1

Conteúdo

Introdução 2Distribuição de vapor 2Noções básicas sobre sistemas de vapor 2

Pressão de operação 4Determinação da pressão de operação 4Redução de pressão 6

Dimensionamento da tubagem 7Efeitos do sobredimensionamento e do subdimensionamento da tubagem 7Normas sobre a tubagem e espessura das paredes 8Dimensionamento da tubagem segundo a velocidade do vapor 9Dimensionamento da tubagem segundo a perda de carga 11Dimensionamento da tubagem em linhas de distribuição maiores e mais longas 12

Alimentação de vapor e drenagem 17Pontos de drenagem 18Martelos de água e seus efeitos 19Tubagens secundárias 21Ligações das tubagens secundárias 22Ramal descendente 23Elevação e drenagem 23Separadores de vapor 24Filtros 26Método de drenagem da linha de distribuição 27Selecção do purgador 28Fugas de vapor 29Sumário 30

Expansão e suporte da tubagem 32Margem para expansão 32Flexibilidade da tubagem 33Acessórios de expansão 36Espaçamento entre suportes de tubagem 39

Eliminação de ar 43

Redução das perdas de calor 45Cálculo da trânferência de calor 46

Normas inglesas e internacionais relevantes 48

Sumário 50

Apêndice 1 - Dimensionamento segundo a capacidade da tubagem e a perda de carga51

Outras informações 56

2

Introdução

Distribuição de vapor O sistema de distribuição de vapor é um importante elo de ligaçãoentre o produtor central de vapor e o utilizador do vapor. Oprodutor central de vapor pode ser uma casa da caldeira ou umainstalação de cogeração. O produtor tem de fornecer vapor deboa qualidade na quantidade, e pressão necessárias e devefazê-lo com o mínimo de perda de calor e a mínima necessidadede manutenção.

Este guia, debruça-se sobre a distribuição de vapor saturadoseco como transportador de energia térmica até ao ponto deutilização, para aplicações de troca de calor de processo ouaquecimento de espaços e cobrirá os aspectos associados àimplementação de um sistema de distribuição de vapor eficiente.

Antesde mais, é necessário compreender os aspectos básicosde um circuito de vapor ou “anel de vapor e condensado”. Ofluxo de vapor num circuito é devido à quebra de pressãoprovocada pela condensação do vapor. Isto induz amovimentação do vapor através da tubagem.

O vapor gerado na caldeira tem de ser transportado através datubagem até ao ponto onde a sua energia é necessária.Inicialmente existirão uma ou mais tubagens principais oucolectores de vapor que transportam o vapor desde a caldeira nadirecção da instalação de utilização. Tubagens secundárias demenor diâmetro levarão depois o vapor até aos equipamentosindividualmente.

Quando a válvula de seccionamento da caldeira (da saída devapor da caldeira) está aberta, o vapor passa imediatamente dacaldeira para as tubagens principais. No início a tubagem estáfria e o calor é-lhe transferido pelo vapor. O ar que rodeia atubagem está mais frio que o vapor, e por isso a tubagemcomeçará a perder calor para o ar.

À medida que o vapor vai fluindo num ambiente mais frio vaicomeçar imediatamente a condensar. No arranque do sistema aquantidade de condensado será maior pois o vapor será utilizadopara aquecer a tubagem fria - a isto chama-se “consumo dearranque”. Após a tubagem estar quente continuará a ocorrercondensação pois a tubagem continua a perder calor para o arcircundante - a isto chama-se “consumo em regime”.

O condensado daí resultante cai por gravidade para a parteinferior da tubagem e é arrastado juntamente com o vapor, atéaos pontos mais baixos da instalação. As tubagens de distribuiçãodevem ter uma inclinação descendente no sentido do fluxo devapor. O condensado terá então de ser drenado nos pontosmais baixos da tubagem.

Noções básicassobre sistemas de

vapor

3

Quando abrimos a válvula de uma tubagem que alimenta umsector da instalação, o fluxo de vapor proveniente do sistemade distribuição entra na instalação e volta a estar em contactocom superficies mais frias. O vapor utiliza então a sua energiapara aquecer o equipamento (consumo de arranque) e continuaa tranferir calor ao processo (consumo em regime) até setransformar em água (condensado).

A este consumo está associado um fluxo de vapor e para mantereste fornecimento tem de ser produzido mais vapor. É poisnecessário mais combustível para alimentar a caldeira e maiságua a ser bombeada para repôr a água que entretanto foievaporada.

Tanto o condensado formado na tubagem de distribuição comonos equipamentos de processo são água quente que deve serreutilizada para alimentar a caldeira.Embora seja importante remover este condensado do vaporseria um desperdicio não o aproveitar. O circuito básico devapor só está completo quando se faz o retorno de todo ocondensado ao tanque de alimentação da caldeira.

Fig. 1 Um circuito de vapor típico

Tanque decondensados

Água dereposição

Caldeira

Vapor

Tanque

Marmita Marmita

Vapor

TanqueCondensado

Tanque deprocesso

Sistema deaquecimentode espaço

CondensadoVapor

Bomba

4

A pressão à qual o vapor deve ser distribuido é parcialmentedeterminada pelo ponto de utilização que necessita da pressãomais elevada na instalação.

Lembre-se que à medida que o vapor passa pela tubagem perderáalguma pressão devido à resistência para fluir e à condensaçãoproveniente da perda de calor pelo contacto com a tubagem. Daíque deve considerar esta perda de carga quando determinarinicialmente a pressão de distribuição.

Resumindo, deve considerar o seguinte quando determina apressão de operação:

Pressão necessária no local de utilização.

Perda de carga ao longo da tubagem devida à resistênciapara fluir (fricção).

Perdas de calor da tubagem.

Pressão de operação

Determinar apressão de operação

Fig. 2 Vapor saturado seco – relação entre pressão/volume específicoVolume específico - m³/kg

0 1 2

0

5

20

15

10

Pre

ssão

man

omet

rica

- bar

O vapor a alta pressão ocupa menos volume por kilograma que ovapor a mais baixa pressão. Daqui se conclui que se o vapor égerado na caldeira a uma pressão muito mais elevada do que aque é necessária à aplicação e é distribuido a esta alta pressão,a tubagem de distribuição será de menor diâmetro.A Figura 2 mostra isto mesmo.

5

A produção e distribuição de vapor a alta pressão tem as seguintesvantagens:

É necessária tubagem de menor diâmetro. Superfíciesmenores representam menor perda de calor (energia).

Custos mais baixos no sistema de alimentação por exemplo,em material como a tubagem, flanges, suportese montagem.

Menores custos em isolamento.

Vapor mais seco no local de utilização devido ao efeito desecagem quando se reduz a pressão.

A capacidade de armazenamento de calor da caldeira émaior, ajudando a enfrentar mais eficientemente asvariações de carga, reduzindo o risco de arrastamento deágua nos picos de consumo.

Com uma distribuição a alta pressão, é necessário reduzir apressão do vapor em cada zona ou local de utilização paracorresponder à pressão necessária pela aplicação.

Note que produzir vapor a pressões exageradamente altassignifica custos de operação mais altos. É sempre convenientecomparar os custos relativos do aumento da pressão até aomáximo necessário (possívelmente a pressão máxima doequipamento) com as importantes vantagens potenciaisexplanadas anteriormente.

Por exemplo, se apenas necessita de vapor a 4 bar m, o projectistadeve comparar as várias vantagens de distribuir o vapor a estapressão e a uma mais elevada. Uma avaliação efectiva da vidaútil do equipamento elucidará sobre o investimento de capital e oretorno do investimento com as vantagens técnicas, relativamenteà dimensão e natureza do sistema, as várias utilizações e outrosfactores diversos.

Se se verificar que, neste caso é perfeitamente viável distribuir ovapor a 4 bar m, deve ser esta a pressão para a qual a caldeiradeve ser fabricada. Infelizmente e em geral as caldeiras não sãofabricadas à medida. Neste caso, será necessário procurar umacaldeira que esteja na banda de pressão imediatamente acima.Embora seja tentador operar a caldeira a uma pressão inferior,deve ter em conta que ela não foi concebida para essascondições e quando precisar de toda a potência vainecessáriamente ter vapor de má qualidade.

Acontece frequentemente que motivos técnicos, indicam que évantajoso distribuir o vapor a uma pressão mais elevada que anecessária. Neste caso terá de se reduzir a pressão no local deutilização, de acordo com as necessidades dos equipamentos.

6

DP17

Separador

Filtro

Conjuntode purga

Redução da pressão

Utiliza-se um separador antes da válvula redutora para removera água proveniente do vapor húmido, permitindo assim queapenas passe vapor saturado através da válvula redutora.Voltaremos a este aspecto, em detalhe, mais à frente.

Se se utiliza uma válvula redutora, deve-se instalar uma válvulade segurança a jusante para protecção dos equipamentos queutilizam o vapor. Se a válvula redutora falhar permitindo o aumentoda pressão a jusante, o equipamento pode ficar definitivamentedanificado e existir risco para o pessoal. Com uma válvula desegurança, qualquer excesso de pressão é aliviado pela válvula,evitando qualquer risco.

Os outros items que completam o conjunto redutor de pressão são:

Válvula de seccionamento a montante - para seccionar osistema para manutenção.

Manómetro colocado após o filtro - para verificar a pressãode alimentação e o entupimento do filtro.

O filtro - para manter o sistema limpo.

O segundo manómetro - para regular e visualizar a pressão ajusante.

Válvula de seccionamento a jusante - permite regular a pressãoa jusante em situação de consumo nulo.

Fig. 3 Estação redutora de pressão típica

Vapor

Condensado

Vapor

O método mais comum para reduzir a pressão é utilizar umconjunto redutor de pressão, identico ao mostrado na Fig. 3.

Válvula de segurança

Válvula redutora

7

Dimensionamento da tubagem

Quando se escolhe o diâmetro da tubagem, existe uma tendêncianatural para nos guiarmos pelo diâmetro das ligações do equipamentoao qual esta vai ser ligada. Se a tubagem fôr escolhida deste modo, omais provável é não conseguir atingir o caudal desejado. Podem serutilizadas reduções concêntricas e excêntricas, dando assim à tubagema dimensão adequada. Em vapor é sempre recomendável o uso dereduções excêntricas.

