predominam as tubulações
curtas de pequeno diâmetro e cheias de curvas, existirá
movimento suficiente, nas mudanças de direção, para permitir
a expansão.
No entanto, nas instalações de maior diâmetro, mais extensas,
com menos curvas, consequentemente mais rígidas,
precisamos enfrentar o problema da expansão
Acessórios para absorver a expansão !!!UEM/CTC/DEQ/Valter
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Contorno
É simplesmente uma volta completa da tubulação que deve ser
instalada, de preferência no plano horizontal, tendo a entrada
pela parte superior, e a saída pela parte inferior para evitar em
ambos os casos, o acúmulo de condensado ou a formação de
bolsas a montante.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
O contorno, como alguns outros tipos, produz uma força contrária à expansão
da tubulação, no entanto, com a existência de pressão dentro do mesmo, ele
tenderá a abrir-se causando tensões adicionais às flanges e conexões.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lira ou Ferradura
Sempre que haja espaço suficiente, esse tipo é largamente
aplicado, como no caso anterior, é recomendável que sejaaplicado, como no caso anterior, é recomendável que seja
instalado no plano horizontal, isto é, no mesmo plano da
tubulação, para evitar o acúmulo de condensado à montante.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Nesse caso, a pressão interna não tende a abrí-Io, haverá tendência pequena para a deformação, que
não deverá causar problemas nas flanges.
Sempre que for instalado na vertical, devemos prever pontos de drenagem.
Como regra prática, recomenda-se que o raio da lira seja de, pelo menos, 6 vezes o diâmetro da
tubulação para vapor saturado.UEM/CTC/DEQ/Valter
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Juntas telescópicas
Ocupam um espaço muito pequeno, porém é absolutamente
necessário que a tubulação esteja rigidamente ancorada enecessário que a tubulação esteja rigidamente ancorada e
dirigida por suportes. Isso porque a pressão do vapor atuando
sobre a área seccional da tubulação interna ( deslizante ) tenderá
a forçá-Io em oposição à pressão exercida pela tubulação,
expandindo-se.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Juntas telescópicas
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
A ancoragem das tubulações entre juntas de expansão é
Ancoragem
essencial para forçá-Ias a executar sua tarefa.
Se as tubulações estiverem livres para executar quaisquer
movimentos, nada haverá para forçar as juntas a se
comprimirem, absorvendo a expansão.
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 48: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/48.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Quando a ancoragem for na horizontal, é quase sempre essencial soldar as braçadeiras de
fixação à tubulação (figura 11), ou a aplicação de flanges (figura 12).
UEM/CTC/DEQ/Valter
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Juntas sanfonadas
Podem ser usadas, não somente para absorver os
movimentos axiais, como também alguns movimentos laterais
e angulares.
Como as juntas anteriores a pressão tenderá a afastar suas
dobras, assim, a ancoragem e os suportes deverão ser
projetados para suportar também essa pressão.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Juntas sanfonadas
UEM/CTC/DEQ/Valter
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
UEM/CTC/DEQ/Valter
V Á L V U L A SV Á L V U L A S
![Page 52: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/52.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
VÁLVULASVÁLVULAS
Dispositivos destinados a ESTABELECER, CONTROLAR e INTERROMPER o fluxo
em uma tubulação.
UEM/CTC/DEQ/Valter
Em qualquer instalação deve-se usar o menor número de válvulas possível , porque
são peças caras, sujeitas a vazamentos e que introduzem perdas de carga (que podem
ser elevadas).
Registros = válvulas quando destinadas à água e de comando ma nual.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
� Válvulas de bloqueio
� Válvulas de regulagem
Principais Tipos de Válvulas Principais Tipos de Válvulas **
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� Válvulas de regulagem
� Válvulas que permitem o fluxo em um só sentido
� Válvulas que controlam a pressão de montante
� Válvulas que controlam a pressão de jusante
* Ver capítulo: TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS* Ver capítulo: TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS
![Page 54: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/54.jpg)
UEM/CTC/DEQ/Valter
ESQUEMA DE INSTALAÇÃO TÍPICA DE VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO
![Page 55: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/55.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
O VAPOR SATURADO COM
TÍTULO 100%
APÓS A VÁLVULA REDUTORA DE
UEM/CTC/DEQ/Valter
APÓS A VÁLVULA REDUTORA DE
PRESSÃO...
� CONTINUA COMO SATURADO ?
� SUPERAQUECIDO ?
