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MANUSEIO DE LÍQUIDOS NA TUBULAÇÃO E PROJETO HIDRÁULICO NO CPVC CORZAN®

Ao projetar um sistema de tubulação industrial, é importante conhecer a capacidade de carga e a perda de atrito para o material da tubulação. As tabelas na parte inferior desta página detalham esta informação para as tubalaçoes CPVC Corzan® Schedule 40 e 80. As fórmulas que explicam como esses valores foram calculados estão abaixo.

 

A velocidade linear do fluxo do liquido no tubo é calculado como:

portu_velocidad_lineal

Os valores na tabela abaixo são precisos para todos os líquidos.
A velocidade linear do fluxo do líquido em um sistema geralmente deve ser limitada a 1,5m/s. para aplicações industriais, particularmente para tamanhos de tubos de 6 polegadas ou maiores.

 

Factor C Hazen-Williams

Uma grande vantagem que da tubulação da Corzan sobre os tubos metálicos é que tem uma superfície interna lisa, que é resistente à incrustação e a sujeira. Isso significa que as perdas de pressão de atrito no fluxo do fluido são minimizados desde o início e não aumentam significativamente conforme o sistema envelhece, como pode ser o caso com os tubos metálicos sujeitos a incrustação.

 

metal pipe and corzan cpvc pipe-2

 

A fórmula Hazen-Williams é o método geralmente aceito de calcular as perdas de atrito na carga nos sistemas de tubulação. Os valores de perda de  carga na tabela de fluxo de fluidos abaixo são baseados nesta fórmula, e a constante de rugosidade de superfície da tubulação  CPVC Corzan  é C = 150.

Para referência, as constantes de rugosidade na superfície para ambos materiais de tubulação novos e antigos são apresentadas a seguir.

portu_perdida_friccion_tubo_img2

 

Perda de carga na tubulação

As características de fluxo da água que se desloca através dos sistemas de tubulação são afetadas por vários fatores, incluindo configuração do sistema, tamanho e comprimento do tubo, atrito no tubo e superfícies das conexões, etc.

Estes e outros fatores causam uma redução na pressão (perda de carga, também expressa em queda de pressão) ao longo do comprimento do sistema. Esta seção trata apenas das perdas de carga que resultam de forças de atrito em vários tamanhos nos tubos e conexões CPVC Corzan.

A seguinte fórmula foi utilizada para calcular as velocidades da água, as perdas de carga e as quedas de pressão em função das taxas de fluxo. Os resultados são apresentados nas tabelas abaixo para ambas as tubulações Schedule 40 e 80. A fórmula Hazen-Williams pode ser usada para descrever adequadamente essas perdas.

portu_perdida_friccion_tubo_img2_Corte_1

Um pé de água = 0,4335 psi

  

Perda de Carga nas Conexões

As perdas de carga através das conexões são calculadas a partir do comprimento equivalente do tubo liso que produziria a mesma perda de atrito no líquido. Os comprimentos equivalentes de tubos para conexões comuns são apresentados a seguir:

Comprimento equivalente dos tubos (metros)

portu_perdida_friccion_conexione

Os dados fornecidos nesta tabela são apenas para referência. Consulte os manuais do fabricante de conexões para obter informações adicionais.

 

Perda de carga em  Válvulas e filtros

A queda de pressão nas válvulas e filtros é calculada usando valores de coeficiente de fluxo, que são publicados pelo fabricante da válvula. A equação para calcular a queda de pressão é da seguinte maneira: 

portu_caida_presion

Os coeficientes de fluxo típicos para diferentes válvulas e filtros podem ser encontrados nos manuais do fabricante da válvula/filtro. As quedas de pressão para líquidos diferentes que não sejam a água podem ser calculadas multiplicando o valor calculado a partir da equação acima pelo peso  específico do líquido.

 

Pressão Máxima de Sobrecarga – Golpe de Aríete

Sempre que uma taxa de fluxo de um líquido em um tubo é alterada, há uma sobrepressão conhecida como golpe de aríete. Quanto maior a linha e mais rápido o líquido estiver em movimento, maior será este choque hidráulico.

O golpe de aríete pode ser causado pela abertura ou fechamento de uma válvula, nas paradas  ou partidas de uma bomba, ou o movimento do ar preso através do tubo.

 A pressão máxima do golpe de aríete pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

 portu_presion_sobrecarga_formula

Os valores nas seguintes tabelas de fluxo de líquidos são baseados nesta fórmula a 73 ° F (23 ° C) com a suposição de que a água que flui a uma dada taxa de galões por minuto é subtamente e completamente interrompida. A 180 ° F (82,2 ° C), a pressão de sobrecarga é aproximadamente 15% menor. O valor para líquidos diferentes que não sejam a água pode ser aproximada pela multiplicação da raiz quadrada do peso específico do fluido.

A PRESSÃO DE SOBRECARGA DO GOLPE DE ARÍETE MAIS A PRESSÃO OPERACIONAL DO SISTEMA NÃO DEVEM EXCEDER 1,5 VEZES O VALOR DO TRABALHO DA PRESSÃO RECOMENDADA DO SISTEMA.

Para minimizar o choque hidráulico devido ao golpe de aríete, a velocidade linear do fluxo do líquido geralmente deve ser limitada a 1,5m/s. particularmente para tamanhos de tubos de 6 polegadas ou maior. A velocidade no arranque do sistema deve ser limitada a 0,3m/s. durante o enchimento até estar certo de que todo o ar foi removido do sistema e a pressão foi elevada para as condições de operação.

O ar não deve ser acumulado no sistema enquanto ele está funcionando. Não deve ser permitido que o ar entre nas bombas.

Quando necessário, equipamentos adicionais de proteção podem ser usados para evitar danos pelo golpe de aríete, que podem incluir válvulas de alívio de pressão, amortecedores, supressores de sobrecarga e válvulas de alívio de vácuo.

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