As dimensões da tubagem podem ser escolhidas com base nosseguintes critérios:

Velocidade do fluidoPerda de carga

Em todo o caso devem sempre utilizar-se ambos os métodos,para assegurar que não são excedidos os limites.

Sobredimensionamento da tubagem significa:

O custo da tubagem é superior ao necessário.Formar-se-á um maior volume de condensado devido à maiorperda de calor.Vapor de qualidade inferior e menor transferência de calordevido ao grande volume de condensado formado.Custo inicial da instalação mais elevado.

Num exemplo particular concluiu-se que o custo de instalar umatubagem de 80 mm era 44% superior ao custo de uma tubagemde 50 mm que tinha a dimensão adequada. A perda de calor coma tubagem isolada era mais 21% na tubagem de 80 mm do quena de 50 mm. As partes sem isolamentos perderiam mais 50% decalor na tubagem de 80 mm do que na de 50 mm. Isto é devido àárea de superficie extra existente.

Subdimensionamento da tubagem significa:

Velocidade excessiva do vapor e perda de carga, provocandopressão inferior à necessária no local de utilização.Quantidade de vapor inferior à necessária no local de utilização.Maior risco de erosão, martelos de água e ruído devido aoaumento da velocidade do vapor.

Fig. 4 Reduções concêntricas e excêntricas

Vapor

ExcêntricaConcêntrica

Vapor

Efeitos dosobredimensionamento

e dosubdimensionamento

da tubagem

8

Uma das normas de tubagem utilizada é a do “ AmericanPetroleum Institute” (API), em que as tubagens são catalogadasem números “schedule”.

Estes “schedules” traduzem gamas de pressão na tubagem esão onze, desde a mais ligeira de 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100,120, 140 a 160. Para tubos de diãmetro nominal inferior a 150mm, a “schedule” 40 (chamado “schedule standard”) é a maisligeira especificada para linhas de vapor. Só as “schedules” 40 e80 cobrem toda a gama de diâmetro nominal 15 mm até 600mm e são as mais usadas em instalações de vapor. Neste guiafar-se-á referência à schedule 80 (por vezes denominada “extraforte”).

Na norma BS 1600 pode encontrar uma tabela das "schedules"com os correspondentes diâmetros nominal e espessura dasparedes em milímetros.A tabela 1 é um exemplo dos diâmetros interiores de diferentesmedidas de tubagen, para diferentes schedules. Na Europa atubagem é fabricada segundo as normas DIN, a norma DIN2448 está incluída na tabela 1.

Normas datubagem e

espessura dasparedes

Para um tubo de 25 mm “schedule” 80, o diâmetro interno do tuboé 24.3 mm, do mesmo modo que o “schedule” 40 tem dediâmetro interno 26.6 mm.Os tubos mais utilizados são de aço carbono de série reforçada(comprimento standard 6 m) para linhas de vapor e de condensado.

Outro termo normalmente utilizado para a espessura dos tubos é“Banda Azul e Banda Vermelha”. Estes estão relacionados coma norma BS 1387, (Tubos e tubulares em aço adequados pararoscar BS 21) e referem-se ao tipo de tubo; vermelho significareforçado, geralmente utilizado para aplicações de vapor e azulutilizado como série ligeira, em sistemas de distribuição de ar.As bandas coloridas têm 50 mm de largura e a sua posição notubo indica o seu comprimento. Tubos com menos de 4 metrosde comprimento só possuem uma banda colorida numaextremidade enquanto tubos com 4 a 7 metros de comprimentopossuem uma banda colorida em cada extremidade.

Exemplo

Diâmetro da tubagem (mm) 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150

Schedule 40 15.8 21.0 26.6 35.1 40.9 52.5 62.7 77.9 102.3 128.2 154.1

Diâm. (mm)Schedule 80 13.8 18.9 24.3 32.5 38.1 49.2 59.0 73.7 97.2 122.3 146.4

interiorSchedule 160 11.7 15.6 20.7 29.5 34.0 42.8 53.9 66.6 87.3 109.5 131.8

DIN 2448 17.3 22.3 28.5 37.2 43.1 60.3 70.3 82.5 107.1 131.7 159.3

Tabela 1

Fig. 5 Localização das bandas nos tubos

Banda simples.Até 4 m decomprimento

Banda dupla.Entre 4 e 7 m de comprimento

9

Se a tubagem fôr dimensionada com base na velocidade, entãoos cálculos são baseados no volume de vapor a ser transportadoem relação à área seccional da tubagem.

Para a tubagem principal de vapor saturado seco, a experiênciamostra que a velocidade adequada se situa entre 25 - 40 m/s edeve ser tomada como velocidade máxima acima da qualocorrerá ruído e erosão, especialmente se o vapor é húmido.

Mesmo estas velocidades podem ser elevadas em termos deperda de carga. Em linhas de alimentação mais longas éfrequentemente necessário restringir a velocidade a 15m/s paraevitar perdas de carga.

Utilizando a tabela 2 (página 13) como guia é possível seleccionarO diâmetro da tubagem segundo a pressão, a velocidade e ocaudal de vapor.

Em alternativa, o diâmetro da tubagem pode ser calculadoatravés da fórmula matemática abaixo indicada. É necessáriodefinir as seguintes informações:

Velocidade (m/s) C

Volume especifico (m3/kg) v

Caudal mássico (kg/s) m

Caudal volumétrico (m³/s) V = m(kg/s) x v(m3/kg)

A partir desta informação, pode-se calcular a área seccional da

tubagem (A):

Caudal volumétrico (V)Área seccional (A) =Velocidade m/seg (C)

isto é: x D2= V

4 C

Esta fórmula pode ser adaptada para determinar o diâmetro da

tubagem: D² = 4 x V x C

D = 4 x V x C

Daí resultará o diâmetro da tubagem em metros. Poderá serfacilmente convertido em milímetros, multiplicando por 1000.

Dimensionamentoda tubagem

segundo avelocidade do vapor

●

● ●

●

●

●

●

Ö

ppppp

ppppp

ppppp

10

Exemplo É necessário dimensionar uma tubagem para 5000 kg/h de vaporsaturado seco a 7 bar m para uma velocidade máxima de 25 m/s.

- Velocidade (C) = 25 m/s

-Volume especifico (v) = 0.24 m³/kg (das tabelas de vapor)

-Caudal mássico (m) = 5 000 kg/h = 1.389 kg/s3 600 s/h

- Caudal volumétrico (V) = m x v

= 1.389 kg/s x 0.24 m³/kg

= 0.333 m³/s

Daí que:

Área seccional (A)= Caudal volumétrico(V)Velocidade (C)

x D² = 0.3334 25

D = 4 x 0.333 x 25

D = 0.130 m ou 130 mm

Em alternativa pode utilizar o método da Figura 6 (página 14)para calcular a dimensão da tubagem segundo a velocidade.Este método funciona se dispuser dos seguintes elementos;Pressão, temperatura (se sobreaquecido), caudal e velocidadedo vapor. O exemplo abaixo ajuda a explicar como funciona estemétodo.

Utilizando o exemplo dado acima, é necessário dimensionaruma tubagem para 5000 kg/h de vapor saturado a 7 bar m e170ºC. A velocidade máxima aceitável de vapor é 25 m/s.

A este método refere-se à Figura 6, Página 14.Desenhe uma linha vertical apartir de 170ºC (ponto A) na escalada temperatura até 7 bar m (ponto B) na escala da pressão. Apartir de B desenhe uma linha horizontal até ao valor 5000 kg/hde caudal mássico de vapor (ponto C). Agora desenhe uma linhavertical até ao valor 25 m/s de velocidade do vapor (ponto D).A partir de D desenhe uma linha horizontal através da escala dodiâmetro do tubo (ponto E). Um tubo com um orifício de 130 mmserá o adequado para este caso.

Exemplo

Ö

●

● ●

●

ppppp

ppppp

11

Por vezes é essencial que a pressão de vapor que alimenta umum equipamento da instalação não caia abaixo de um mínimoespecificado, de modo a manter a temperatura, assegurandoassim que os factores de transferência de calor da instalação sãomantidos nas condições do caudal máximo. Neste caso deve-sedimensionar a tubagem através do método “ perda de carga”,partindo da pressão conhecida na orígem e a pressão necessáriano local de utilização.

Há vários gráficos, tabelas e mesmo réguas de cálculo disponíveispara relacionar o diâmetro da tubagem com a perda de carga.Um método que tem dado resultados positivos é a utilização defactores de perda de carga. Um exemplo deste método é mostradono apêndice, no fim deste guia.

Um método alternativo e mais rápido de dimensionar a tubagemcom base na perda de carga, Figura 7 (página 15) utiliza-sequando se conhecem as seguintes variáveis: temperatura,pressão, caudal e perda de carga admissível.

É necessário dimensionar uma tubagem para 20000 kg/h devapor sobreaquecido, pressão a 15 bar m, a 300ºC e com perdade carga de 1 bar/100m.

A este método refere-se à Figura 7, página 15.Desenhe umalinha vertical a partir dos 300ºC na escala da temperatura (pontoA) até aos 15 bar m (ponto B) na escala da pressão. A partir de Bdesenhe um linha horizontal até ao valor 20000 kg/h do caudalde vapor (ponto C). Agora desenhe uma linha vertical até ao topodo gráfico. Desenhe uma linha horizontal a partir do valor 1 bar/100 m da escala de perda de carga (ponto D). O ponto onde estalinha cruza a linha vertical a partir do ponto C (ponto E) determinaa medida de tubagem necessária. Neste caso será 150 mm.

Exemplo

Dimensionamentoda tubagem

segundo a perdade carga

12

Estas tubagens devem ser dimensionadas utilizando o métodode perda de carga. Os cálculos geralmente consideram altaspressões, grandes caudais e vapor sobreaquecido. O cálculoutiliza uma relação de pressão entre a perda de carga total e aspressões de entrada, que são apresentados na Figura 8 (pág. 16).