* EXERCÍCIOS em sala de aula* EXERCÍCIOS em sala de aula
![Page 56: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/56.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
O VAPOR SATURADO COM
TÍTULO < 100%
APÓS A VÁLVULA REDUTORA DE
UEM/CTC/DEQ/Valter
APÓS A VÁLVULA REDUTORA DE
PRESSÃO...
� CONTINUA COMO SATURADO ?
� SUPERAQUECIDO ?
* EXERCÍCIOS em sala de aula* EXERCÍCIOS em sala de aula
![Page 57: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/57.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
INSTALAÇÃO DE VÁLVULAS
REDUTORAS DE PRESSÃO.
ARRANJO FÍSICO
UEM/CTC/DEQ/Valter
UMA VÁLVULA COM CAPACIDADE
IGUAL A MÁXIMA NECESSÁRIA ??
VÁLVULAS EM PARALELO CUJA
SOMATÓRIA DAS CAPACIDADES SEJA
IGUAL A MÁXIMA NECESSÁRIA ??
* EXERCÍCIOS em sala de aula* EXERCÍCIOS em sala de aula
ARRANJO FÍSICO
![Page 58: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/58.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
INSTALAÇÕES DE VÁLVULAS EM PARALELO EM PROCESSOS EM QUE
OCORRA GRANDES VARIAÇÕES DE CONSUMO DE VAPOR.
SOMATÓRIA DAS CAPACIDADES = MÁXIMA NECESSÁRIA
PARA O PROCESSO.
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PARA O PROCESSO.
� VANTAGENS:
- controle mais preciso.
- vida útil maior.
- redução nos custos de manutenção.
- redução nos custos operacionais.
RECOMENDAÇÃO: a distância entre a válvula e a curva longa dev e ser no
mínimo de 1,5 metros.
![Page 59: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/59.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
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D I M E N S I O N A M E N T OD I M E N S I O N A M E N T O
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
DIMENSIONAMENTODIMENSIONAMENTO
O dimensionamento de tubulações pode ser feito aplicando-se os seguintes
critérios:critérios:
� Perda de carga.
� Velocidade do vapor.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Critério Da Perda De Carga
A formula geral para calculos de perda de carga em tubulações é a equação de
Darcy, que aqui apresentamos adaptada ao nosso propósito, para o cálculo do
diâmetro da tubulação e para o cálculo da perda de carga na tubulação:diâmetro da tubulação e para o cálculo da perda de carga na tubulação:
d = [(193,2 * Q2* V) / DP100]0,1875
DP100 = (193,2 * Q2* V) / d 5,33
onde:
d = diâmetro interno em polegadas.
Q = vazão em t/h.
V = volume específico em m3/Kg.
DP100 = perda de carga em Kgf/cm2 por 100m de tubulação.
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REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Critério da Velocidade
A velocidade do vapor dentro da tubulação pode ser verificada a partir do diâmetro
calculado através da equação de Darcy.calculado através da equação de Darcy.
v = [549 * Q *V] / d2
onde:
d = diâmetro interno em polegadas.
Q = vazão em t/h.
V = volume específico em m3/Kg.
v = velocidade de escoamento em m/s.
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 63: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/63.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
UEM/CTC/DEQ/Valter* EXERCÍCIOS em sala de aula* EXERCÍCIOS em sala de aula
![Page 64: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/64.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
UEM/CTC/DEQ/Valter
I S O L A M E N T O T É R M I C OI S O L A M E N T O T É R M I C O
![Page 65: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/65.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
PERDA DE VAPOR NAS TUBULAÇÕES PERDA DE VAPOR NAS TUBULAÇÕES SEM ISOLAMENTO SEM ISOLAMENTO
TÉRMICOTÉRMICO, POR METRO LINEAR E POR HORA (em Kg de vapor), POR METRO LINEAR E POR HORA (em Kg de vapor)
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![Page 66: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/66.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Os materiais mais comumente usados em isolamento térmico nos
sistemas de geração e distribuição de vapor são:
ISOLANTES TÉRMICOSISOLANTES TÉRMICOS
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� Lã de vidro.
� Lã de rocha.
� Silicato de cálcio.
� Refratários e Isolantes (Tijolos, placas, argamassa, cimento, etc.).