É necessário dimensionar um tubo para 20 toneladas de vaporpor hora a uma pressão de 14 bar m e 325ºC de temperatura. Ocomprimento do tubo é de 300 metros e a queda de pressãoadmissível para este comprimento é 0.675 bar.

Note que a tabela está em pressão absoluta e para um exercíciodeste tipo é suficientemente rigoroso considerar que 14 bar m éequivalente 15 bar absolutos.

Primeiro determine a relação de pressão:

Relação =

Queda de pressãoPressao de entrada (absoluta)

= 0.67515

= 0.045

A este método refere-se a Figura 8, página 16.

A partir deste ponto na parte esquerda da escala, siga na horizontalpara a direita e até à intersecção (A) com a linha curva, siga navertical para cima até encontrar a linha de 300 metros docomprimento (B). Neste ponto, siga na linha horizontal através databela até ao ponto C.

Agora a partir da linha da temperatura na base do gráfico a 325ºCe siga para cima na vertical até cruzar os 15 bar absolutos dalinha de pressão (D).

Siga horizontalmente para a direita até cruzar a linha de 20toneladas/h (E) e a partir deste ponto desenhe uma linha navertical para cima. O diâmetro do tubo é indicado no ponto emque esta linha intercepta a linha B - C no ponto F. Neste caso umtubo de 200 mm de diâmetro.

Este procedimento pode também ser utilizado para determinar aqueda de pressão para um tubo do qual se conhece o diâmetro.

Examplo

Dimensionamento datubagem para linhas

de distribuiçãomaiores e mais

longas

13

Tabela 2 Capacidades da tubagem p/ vapor saturado a velocidades específicas (tubo schedule 80)

Pressão Velocidade kg/hbar m/s 15mm 20mm 25mm 32mm 40mm 50mm 65mm 80mm 100mm 125mm 150mm

15 7 14 24 37 52 99 145 213 394 648 9170.4 25 10 25 40 62 92 162 265 384 675 972 1457

40 17 35 64 102 142 265 403 576 1037 1670 230315 7 16 25 40 59 109 166 250 431 680 1006

0.7 25 12 25 45 72 100 182 287 430 716 1145 157540 18 37 68 106 167 298 428 630 1108 1712 241715 8 17 29 43 65 112 182 260 470 694 1020

1.0 25 12 26 48 72 100 193 300 445 730 1160 166040 19 39 71 112 172 311 465 640 1150 1800 250015 12 25 45 70 100 182 280 410 715 1125 1580

2.0 25 19 43 70 112 162 295 428 656 1215 1755 252040 30 64 115 178 275 475 745 1010 1895 2925 417515 16 37 60 93 127 245 385 535 925 1505 2040

3.0 25 26 56 100 152 225 425 632 910 1580 2480 344040 41 87 157 250 375 595 1025 1460 2540 4050 594015 19 42 70 108 156 281 432 635 1166 1685 2460

4.0 25 30 63 115 180 270 450 742 1080 1980 2925 422540 49 116 197 295 456 796 1247 1825 3120 4940 705015 22 49 87 128 187 352 526 770 1295 2105 2835

5.0 25 36 81 135 211 308 548 885 1265 2110 3540 515040 59 131 225 338 495 855 1350 1890 3510 5400 787015 26 59 105 153 225 425 632 925 1555 2525 3400

6.0 25 43 97 162 253 370 658 1065 1520 2530 4250 617540 71 157 270 405 595 1025 1620 2270 4210 6475 944515 29 63 110 165 260 445 705 952 1815 2765 3990

7.0 25 49 114 190 288 450 785 1205 1750 3025 4815 690040 76 177 303 455 690 1210 1865 2520 4585 7560 1088015 32 70 126 190 285 475 800 1125 1990 3025 4540

8.0 25 54 122 205 320 465 810 1260 1870 3240 5220 712040 84 192 327 510 730 1370 2065 3120 5135 8395 1247015 41 95 155 250 372 626 1012 1465 2495 3995 5860

10.0 25 66 145 257 405 562 990 1530 2205 3825 6295 899540 104 216 408 615 910 1635 2545 3600 6230 9880 1439015 50 121 205 310 465 810 1270 1870 3220 5215 7390

14.0 25 85 195 331 520 740 1375 2080 3120 5200 8500 1256040 126 305 555 825 1210 2195 3425 4735 8510 13050 18630

14

Fig. 6 Gráfico de dimensionamento da tubagem para vapor sobreaquecido e saturado(método da velocidade)

C

A

D E

Velocid

ade d

o vap

or m

/s

Cauda

l de v

apor

kg/h

Vácuo a 50 %

Pressão do vapor bar m

600500

15

10

25

20

30

400

150175200

250300

125

100

80706050

4015

0100

10

2030

50

100

200

500

1 000

2 000

3 000

20

30

Temperatura do vapor °C100 200 300 400 500

200 0

00100 0

0050 00

020 00

0

30 00

010 00

05 000

10075

50

2030

10

50

532

10.5

0 bar m

710B

Diâ

met

ro d

a tu

bage

m m

m

A linha interrompida A, B, C, D, E refere-se ao exemplo da página 10

5

15

400300200100 500

18

10

5

3

Que

da d

e pr

essã

o ba

r/10

0 m

2

1

0.5

0.20.3

0.1

0.05

0.030.05

0.01

Vácuo a 50 %

0.512357

A

10B

2030

50

10075

Temperatura do vapor °C

200

000

100

000

C

50 0

00

30 0

005 00

0

3 00

0

2 00

0

1 00

0

500300200100503020

10

20 0

00

10 0

00

Diâ

m.in

terio

r do

tubo

mm

60050040

030025020

015012510

080706050

40

3025

20

15

10

DE

Fig. 7 Gráfico de dimensionamento da tubagem para vapor (método de queda de pressão)

A linha interrompida A, B,C, D, E refere-se ao exemplo da página 11

Pressão do vapor bar m

0 bar mV

eloc

idad

e do

vap

or k

g/h

16

Figura 8 Gráfico de dimensionamento de tubagem de distribuição de maior diâmetro

0.8

0.60.7

0.5

0.4

0.3

0.2

0.090.1

0.080.070.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.010.0090.0080.0070.0060.005

0.004

0.003

Tax

a D

P =

Per

da d

e ca

rga

bar

100 200 300 400 500

110 120100

8070605040

3025

15

20

10

8

65

4

3

2

1

10 2040

70

150

300

500

1 000

2 000

4 000

7 000

15

30

50

100

200

400

700

1500

10000

50 70

100

150

200

300400500

750

F C

600

450

350

250

175

12580

60

300

150

704020106421

200

10050301581.5 3 5

50003000

G =

Cau

dal m

ássi

co d

e va

por t

on/h

ED

Temperatura do vapor °C

B

A

0.9 4

6

8

10

15

20

30

40

60

80

150

A linha interrompida A, B, C, D, E refere-seao exemplo da página 12

Comprimento do tubo m

Diâm

. da tubagem m

m

Velocidade do vapor m

/s

Pressão de entrada de vapor bar abs

Pre

ssão

de

entr

ada

bar a

b

17

Em qualquer sistema de distribuição de vapor uma parte dovapor irá condensar devido às perdas por radiação. Por exemplo,uma tubagem de DN100 com 30 m, bem isolada, transportandovapor a 7 bar, com temperatura ambiente de 10ºC, condensaráaproximadamente 16 kg de vapor por hora.

Isto é provavelmente menos de 1% da capacidade da tubagem,no entanto, significa que após uma hora a tubagem terá nãosomente vapor, mas também 16 litros de água e aumentaráprogressivamente.

Daí que seja necessário tomar providências para retirar essecondensado da tubagem. Se isto não fôr feito, ocorrerão problemastais como corrosão e martelos de água os quais abordaremosmais adiante. Para além disso, o vapor tornar-se-á húmido earrastará gotas de água, reduzindo assim o seu potencial detransferência de calor. Em condições extremas, se a água nãofôr retirada, a área seccional total da tubagem fica reduzida,aumentando assim a velocidade do vapor acima dos l i m i t e srecomendados.

Sempre que possível, a tubagem de distribuição deve serinclinada não menos de 40 mm em 10 m, no sentido do fluxo devapor. Existe uma boa razão para isto. Se a tubagem dedistribuição de vapor tiver inclinação ascendente, ou seja, contrao fluxo, o condensado irá recuar. Assim, o fluxo de vapor quepoderá estar a circular acima de 100 km/h empurrará ocondensado. Deste modo será extremamente difícil separar aágua e retirá-la da tubagem. Para além disso, ocorrerão martelosde água e a mistura da água com o vapor produzirá vaporhúmido.

Instalando a tubagem inclinada no sentido do fluxo tanto o vaporcomo o condensado fluirão na mesma direcção e podem-secolocar pontos de drenagem na linha para separar e remover aágua.

Distribuição de vapor e drenagem

18

As vantagens de escolher o tipo de purgador mais adequadopara cada aplicação perder-se-ão se o condensado não fluir emdirecção ao purgador. Por este motivo, deve sempre escolhercom muita atenção a medida e o local do ponto de drenagem.

Deve também considerar o que acontece ao condensado dentroda tubagem de distribuição quando o vapor está fechado e nãohá fluxo. Ele fluirá no sentido descendente devido à gravidade ejuntar-se-á nos pontos mais baixos do sistema. É nestes pontosbaixos que devem ser instalados os purgadores.

No entanto, a quantidade de condensado que se forma durante oarranque numa tubagem de distribuição de grandes dimensõesexige pontos de drenagem com intervalos de 30 a 50m, paraalém dos pontos baixos.

Em funcionamento normal o vapor pode circular dentro datubagem até à velocidade de 145 km/h, arrastando o condensadoconsigo. A Figura 9 mostra um dreno de 15 mm na parte inferiorda tubagem ligado a um purgador. Embora o dreno de 15 mmtenha capacidade suficiente, é pouco provável que consigaapanhar todo o condensado que circula a alta velocidade natubagem. Esta opção não é eficaz.

A Figura 10 mostra uma solução mais eficaz para remover ocondensado. Instala-se na tubagem uma peça em “T” (da mesmamedida até 150 mm, ou um tamanho abaixo em medidassuperiores) que funciona como colector. Todo o condensadocairá neste colector e dirigir-se-á para o purgador através dodreno de 15 mm. Este colector é tão importante para a drenagemdo condensado como o próprio purgador. A entrada do drenodeve estar 25/30 mm acima do fundo do colector para evitar quepassem impurezas para o purgador. O fundo do colector égeralmente flangeado e amovível. Isto permite que se retire aplaca amovível (flange cega) quando a alimentação está fechadapara retirar as impurezas acumuladas.

Fig. 9 Incorrecto Fig. 10 Correcto

PurgadorColectorPurgador

Pontos dedrenagem

19

Podem ocorrer martelos de água quando o condensado éarrastado com o vapor pela tubagem em vez de ser drenado ospontos baixos e é subitamente parado pelo impacto numobstáculo no sistema. A formação de gotas de condensado aolongo da tubagem como se mostra na Figura 11 podeeventualmente formar uma bala “compacta” que será arrastadaà velocidade do vapor através da tubagem e pode atingir os 30m/s ou mais. Esta bala de água é densa e incompressível e aomovimentar- se a alta velocidade possui uma quantidadeconsiderável e energia cinética.

Quando há um obstáculo, possivelmente uma curva ou “T” aenergia cinética da água converte-se em pressão e ocorre umchoque de pressão no obstáculo. (As leis da termodinâmicaestabelecem que a energia não pode ser criada ou destruída,mas simplesmente convertida numa forma diferente). Geralmenteocorre um golpe ruidoso e possível movimento da tubagem. Emmuitos casos o acessório ou válvula pode fractura-se com efeitosde explosão, com a consequente perda de vapor vivo através dafractura, provocando uma situação perigosa.

Felizmente, os martelos de água podem ser evitados se foremtomadas as devidas providências para evitar que o condensadocircule pela tubagem de vapor.

E preferível evitar os martelos de água do que tentar conte-los através da escolha dos materiais e gama de pressão dosequipamentos.

Os martelos de água ocorrem geralmente nos pontos mais baixosda tubagem (Ver Figura 12) tais como:

Pontos baixos.Utilização incorrecta de reduções concêntricas e filtros. Poreste motivo é preferível instalar filtros com a rede na posiçãohorizontal.Drenagem inadequada das linhas de vapor.

Fig. 11 Formação de uma bala “compacta” de água.

Vapor

Vapor

Vapor

Martelos de água eseus efeitos

20

Resumindo, para minimizar a possibilidade de martelos de água;

As linhas de vapor devem ter uma inclinação progressiva nadirecção do fluxo com pontos de drenagem instalados aintervalos regulares nos pontos mais baixos.Deve instalar válvulas de retenção a jusante de todos ospurgadores, caso contrário o condensado voltará para tráspara a linha de vapor ou para a instalação quando o sistemaestiver parado.As válvulas de seccionamento devem ser abertas lentamentede modo a permitir que o condensado que possa existir nosistema circule lentamente para a frente até encontrar umponto de drenagem, antes de ser apanhado pelo vapor a altavelocidade. Isto é especialmente importante durante oarranque do sistema.

Vapor

Fig. 12 Potenciais situações para formação de martelos de água

Vapor

Vapor

21

Linhasecundária

É importante recordar que as linhas secundárias sãonormalmente muito mais curtas que as de distribuição.Dimensionar as linhas secundárias com base numa dada perdade carga não é muito conveniente para pequenos troços de tubo.Com uma linha de distribuição de 250 m de comprimento, umlimite de queda de pressão de 0.5 bar pode ser perfeitamenteválido, embora leve à utilização de velocidades inferiores àsesperadas. Numa linha secundária de apenas 5 ou 10 m decomprimento, a mesma velocidade conduziria a valores deapenas 0.01 ou 0.02 bar. Isto é claramente insignificante e évulgar dimensionar as linhas secundárias com base numavelocidade mais elevada. isto pode causar uma maior queda depressão mas com uma tubagem de menor extensão esta quedade pressão é aceitável.

As dimensões são geralmente seleccionadas a partir de umatabela tal como a de “Capacidades da tubagem para vaporsaturado a velocidades específicas” (Tabela 2). Quando seutilizam velocidades de 25 a 35 m/s para pequenas linhassecundárias de ligação aos equipamentos, deve ter em contaque a respectiva queda de pressão por unidade de comprimentopode ser relativamente elevada. A queda de pressão pode serainda maior se a tubagem contem muitos acessórios, tais comouniões ou curvas. As linhas secundárias mais longas devem teruma velocidade máxima de 15 m/s a menos que a perda decarga seja também calculada.

Fig. 13 Linha secundária

Linha de distribuição de vaporVapor Vapor

Vapor

Linhas secundárias

22

Vapor

Ligaçõessecundárias

As ligações secundárias que partem da parte superior da tubagemde distribuição transportam o vapor mais seco. Quando partemda parte lateral ou, pior ainda, da parte inferior da tubagem comose mostra na Figura14, podem transportar o condensado presentena tubagem de distribuição e tornarem-se bolsas de condensado.O resultado é a chegada aos equipamentos de um vapor muitohúmido. A válvula (Figura 15) deve ser colocada tão perto quantopossível do início da tubagem secundária para minimizar aexistência de condensado na linha se esta estiver parada porlongos períodos.

Fig. 14 Incorrecto

Fig. 15 Correcto

Vapor

23

Também existem pontos baixos nas tubagens secundárias. Omais vulgar é haver um ramal descendente perto de uma válvulade seccionamento ou válvula de controlo. O condensadoconcentra-se antes da válvula fechada e será arrastado com ovapor quando a válvula fôr novamente aberta - daí que sejanecessário um ponto de drenagem neste local, com conjunto de purga.

Ramal descendente

É vulgar uma tubagem de distribuição de vapor ter inclinaçãoascendente quando as características do local tornam difícilmantê-la toda ao mesmo nível, forçando assim o condensado arecuar na tubagem enquanto o vapor sobe. Deve então certificar-se que a tubagem ascendente tem as dimensões adequadaspara não superar a velocidade de 15 m/s. Do mesmomodo, deve diminuir o intervalo entre os pontos de drenagem aum máximo de 15 m. O objectivo é evitar a formação de umfilme de condensado na parte inferior da tubagem, aumentandode tamanho até ao ponto em que são arrastadas gotas de águacom o vapor, (principalmente quando a gravidade e o fluxo devapor têm a mesma direcção, como acontece na maioria doscasos).

Inclinaçãoascendente e

drenagem

Fig. 16 Esquema de um ramal descendente

Ramal descendente

Conjunto de purga

Linha de distribuição

Válvula decontrolo

Válvula de seccionamento

Vapor Vapor

Condensado

CondensadoVapor

Vapor

Válvula de seccionamento

C

Conjunto de purga

Fig. 17 Esquema de uma tubagem ascendente

Inclinação ascendente

24

As caldeiras actuais têm uma grande capacidade em relação aotamanho e têm carência de uma reserva na sua capacidade paraobviar condições de sobrecarga. Tratamento químico da águaincorrecto, controlo de TDS e picos de carga momentâneos podemprovocar sérios arrastamentos de água e da caldeira para atubagem de distribuição. Na Figura 19 mostra-se a utilização deum separador para remover esta água. A selecção não é difícil seutilizar um gráfico de dimensionamento. Veja a Figura 18.

Determinação da medida do separador para um caudal de 500kg/h à pressão de 13 bar m.

1. Tomando os valores da pressão e caudal, desenhe a linha A-B.2. Desenhe uma linha horizontal B - C.3. Qualquer curva de medida de separador que intersecte a linha B - C dentro da área sombreada terá uma eficiência de aproximadamente 100%.4. Adicionalmente, a linha da velocidade para qualquer medida pode ser determinada desenhando uma linha vertical D - E. (ex. 18 m/s para um separador medida DN32).5. A perda de carga também pode ser determinada traçando as linhas E - F e A - F. O ponto de intersecção é a perda de carga no separador, isto é: 0.037 bar aproximadamente.

Separadores

Exemplo deutilização do gráfico

de dimensionamentodo separador

Fig. 18 Gráfico de dimensionamento de um separador

CB D

A

EF

Pressão do vapor bar m

DN150DN125

DN100

DN80DN65DN50DN40 DN32

DN25

DN20

DN15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 16 18 20 22 24 25 5 10 15 20 25 30 35 40

10 000

5 000

2 000

1 000

500

200

100

502010

0.002

0.02

0.01

0.050.1

0.2

Cau

dal d

e va

por k

g/h

Velocidade do fluxo m/s

Med

ida

do s

epar

ador

Perda de carga induzida pelo separador bar

25

Os separadores devem ser seleccionados com base na melhorrelação entre o diâmetro da tubagem, a velocidade e a perda decarga para cada aplicação.

Mal sai da caldeira uma parte do vapor começa logo a condensarpara substituir o calor que se perdeu através das paredes datubagem. Obviamente que o isolamento reduz a perda de calormas continuará a haver perda de calor e condensado empequenas quantidades que se não for drenado se acumulará.

O condensado formará gotas dentro da tubagem criando umfilme à medida que é arrastado pelo vapor.

A água acumular-se-á na parte inferior da tubagem devido àgravidade e por isso a concentração de água será maior nesselocal. A passagem do vapor sobre este filme de água podeprovocar agitação da água até se formarem ondas. Se estaformação de ondas se mantém, a crista das ondas ao rebentarlançará gotas de condensado no fluxo de vapor. O resultado é opermutador receber vapor muito húmido que reduz a eficiênciada transferência de calor e a vida útil das válvulas de controlo.Qualquer método que reduza a tendência para formação devapor húmido na linha de distribuição ou nas linhas secundáriasé vantajoso.

Um separador remove tanto as gotas de água das paredes datubagem como as que estão em suspensão no próprio vapor. Osmartelos de água podem ser evitados instalando um separadorna linha de distribuição e geralmente são uma alternativa maiseconómica do que alterar a configuração da tubagem para evitareste fenómeno.