![Page 67: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/67.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro
UEM/CTC/DEQ/Valter
Feltro Articulado Feltro Articulado
PainéisPainéis
Tubos BiTubos Bi--partidospartidos
Mantas Industriais Mantas Industriais
Cordão Industrial Cordão Industrial
Enchimento Isolante IndustrialEnchimento Isolante Industrial
![Page 68: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/68.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro -- Feltro ArticuladoFeltro Articulado
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 69: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/69.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro -- Feltro Feltro -- FSBFSB
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 70: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/70.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro –– Painéis Painéis -- PSIPSI
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 71: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/71.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro –– Tubos BiTubos Bi--partidospartidos
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 72: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/72.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro –– Mantas Industriais Mantas Industriais -- MIMI
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 73: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/73.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro –– Cordão IndustrialCordão Industrial
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 74: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/74.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro –– Enchimento Isolante IndustrialEnchimento Isolante Industrial
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 75: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/75.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORLã de Vidro Lã de Vidro
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 76: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/76.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
UEM/CTC/DEQ/Valter
Lã de Vidro Lã de Vidro
![Page 77: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/77.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro Lã de Vidro -- Características comuns a todos os pr odutosCaracterísticas comuns a todos os produtos
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 78: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/78.jpg)
ISOLANTES TÉRMICOSISOLANTES TÉRMICOS
Lã de Vidro X AmiantoLã de Vidro X Amianto
O amianto* foi comprovado como agente cancerígeno. Tem sido o causador de um
mesotelioma (tumor raro e maligno, que ocorre no revestimento externo dos
pulmões), câncer nos pulmões e fibrose pulmonar (escoriação pulmonar) quando
inalado. Isso ocorre devido às características da fibra. As fibras do amianto possuem
UEM/CTC/DEQ/Valter
inalado. Isso ocorre devido às características da fibra. As fibras do amianto possuem
estrutura cristalina e multifilamentosa, podendo se dividir em minúsculas fibras, que
acabam se alojando nas regiões mais profundas do pulmão. Devido à sua estrutura,
o organismo encontra dificuldades em encapsular e eliminar essas fibras, fazendo
com que elas passem maior tempo dentro do organismo, causando mais danos.
Fibra de vidro (5000X) Fibra de amianto (5000X)
* O amianto ou asbesto é umafibra mineral natural quepertence ao grupo dos silicatoscristalinos hidratados.
![Page 79: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/79.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro X AmiantoLã de Vidro X Amianto
Isso não ocorre com a lã de vidro. Suas fibras também possuem estrutura
cristalina, mas são monofilamentosas. Ou seja, quando se dividem, deixam
pedaços mais curtos, mas do mesmo diâmetro. Isso torna mais fácil o trabalho
UEM/CTC/DEQ/Valter
pedaços mais curtos, mas do mesmo diâmetro. Isso torna mais fácil o trabalho
do organismo em eliminá-las.
![Page 80: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/80.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Vidro X AmiantoLã de Vidro X Amianto
Precauções:
� Utilizar a lã de vidro é seguro, desde que se observem as instruções do fabricante para
minimizar a exposição às fibras. Máscaras e protetores para os olhos devem sempre ser
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minimizar a exposição às fibras. Máscaras e protetores para os olhos devem sempre ser
utilizados. Deve-se ao máximo evitar a exposição da pele às fibras, utilizando-se gorros,
calças e camisas de manga comprida.
� Após a utilização, as roupas devem ser lavadas em separado, para que as fibras da lã de
vidro não entrem em contato com a roupa comum.
� Às vezes, a lã de vidro pode causar irritação na pele. Isso não é grave, uma vez que essa
irritação é mecânica. A pele não deve ser esfregada, somente lavada com água e sabão,
para a retirada das fibras. Um creme hidratante pode ajudar. Se a irritação não melhorar
em dois ou três dias, procure ajuda médica. Caso haja irritação nos olhos, lave com água
corrente por 15 minutos. Persistindo a irritação, procure um médico.
![Page 81: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/81.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Lã de Rocha*Lã de Rocha*
É utilizado para temperaturas deaté 750ºC sem deterioração.Suportam picos de temperaturassuperiores a 1.000ºC, com poucaou quase nenhuma modificação
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Mantas
Tubos bi-partidos
Feltros
Paineis
Incombustível
Baixa Condutividade
Quimicamente estável
Não é afetado pela água
Leve
Isento de Amianto
ou quase nenhuma modificaçãoem sua estrutura física.
* Lã de rocha basáltica ou outras
![Page 82: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/82.jpg)
Hidrossilicato de CálcioHidrossilicato de Cálcio
Incombustível
Baixa Condutividade
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
UEM/CTC/DEQ/Valter
É utilizado para temperaturas de até 815°C (1500°F) .