Fig. 19 Separador em corte

Condensado para o purgador

Vapor húmido Vapor seco

26

Quando se instala uma tubagem nova, é natural que fragmentosde areia de fundição, empanque, juntas, eléctrodos de soldadurae mesmo porcas e parafusos fiquem dentro da tubagem. Nocaso de uma tubagem antiga, existirá ferrugem e em locaisonde a água é dura, acumulação de calcário. De tempos a tempossoltar- se-ão pedaços que serão arrastadas pela tubagem com ovapor até se depositarem no interior de um equipamento, podendoprovocar obstrução ou paragem do mesmo.

O equipamento consumidor de vapor pode também sofrer danospermanentes através da laminagem - pela circulação de água aalta velocidade (do vapor) quando passa por uma válvulaparcialmente aberta. Depois de ocorrer a laminagem a válvulanunca mais vedará, mesmo que a sujidade seja removida .

Daí que é aconselhável instalar um simples filtro antes de cadapurgador, contador, válvula redutora e válvula de regulação. AFigura 20 mostra um filtro em corte.

Filtros

Fig. 20 Filtro em corte

A vapor entra por “A” passa através da rede perfurada “B” e saipor “C”. Enquanto o vapor e a água passarão prontamente atravésda rede, a sujidade ficará progressivamente retida. A tampa “D”pode ser removida permitindo que a rede seja desmontada elimpa regularmente. Pode também instalar-se uma válvula depurga na tampa “D” para facilitar a limpeza regular.

No entanto, os filtros podem provocar martelos de água como jáfoi mencionado anteriormente. Para evitar este problema os filtrosdevem ser instalados lateralmente quando instalados em linhasde vapor.

CA

B

D

27

A utilização de purgadores é o método mais eficaz de drenar ocondensado de um sistema de distribuição de vapor.Os purgadores utilizados para drenar a linha de distribuição têmde ser adequados ao sistema e ter capacidade suficiente parapurgar o condensado que chega à pressão de cada linha.

Um dos requisito é fácil de conseguir pois a máxima pressão deoperação do purgador é conhecida ou pode rapidamente serdeterminada. O outro requisito relativo às quantidades decondensado que chegam ao purgador durante a operação, quandoapenas a perda de calor da linha provoca a condensação do vapor,pode ser calculada, com bastante precisão na tabela 3 (página 31).

É bom recordar que os purgadores que drenam o colector de umacaldeira podem por vezes ter de descarregar a água provenienteda caldeira arrastada com o vapor. Uma capacidade total de até10% da capacidade da caldeira é geralmente suficiente. No casodos outros purgadores colocados ao longo do sistema, a Tabela 3na página 31 mostra que a distância entre os pontos de drenagemanda à volta dos 50 m recomendados, um purgador de 15 mmserá adequado para a quantidade de condensado. Só em aplicaçõescom altas pressões (acima dos 70 bar), combinadas com tubagensde maior diâmetro, serão necessários purgadores de maiorcapacidade.

Quando as linhas de vapor são frequentemente fechadas eabertas hà que ter cuidados adicionais. As quantidades de vaporcondensado enquanto as tubagens estão a ser aquecidas até àtemperatura de operação também são indicadas na Tabela 3 dapágina 31. Esta massa de vapor usada para aquecimento daslinhas deve ser tomado em conta. Por exemplo, se uma tubagemleva 20 minutos a atingir a pressão de operação, então a taxa decondensação horária será de 60/20, ou seja 3 vezes a cargamostrada na tabela.

Durante a primeira fase do processo de aquecimento, a taxa decondensação será no mínimo igual à taxa média. No entanto, apressão no interior da tubagem será apenas ligeiramente superior àpressão atmosférica, talvez 0.05 bar. Isto significa que a capacidadedo purgador será também mais reduzida. Nestes casos em que oarranque é frequente, a escolha pode ser um purgador DN15 comcapacidade normal.Isto sugere que a bolsa de recolha de condensado seja de grandesdimensões pois no arranque esta encher-se-á de condensadoquando a pressão de vapor ainda não é suficientemente alta paraempurrar o condensado através do purgador.

Durante a primeira fase do processo de aquecimento, a taxa decondensação será no mínimo igual à taxa média. No entanto, apressão no interior da tubagem será apenas ligeiramente superior àpressão atmosférica, talvez 0.05 bar. Isto significa que a capacidadedo purgador será também mais reduzida. Nestes casos em que oarranque é frequente, a escolha pode ser um purgador DN15 comcapacidade normal.

Isto sugere que a bolsa de recolha de condensado seja de grandesdimensões pois no arranque esta encher-se-á de condensadoquando a pressão de vapor ainda não é suficientemente alta paraempurrar o condensado através do purgador.

Método dedrenagem da linha

de distribuição

28

A especificação de um purgador para drenagem da linha dedistribuição deve ter em conta vários aspectos.

O purgador deve descarregar a uma temperatura muito pertoda temperatura de saturação, a menos que existam ramais muitolongos entre o ponto de drenagem e o purgador. Isto significaque a escolha é muitas vezes feita entre purgadores mecânicostais como os de boia ou balde invertido ou purgadorestermodinâmicos.

Quando a tubagem de distribuição se localiza no exterior emque aumenta a possibilidade de congelamento, o purgadortermodinâmico é o mais indicado. Mesmo que fique água nopurgador durante a paragem do sistema e ocorra congelamento,o purgador termodinâmico pode ser descongelado sem sofrerdanos quando começar novamente a funcionar.

Historicamente, em instalações mal concebidas em que podemexistir martelos de água frequentemente, os purgadores de boianão eram a escolha ideal devido à susceptibilidade de danos noflutuador. Hoje em dia, as novas técnicas de concepção e fabricopermitem produzir unidades extremamente robustas paradrenagem de linhas de distribuição. Os purgadores de boia são aprimeira escolha para quando existem separadores. As vantagenssão as altas capacidades que se atingem rapidamente e a respostainstantânea a súbitos aumentos de carga.

Os purgadores termodinâmicos também são adequados paradrenar troços mais longos de maior diâmetro da linha dedistribuição, especialmente quando as linhas estão em operaçãocontínua. Neste caso os danos por congelamento são menosprováveis.

Os purgadores tipicos que são utilizados para drenar ocondensado da linha de distribuição são mostrados na Figura 21.

Este tema de ”purgar o condensado” é explicado maisdetalhadamente no guia de referência técnica “Drenagem decondensado e eliminação de ar”.

Fig. 21 Purgadores

Termodinâmico Balde invertidoFlutuador Termostático

Selecção dopurgador

29

As fugas de vapor são muitas vezes ignoradas. No entanto, asfugas têm custos tanto financeiros como ambientais e por issodevem ser tidas em conta para assegurar que o sistema funcionacom a eficiência máxima e com um impacto ambiental mínimo.

Por exemplo, por cada litro de combustível pesado queimadodesnecessáriamente para compensar uma fuga de vapor, sãoemitidos para atmosfera aproximadamente 3 kg de dióxido decarbono.

A Figura 22 mostra as perdas de vapor em várias medidas deorifício e esta perda pode ser facilmente transposta para umapoupança anual de combustível com base em 8400 ou 2000horas de funcionamento por ano.

Fugas de vapor

Fig. 22 Perda de vapor por fugas

1 000

500400300

200

100

50403020

10

543

1 2 3 4 5 10 14

12.5 mm

10 mm

7.5 mm

5 mm

3 mm

Carvãotoneladas/ano

Óleo pesadox 1 000 litros/ano

Gázx 1 000 kWh/ano

1 000

500400300

200

100

504030

20

10

54

8 400 2 000Horas por dia Horas por ano

8 400 2 000

1

2

345

10

20

304050

100

200 500400300

200

100

504030

20

10

543

2

1

2

345

10

20

304050

100

0.5

Horas por ano8 400 2 000

1 000

500400300

200

100

504030

20

10

5

5 0004 0003 000

2 000

1 000

500400300

200

100

504030

20

Orifício da fuga

Pressão de vapor bar (x 100 = kPa)24 horas por dia, 7 dias por semana, 50 semanas por ano = 8 400 horas

8 horas por dia, 5 dias por semana, 50 semanas por ano = 2 000 horas

Tax

a de

fuga

de

vapo

r kg/

h

30

Para resumir esta secção, o correcto alinhamento da tubagem ea drenagem devem obedecer às seguintes regras:

As linhas de vapor devem ser instaladas inclinadas na direcção do fluxo, a não menos de 40 mm por cada 10 metros de tubo.

As linhas de vapor devem ser drenadas a intervalos regulares de 30-50 m e em todos os pontos baixos do sistema.

Quando fôr necessário drenar em troços rectos de tubo, deve ser montada uma bolsa maior para recolher o condensado.

A tubagem deve ser instalada de maneira a que existam o mínimo de bolsas de acumulação de água. Se fôrem necessários filtros, estes devem ser colocados de lado.

Os ramais devem sempre partir da parte superior da linha de distribuição onde o vapor é mais seco.

Devem existir separadores antes de qualquer equipamento de modo a assegurar que este obtém vapor mais seco.

Os purgadores escolhidos devem ser robustos para o efeito evitando assim, danos por martelos de água e são apropriados para o local de aplicação. (i. e. danos por congelamento).

Sumário

31

Tabela 3 Consumos de vapor no arranque/e em regime por cada 50 m de linha de distribuição

Nota: Arranque e regime baseados numa temperatura ambiente de 20ºC e isolamento com 80% de eficiência

50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 6001 5 5 7 9 10 13 16 19 23 25 28 31 35 41 1.542 5 6 8 10 12 14 18 22 26 28 32 35 39 46 1.503 6 7 9 11 14 16 20 25 30 32 37 40 45 54 1.484 7 9 10 12 16 18 23 28 33 37 42 46 51 61 1.455 7 9 11 13 17 20 24 30 36 40 46 49 55 66 1.436 8 10 11 14 18 21 26 33 39 43 49 53 59 71 1.427 8 10 12 15 19 23 28 35 42 46 52 56 63 76 1.418 9 11 14 16 20 24 30 37 44 49 57 61 68 82 1.409 9 11 14 17 21 25 32 39 47 52 60 64 72 88 1.39

10 10 12 15 17 21 25 33 41 49 54 62 67 75 90 1.3812 11 13 16 18 23 26 36 45 53 59 67 73 81 97 1.3814 12 14 17 20 26 30 39 49 58 64 73 79 93 106 1.3716 12 15 18 23 29 34 42 52 62 68 78 85 95 114 1.3618 14 16 19 24 30 36 44 55 66 72 82 90 100 120 1.3620 15 17 21 25 31 37 46 58 69 76 86 94 105 125 1.3525 15 19 23 28 35 42 52 66 78 86 97 106 119 141 1.3430 17 21 25 31 39 47 51 73 87 96 108 118 132 157 1.3340 20 25 30 38 46 56 70 87 104 114 130 142 158 189 1.3150 24 29 34 44 54 65 82 102 121 133 151 165 184 220 1.2960 27 32 39 50 62 74 95 119 140 155 177 199 222 265 1.2870 29 35 43 56 70 82 106 133 157 173 198 222 248 296 1.2780 34 42 51 66 81 97 126 156 187 205 234 263 293 350 1.2690 38 46 56 72 89 106 134 171 204 224 265 287 320 284 1.26

100 41 50 61 78 96 114 149 186 220 242 277 311 347 416 1.25120 52 63 77 99 122 145 189 236 280 308 352 395 440 527 1.22

Pressão Diâmetro da linha de distribuição - mm -18°Cde vapor factor de

bar m 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600 correcção1 5 9 11 16 22 28 44 60 79 94 123 155 182 254 1.392 6 10 13 19 25 33 49 69 92 108 142 179 210 296 1.353 7 11 14 20 25 36 54 79 101 120 156 197 232 324 1.324 8 12 16 22 30 39 59 83 110 131 170 215 254 353 1.295 8 13 17 24 33 42 63 70 119 142 185 233 275 382 1.286 9 13 18 25 34 43 66 93 124 147 198 242 285 396 1.277 9 14 18 26 35 45 68 97 128 151 197 250 294 410 1.268 9 14 19 27 37 47 71 101 134 158 207 261 307 428 1.259 10 15 20 28 38 50 74 105 139 164 216 272 320 436 1.24

10 10 16 20 29 40 51 77 109 144 171 224 282 332 463 1.2412 10 17 22 31 42 54 84 115 152 180 236 298 350 488 1.2314 11 17 23 32 44 57 85 120 160 189 247 311 366 510 1.2216 12 19 24 35 47 61 91 128 172 203 265 334 393 548 1.2118 17 23 31 45 62 84 127 187 355 305 393 492 596 708 1.2120 17 26 35 51 71 97 148 220 302 362 465 582 712 806 1.2025 19 29 39 56 78 108 164 243 333 400 533 642 786 978 1.1930 21 32 41 62 86 117 179 265 364 437 571 702 859 1150 1.1840 22 34 46 67 93 127 194 287 395 473 608 762 834 1322 1.1650 24 37 50 73 101 139 212 214 432 518 665 834 1020 1450 1.1560 27 41 54 79 135 181 305 445 626 752 960 1218 1480 2140 1.1570 29 44 59 86 156 208 346 510 717 861 1100 1396 1694 2455 1.1580 32 49 65 95 172 232 386 568 800 960 1220 1550 1890 2730 1.1490 34 51 69 100 181 245 409 598 842 1011 1288 1635 1990 2880 1.14

100 35 54 72 106 190 257 427 628 884 1062 1355 1720 2690 3030 1.14

120 42 64 86 126 227 305 508 748 1052 1265 1610 2050 2490 3600 1.13

Em condições de regime por cada 50 m de linha de distribuição (kg/h)

No arranque por cada 50 m de linha de distribuição (kg/h)

32

Expansão da tubagem e suporte

Todos os tubos são instalados à temperatura ambiente. Tubosque transportam fluidos quentes, quer sejam água ou vapor,operam a altas temperaturas. É por isso natural que se expandam,especialmente em comprimento, à medida que passam datemperatura ambiente para a temperatura de operação. Isto podecriar tensões em certas áreas do sistema de distribuição, taiscomo a quebra das junções. A expansão pode ser facilmentecalculada utilizando a seguinte equação, ou consultando tabelasapropriadas.

Expansão = L x Dt x a (mm)

sendo: L = Comprimento do tubo entre ancoragens (m)Dt = Diferença de temperatura °Ca = Coeficiente de expansão (mm/m°C) x 10-

³

MaterialGama de temperatura °C

< 0 0 - 100 0 - 200 0 - 315 0 - 400 0 - 485 0 - 600 0 - 700

Aço macio 0.1-0.2 % C 12.8 14.0 15.0 15.6 16.2 17.8 17.5 —

Aço liga 1 % Cr 0.5 % Mo 13.8 14.4 15.1 15.8 16.6 17.3 17.6 —

Aço inoxidável 18 % Cr 8 % Ni 9.4 20.0 20.9 21.2 21.8 22.3 22.7 23.0

Tabela 4 Coeficientes de expansão (a)

Determinar a expansão de um tubo de 30 m desde a temperaturaambiente (10ºC) até 152ºC (vapor a 4 bar m).

L = 30 mD

t= 152°C - 10°C = 142°C

a = 15.0 x 10-³ mm/m°C

\ Expansão = 30 x 142 x 15.0 x 10-³ mm

i.e. expansão = 64 mm

Em alternativa, a expansão do tubo pode ser determinadautilizando a tabela 6 (página 40) para calcular a expansão de umtubo com mais de 10 m, de diferentes materiais. Os gráficos deexpansão tais como a da Figura 34 (página 41) são também ummétodo fácil para determinar a expansão.

Exemplo

Tolerância paraexpansão

33

A tubagem tem de ser suficientemente flexível para suportaros movimentos dos componentes à medida que aquece. Namaioria dos casos, a tubagem possui suficiente flexibilidadenatural por ter troços de comprimento razoável, várias curvas enão existe tensão excessiva. Noutras instalações é necessárioproporcionar meios para atingir a flexibilidade necessária. Umexemplo de proporcionar flexibilidade é quando o condensado édrenado por um purgador na linha de distribuição para uma linhade condensados. Neste caso, a diferença de expansão das duaslinhas é de considerar devido à diferença da temperatura ou àtaxa de expansão do material de que é feito o tubo.

A linha de distribuição pode estar a uma temperatura muitosuperior à da linha de retorno e os dois pontos de ligação podemmover-se um em relação ao outro durente o aquecimento. Deveser incorporada alguma flexibilidade na purga da linha de vaporde modo a que não exista excessiva tensão nas ligaçõessecundárias. (Veja Figura 23).

A amplitude do movimento provável da tubagem e de qualqueracessório incorporado nela pode ser reduzido por “pré-esforço afrio”. A amplitude total da expansão é primeiro calculada paracada secção entre pontos fixos. Os tubos são encurtados metadedeste valor e esticados a frio apertando os parafusos de umajunção flangeada de modo a que à temperatura ambiente osistema é esticado numa direcção. Quando aquecido até metadeda temperatura total, o tubo não está em tensão. À temperaturade operação e totalmente expandido, o tubo é puxado na direcçãooposta. O efeito é que em vez de ser esticado de 0 F para +1unidades de força, o tubo é esticado de -1/2 para +1/2 F unidadesde força.

Flexibilidade datubagem

Fig. 23 Flexibilidade na ligação à linha de retorno do condensado

Linha de distribuição

Linha de condensados

Vapor Vapor

Condensado

34

Em termos práticos, a tubagem é montada com um espaçador decomprimento igual a metade da expansão entre duas flanges.Quando a tubagem está completamente instalada e ancorada, oespaçador é retirado e as juntas apertadas.(Ver Figura 24).

A restante expansão, se não fôr compensada pela flexibilidadenatural da tubagem, será necessário utilizar um acessório deexpansão.

A expansão e suporte da tubagem na prática podem serclassificados nas seguintes três áreas como se mostra abaixo,na Figura 25.

O ponto de ancoramento (A) proporciona a posição de referênciaa partir da qual é feita a expansão.

O ponto da guia móvel (B) permitirá o livre movimento de expansãoda tubagem, ao mesmo tempo que mantem o alinhamento datubagem.

Fig. 24 Utilização do espaçador para expansão quando a tubagem é instalada.

Fig. 25 Esquema da tubagem com ancoramentos, guias móveis e acessório de expansão

L

Posição neutra Espaçador

Ponto AAncoramento

Ponto BGuia móvel

Ponto CAcessório de

expansão

Ponto AAncoramento

Ponto BGuia móvel

Posição de instalação a frio

Posição a quente

Metade da expansão calculadasobre o comprimento

35

Fig. 26 Suporte em patim

Os suportes em patim são um método ideal de suporte de tubospois permite o movimento em duas direcções. Para tubos de açoestes patins podem ser fabricados num material ferroso. Paratubagem em cobre, deverão ser em material não ferroso. Érecomendável que em tubagens suportadas por patins, pelomenos de 6 em 6 metros existam guias fechadas para manter atubagem alinhada quando ocorrem movimentos de expansão econtracção.

Quando dois tubos têm de ser suportados, não se deve penduraro debaixo com espias ou correntes no tubo de cima. Isto causaráuma tensão extra no tubo de cima cuja espessura foi concebidapara suportar apenas a tensão da sua pressão de operação.

Todos os suportes de tubagem devem ser especificamenteconcebidos adequadamente para o diâmetro exterior do tubo emquestão.

O acessório de expansão (C) é um método de absorver aexpansão. Estes acessórios são colocados na linha e foramconcebidos para absorver a expansão sem alterar o comprimentototal da linha.

Fig. 27 Patim com guia

36

Lira em anel (Figura 28)

É uma volta completa de tubo e deve ser instalado de preferênciana posição horizontal para evitar a acumulação de condensado.

O lado a jusante passa por baixo do lado a montante e deve termuito cuidado para não o montar ao contrário. Quando se instalamaneis em locais restritos deve ter o cuidado de verificar se elescabem no local de instalação.

O anel, quando pressurizado, produz um pequeno esforço natubagem, em sentido contrário ao da expansão, não sendoneste caso necessários cuidados especiais na construção dossuportes e patins.

Lira em ferradura (Figura 29)

Quando existe espaço utiliza-se este tipo. Deve ser colocado nahorizontal, de modo a ficar no mesmo plano da tubagem.