Quimicamente estável
Não é afetado pela água
Leve
Isento de Amianto
![Page 83: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/83.jpg)
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPORREDE DE DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
Refratários e IsolantesRefratários e Isolantes(Tijolos, placas, argamassa, cimento, etc.).
Os refratários mais utilizados
UEM/CTC/DEQ/Valter
Temperaturas superiores a 1000°C
Os refratários mais utilizadossão:
sílico-aluminosose
aluminososonde se enquadram tambémos isolantes térmicos, que secaracterizam principalmentepela densidade.
![Page 84: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/84.jpg)
DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE CONDENSADO
� Estabelecer preliminarmente o traçado da linha de condensado de modo que
passe o tanto quanto possível próximo de todos os pontos onde há purgadores
cujo condensado a linha irá receber.
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
UEM/CTC/DEQ/Valter
cujo condensado a linha irá receber.
� Determinar a quantidade de condensado a drenar; ou melhor, a descarga-peso
de condensado nos ramais e linhas principais de condensado.
� Dimensionar a linha de condensado para a vazão normal do sistema em
operação.
(*) não é correto tratar linhas de condensado como se este fosse apenas água quente, uma vez que há gases
presentes (ar, CO2, etc.) e pode ocorrer reevaporação do condensado flash, com a queda de pressão ao
longo da linha. Também não é recomendado dimensioná-la como se fosse uma linha de vapor de menor
pressão, é anti-econômico. O diâmetro da tubulação de condensado deve se situar entre o valor da tubulação
de vapor de baixa pressão e a de água líquida nas mesmas condições.
![Page 85: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/85.jpg)
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
BOMBAS DE CONDENSADO
Usadas para elevar condensado.
É um reservatório de trasferência que opera com
UEM/CTC/DEQ/Valter
É um reservatório de trasferência que opera com
vapor ou ar comprimido.
![Page 86: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/86.jpg)
O dimensionamento da linha de condensado pode ser feito aplicando-se
os seguintes critérios:
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
UEM/CTC/DEQ/Valter
� Escoamento pela ação da gravidade.
� Escoamento pela ação da pressão do vapor.
![Page 87: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/87.jpg)
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
Escoamento pela ação da gravidade
UEM/CTC/DEQ/Valter
TABELA 9.4 [Macintyre, A.J.; Instalações Hidráulicas, 1986]� leva em conta a
perda de carga ao longo da tubulação [mm/m]. e o decaimento [cm de diferença
de altura / m de tubulação].
![Page 88: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/88.jpg)
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
UEM/CTC/DEQ/Valter
![Page 89: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/89.jpg)
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
Escoamento pela ação da pressão do vapor
D 2 = { [3,06*Q*V*(hv – hc)] / ( v * Cl)}
onde:
UEM/CTC/DEQ/Valter
onde:
Q = a carga de condensado [ lb/h].
D = o diâmetro da linha de condensado [ pol].
hv = entalpia (calor total) do condensado na pressão de formação do mesmo [Btu / lb].
hc = entalpia (calor total) do condensado na linha de condensado, na pressão a que a
linha se acha submetida [ Btu/lb].
V = Volume específico do vapor na pressão da linha de condensado [ft3/lb].
Cl = Calor latente de vaporização na pressão da linha de condensado [ Btu/lb].
v = velocidade [ft/min].
![Page 90: Distribuição de vapor](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081719/5572117e497959fc0b8f0b86/html5/thumbnails/90.jpg)
Condensado formado durante o aquecimento da tubulação de vapor
Na fase de aquecimento, a pressão diferencial (entre entrada e
saída do purgador) é muito pequena, de forma que haverá maior
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
UEM/CTC/DEQ/Valter
saída do purgador) é muito pequena, de forma que haverá maior
dificuldade na drenagem do condensado do purgador para a linha.
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Para se determinar a quantidade de condensado formado (vazão)
durante a fase de aquecimento, portanto na situação mais
desfavorável, pode-se utilizar a correlação:
R E C U P E R A Ç Ã O D E C O N D E N S A D O
UEM/CTC/DEQ/Valter
Q = [C* P* (Tf – Ti)] / L
onde:
Q = quantidade de condensado formado [ lb].
C = calor específico do aço = 0,114 Btu/lb.
P = peso da tubulação de vapor[lb].
Ti = temperatura inicial da tubulação [ºF].
Tf = Temperatura final da tubulação, que será igual à do vapor [ºF].
L = Comprimento da tubulação [ ft].