Quando pressurizado não tende a introduzir esforços na tubagem,embora possa haver uma ligeira deformação. Isto é devido àsua concepção mas não provoca desalinhamento das flanges.Nalguns casos, a lira é fabricada com troços de tubo e curvas a90º. Para que ela tenha flexibilidade suficiente, é necessáriomais espaço mas, o objectivo é o mesmo. Se um destesacessórios é instalado na vertical acima do tubo, então deveexistir um ponto de drenagem a montante.

Liras de expansão (Figura 30)

As liras de expansão, desenhadas em forma de ferradura, sãofabricadas com pedaços rectos de tubo e curvas soldadas nasextremidades. A expansão absorvida por este método é mostradana Figura 35 e 36, página 42.

Fig. 28 Anel Fig. 29 Ferradura

Acessórios deexpansão

37

Junta telescópica (Figura 31)

Utilizam-se com pouca frequência, pois embora de construçãosimples, é essencial que a tubagem esteja solidamente ancorada,guiada e alinhada, segundo as instruções do fabricante, casocontrário a pressão a actuar sobre a área seccional interna datubagem tende a forçar a junta em oposição à força produzidapela tubagem em expansão. A falta de alinhamento curvará amanga móvel e será necessária manutenção regular do vedante.

Junta de fole (Figura 32)

Um simples fole tem a vantagem de ser um acessório incorporadona linha e não necessita de vedação como as juntas telescópicas.Tal como a junta telescópica possui a desvantagem da pressãointerna tender a estende-la, tornando indispensável oancoramento e suporte firme para suportar esta força.

As juntas de fole podem no entanto ser concebidas paramovimentos angulares e assim ser usadas para a construção deliras de grande amplitude, sem introduzir esforços na tubagemcomo se mostra na Figura 33, página 38, capaz de aborver nãosó o movimento axial da tubagem como também os movimentoslaterais e angulares. Como já foi referido, a sua instalação temde estar de acordo com as instruções do fabricante.

Fig. 31 Junta telescópica

Fig. 30 Lira de expansão

Fig. 32 Junta de fole

Curva soldada raio= 1.5 x o diâmetro

Ligação soldada

2W

W

38

Os acessórios de expansão só cumprirão a sua função se a linhaestiver correctamente ancorada em certos pontos entre osacessórios de expansão. Os suportes também são importantespara assegurar que qualquer movimento não interfere com ainclinação em direcção aos pontos de drenagem.

Fig. 33 Colocação das juntas de fole angulares

39

O espaço entre suportes varia de acordo com o diâmetro do tubo;o material de que é feito o tubo (i.e. aço ou cobre); e se o tubo éhorizontal ou vertical.

Em geral, os suportes devem estar de acordo com as normas BS3974, Parte 1, 1974: Pipe hangers, slider and roller type suports.”Os pontos mais importantes são:

Os suportes devem ser colocados nas junções do tubo, i. e. curvas, tês, válvula, flanges e intervalos não superiores aos mostrados na tabela “Espaços recomendados entre suportes para tubos de aço”. O motivo de se recomendarem os suportes nas ligações é para eliminar as tensões nas junções roscadas ou flangeadas.

Quando dois ou mais tubos são suportados pelo mesmo perfil metálico, o espaço entre os suportes deve ser calculado para o tubo mais pequeno.

Quando se verificam movimentos consideráveis, i.e. em tubos rectos com mais de 15 metros de comprimento, os suportes devem ser do tipo patim como já foi dito anteriormente.

A seguinte tabela pode ser utilizada como guia para calcular adistância entre suportes para tubos em aço ou cobre.

Espaço entresuportes

Diâmetro nominal do tubo (mm) Intervalo em troços horizontais Interval em troços verticaisAço / Cobre metros metros

Orifício Diâmetro exterior Aço macio Cobre Aço macio Cobre12 15 1.0 1.215 18 2.0 1.2 2.4 1.420 22 2.4 1.4 3.0 1.725 28 2.7 1.7 3.0 2.032 35 2.7 1.7 3.0 2.440 42 3.0 2.0 3.6 2.450 54 3.4 2.0 4.1 2.465 67 3.7 2.0 4.4 2.980 76 3.7 2.4 4.4 3.2100 108 4.1 2.7 4.9 3.6125 133 4.4 3.0 5.3 4.1150 159 4.8 3.4 5.7200 194 5.1 6.0250 267 5.8 5.9

Tabela 5 Espaços recomendados entre suportes

Os tubos verticais devem ter na base suportes adequados, parasuportar o peso total do tubo vertical. Os ramais que partem dostubos verticais não devem ser utilizados como meio de suportedo tubo pois provocam a distorção da junção em “tê”.

Todos os suportes devem ser espacificamente concebídos deacordo com o diâmetro exterior do tubo a que se destinam. Nãodeve utilizar braçadeiras sobredimensionadas.

40

Tabela 6 Expansão térmica dos tubos (mm por 10 m)

TemperaturaMateriais

°CAço vazado Aço Cr a 12 % 18/8 s.s Ferro dúctil Cobre

mm/10m mm/10m mm/10m mm/10m mm/10m-30 -4.99 -5.05 -7.79 -4.54 -7.16-25 -4.44 -4.49 -6.92 -4.04 -6.38-20 -3.90 -3.94 -6.05 -3.53 -5.59-15 -3.35 -3.38 -5.19 -3.03 -4.79-10 -2.80 -2.82 -4.32 -2.52 -4.00-5 -2.24 -2.26 -3.46 -2.02 -3.200 -1.69 -1.69 -2.59 -1.51 -2.415 -1.13 -1.13 -1.73 -1.01 -1.61

10 -0.56 -0.57 -0.86 -0.50 -0.8015 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0020 0.57 0.57 0.86 0.50 0.8125 1.14 1.13 1.73 1.01 1.6130 1.71 1.70 2.59 1.51 2.4235 2.29 2.27 3.46 2.02 3.2440 2.86 2.84 4.32 2.52 4.0545 3.44 3.42 5.18 3.21 4.8750 4.03 3.99 6.05 3.75 5.6855 4.61 4.56 6.91 4.28 6.5060 5.20 5.14 7.78 4.82 7.3365 5.79 5.72 8.64 5.36 8.1570 6.39 6.29 9.50 5.89 8.9875 6.98 6.87 10.37 6.43 9.8080 7.58 7.45 11.23 6.96 10.6385 8.18 8.03 12.09 7.50 11.4790 8.79 8.62 12.95 8.03 12.3095 9.39 9.20 13.82 8.57 13.14

100 10.00 9.78 14.68 9.10 13.97110 11.23 10.96 16.41 10.53 15.66120 12.47 12.13 18.13 11.64 17.35130 13.72 13.32 19.85 12.75 19.04140 14.97 14.50 21.58 13.86 20.75150 16.24 15.69 23.30 14.97 22.46160 17.52 16.89 25.02 16.60 24.19170 18.81 18.08 26.75 17.74 25.92180 20.11 19.29 28.47 18.89 27.65190 21.43 20.50 30.19 20.03 29.40200 22.75 21.71 31.91 21.18 31.15210 24.08 23.04 33.63 23.38220 25.42 24.28 35.35 24.58230 26.78 25.53 37.07240 28.14 26.78 38.79250 29.52 28.04 40.51260 30.90 29.30 42.23270 32.30 30.57 43.94280 33.70 31.85 45.66290 35.12 33.13 47.38300 36.55 34.42 49.09310 37.98 35.71 50.81320 39.43 37.01 52.53330 40.89 38.32 54.24340 42.36 39.63 55.95350 43.84 40.94 57.67360 45.33 42.26 59.38370 46.83 43.59 61.10380 48.35 44.93 62.81390 49.87 46.27 64.52400 51.40 47.61 66.23410 48.96 67.94420 50.32 69.66430 51.68 71.37440 53.05 73.08450 54.43 74.79460 55.81 76.49470 57.19 78.20480 58.58 79.91490 59.98 81.62500 61.38 83.33

41

Fig. 34 Gráfico de expansão para tubos em aço macio

bar m 1 2 3 4 5 7.5 10 15 20 25 30

°C 120 134 144 152 159 173 184 201 215 226 236

Temperatura do vapor saturado

50040030020050

200

100

504030

20

10

510 20 30 40 50 100 200 300 500 1000

Diferença de temperatura °C

2000

220100

Com

prim

ento

do

tubo

(m)

Comprimento do tubo (mm)

42

Fig. 35 Liras de expansão em cobre

Fig. 36 Liras de expansão em aço

200175150125100755025200

100908070

60

50

40

30

200.5 2.521.51

2WW

Pressão máxima 10 bar

3.5 43

W. metros

)

W. metros

25

2.5 321.510.525

30

40

50

60708090

100

200

300

40050 75 100 200175150125

3.5 4 4.5 5

W2W

Pressão máxima 17 barTemperatura máxima 260°C

W. metres

W. metros

Expansão a partir da posição neutra (mm)

Diâ

met

ro n

omin

al d

o tu

bo (m

m)

Expansão a partir da posição neutra (mm)

Diâ

met

ro n

omin

al d

o tu

bo (m

m)

Curvas soldadasraio = 1.5 x o diâmetro

43

Eliminação de ar

É frequentemente esquecido que quando o vapor entra num tuboapós um período de paragem, o tubo está cheio de ar. Juntamentecom o vapor, entrará mais ar e outros gases não condensáveis,embora a proporção destes gases seja normalmente muitopequena, comparada com o vapor. Mesmo assim, estes gasesacumular-se-ão dentro da tubagem e nos espaços do vapor nospermutadores quando o vapor condensar, a não ser que sejamlibertados. O aquecimento do sistema tornar-se-á um processodemorado, provocando uma quebra da eficiência da instalação.

A existência de ar no sistema de vapor também temconsequências na pressão e temperatura. O ar exerce a suapressão no espaço do vapor a qual se junta à pressão do vapor,dando assim a pressão total presente. Dai que a pressão actualdo vapor é inferior à pressão total indicada pelo manómetro. Atemperatura é também inferior à que devia para aquela pressão.Na verdade, isto é pouco importante. Mais importante é o efeitoque o ar tem sobre a transferência de calor. Um filme de ar deapenas 1 micron de espessura pode oferecer a mesmaresistência ao fluxo de calor que uma camada de água de 25micron, como 2 mm de ferro ou 17 mm de cobre. Por isso, éimportantíssimo remover o ar do sistema.

Os eliminadores de ar automáticos para sistemas de vapor nãosão mais que purgadores de vapor termostáticos, instalados acimado nível de qualquer condensado de modo a que apenas Vapor,ar, ou misturas de vapor/ar os atinja. A localização ideal é nasextremidades da linha de distribuição e ramais de maior diâmetro,como se mostra na Figura 37.

A descarga proveniente do eliminador de ar pode ser dirigidapara um local seguro. Por veses é dirigida para a linha decondensado, mas tenha em atenção que alguns gasesmisturados com água podem torná-la ácida.

Fig. 37 Drenagem e eliminação de ar na extremidade de uma linha de distribuição

Vapor

Condensado

Ar

44

Para além da extremidade da linha de distribuição, os outroslocais do sistema que podem necessitar de eliminação de ar são:

Em paralelo com um purgador de balde invertido que é relativamente lento a eliminar o ar no arranque.

Em espaços de vapor difíceis tais como o lado oposto à entrada de vapor de uma marmita com camisa de vapor.

Onde exista um grande espaço de vapor e se deve evitar a mistura do vapor com o ar.

45

Redução das perdas de calor

Depois da linha de distribuição estar aquecida, continuará aocorrer condensação à medida que se perde calor por radiação,a condensação depende da temperatura do vapor, da temperaturaambiente e da eficiência do isolamento.

Se se pretende que um sistema de vapor seja o mais eficientepossível, então deve seguir todos os passos para assegurar queas perdas de calor são reduzidas ao mínimo. O isolamento deespessura mais económica depende de vários factores:

Custo da instalação.Custo do calor transportado pelo vapor.Diâmetro da tubagemTemperatura da tubagem

Se a tubagem a isolar se localiza no exterior, deve ter em conta avelocidade do ar e a potencial humidade do isolamento.

A eficiência da maioria dos materiais de isolamento depende dediminutas células de ar, que são mantidas numa matriz de materialinerte tal como lã mineral, fibra de vidro, lã mineral revestida aalumínio e silicato de calcio. É importante que o material deisolamento não seja esmagado ou fique alagado. É essencialque tenha protecção mecânica adequada e que a mesma sejaimpermeável, especialmente se estiver no exterior.

A perda de calor de um tubo de vapor para a água ou paraisolamento encharcado em água pode ser 50 vezes maior que omesmo tubo para ar. Deve ter especial cuidado em protegerlinhas de vapor que têm de passar pôr locais inundados ou emcondutas sujeitas a alagamento.

Deve ter em conta a necessidade de isolar todas as junçõesflangeadas da linha de distribuição e também as válvulas eoutros acessórios. No passado era comum cortar o isolamento decada lado da junção flangeada, para dar acesso aos parafusosem caso de manutenção. Isto significa que cerca de 0.3 m de tuboera deliberadamente deixado a descoberto, juntamente com asuperfície da própria flange. No total, o equivalente a cerca de 0.6m de tubo em cada junção ficavam sem isolamento. Felizmente,hoje já existem invólucros de isolamento pré-fabricados parajunções flangeadas e caixas para isolar válvulas. Estes sãogeralmente fornecidas com fechos, facilitando assim o acessopara manutenção.

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O cálculo das perdas de calor na tubagem podem ser muitocomplexas e demoradas, dado que se deve ter em consideraçãoa teoria da transferência de calor por conducção, convecção eradiação. As fórmulas para estes factores são todas diferentes,e assumem que dados obscuros relativos a espessura das paredesda tubagem, coeficientes de transferência de calor e váriasconstantes derivadas, são de fácil disponibilidade.

A derivação destas fórmulas está fora do âmbito deste guia maspode encontrar mais informação em qualquer bom manual determodinâmica. Além disso, existem já vários programas decomputador sobre este assunto.

Assim sendo, a solução prática para o problema pode serfacilmente encontrada na Tabela 7 e numa simples equação. Atabela apresenta condições ambientais entre 10 - 21ºC e consideraperdas de calor de tubos horizontais de diferentes medidas semisolamento com vapor a várias pressões.

Cálculo datransferência de

calor

Diferença de Diâmetro do tubotemperatura entre 15 20 25 32 40 50 65 80 100 150 o vapor e o ar mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm

°C W/m56 54 65 79 103 108 132 155 188 233 32467 68 82 100 122 136 168 198 236 296 41078 83 100 122 149 166 203 241 298 360 50089 99 120 146 179 205 246 289 346 434 601100 116 140 169 208 234 285 337 400 501 696111 134 164 198 241 271 334 392 469 598 816125 159 191 233 285 285 394 464 555 698 969139 184 224 272 333 333 458 540 622 815 1133153 210 255 312 382 382 528 623 747 939 1305167 241 292 357 437 437 602 713 838 1093 1492180 274 329 408 494 494 676 808 959 1190 1660194 309 372 461 566 566 758 909 1080 1303 1852

Tabela 7 Emissão de calor pela tubagem

Em que:M = Taxa de condensação (kg/h)Q = Emissão de calor (W/m) (como na Tabela 7)L = Comprimento efectivo do tubo, incluindo flanges e acessórios (m)hfg = Entalpia especifica de evaporação (kJ/kg)f = Factor de isolamento. ex.: 1 para tubos não isolados

0.15 para bom isolamento

M = Q x L x 3.6 x fhfg

●

●

●

Nota : Emissão de calor por tubagens horizontais sem isolamento com temperatura ambienteentre 10ºC e 21ºC e sem vento.

Podem ser incluídos outros factores na equação, pôr exemplo,se o tubo fôr coberto com isolamento reduzindo assim para 15%a perda de calor comparativamente com tubos não isolados,então M é simplesmente multiplicado pelo factor 0.15.

47

48

Normas inglesas e internacionaisrelevantes

Foram utilizados simbolos para indicar normas adaptáveis,normas técnicamente equivalentes, e normas relacionadas: - º ;=; e ¹ respectivamente.

BS 10 Especificação de flanges e parafusos para tubos, válvulase acessórios.

BS 21 = ISO 7/1 ¹¹¹¹¹ ISO 7/2 Especificação de roscas de tubos eacessórios em que a vedação é feita nas roscas.

BS 806 Especificação para concepção e construção deinstalações com tubos ferrosos para e em ligação com caldeiras.

BS 1306 Especificação para sistemas com tubos em cobre e ligade cobre.

BS 1387 Especificação de tubos roscados e soldados e paratubos de aço com extremidade lisa adequados para soldar eroscados segundo a norma para roscas BS 21.

BS 1560 Flanges circulares para tubos, válvulas e acessórios(designados por classe); Parte 3 Secção 3.1 Especificação paraflanges de aço (¹ ISO 7005); Parte 3 Secção3.2 Especificaçãopara flanges em ferro fundido (¹ ISO 7005-2); Parte 3 Secção 3.3Especificação para flanges em liga de cobre ou outros compostos(¹ ISO 7005-3)

BS 1600 Dimensões dos tubos de aço para a industria dopetróleo.

BS 1965 Especificação de acessórios de tubagem com pontaspara soldar para sistemas sob pressão.

BS 1710 Especificação para identificação de tubagens.

BS 2779 = IS0 228/1 and ISO 228/2 Especificação para roscasde tubos e acessórios em que a vedação não é feita nas roscas.

BS 3600 Especificação das dimensões e massas por unidade decomprimento de tubos em aço com e sem costura para sistemassob pressão.

BS 3601 Especificação de tubos em aço em locais de temperaturacom características específicas para sistemas sob pressão.

BS 3602 Specification for steel pipes and tubes for pressurepurposes: carbon and carbon manganese steel with specifiedelevated temperature properties.

BS 3603 Especificação de tubos de aço para sistemas sobpressão: aço carbono e aço carbono manganésio adequadospara temperaturas elevadas.

49

BS 3604 Tubos em aço para sistemas sob pressão: aço ligaferrítico, adequado para temperaturas elevadas.

BS 3605 Tubos em aço inoxidável austenítico para sistemas sobpressão.

BS 3799 Especificação de acessórios para tubos em aço,roscados e de pontas para soldar para a industria do petróleo.

BS 3974 Especificação de suportes de tubagem.

BS 4504 Parte 3 Secção 3.1 Especificação de flanges em aço;Secção 3.2 Especificação de flanges em ferro fundido (¹¹¹¹¹ ISO70005-2); Secção 3.3 Especificação de flanges em cobre aloi ecomposit (¹ ISO 70005/3).

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Resumindo o que foi tratado neste Guia de Referência Técnica,é adequado finalizar com uma lista que pode ser utilizada paraassegurar que o sistema de distribuição de vapor funciona comtotal eficiência.

As linhas de distribuição de vapor estão correctamentedimensionadas ?

As linhas de distribuição de vapor estão correctamenteprojectadas ?

As linhas de distribuição de vapor são adequadamentedrenadas ?

As linhas de distribuição de vapor possuem eliminadoresde ar ?

Existe espaço suficiente para a expansão ?

Pode-se utilizar separadores para melhorar a qualidade dovapor ?

Existem juntas, empanques ou válvulas de segurança comfugas ?

A tubagem redundante pode ser desactivada ou removida ?

O sistema está adequadamente isolado ?

Summary

51

Apêndice 1 - Dimensionamento combase na capacidade da tubagem eperda de cargaA informação seguinte é relevante para a secção intitulada“Dimensionamento da tubagem com base na perda de carga”. Oexemplo demonstra o método teórico para calcular a medida datubagem utilizando a perda de carga.

Suponha que tem uma caldeira a alimentar uma bateria deaquecimento como na figura 38 em baixo.

Exemplo

A distância a percorrer pelo vapor entre a caldeira e a bateria deaquecimento é conhecida, mas é preciso contar com a resistênciafriccional dos acessórios em termos de equivalência emcomprimento de tubo.

Se souber a medida do tubo, a resistência dos acessórios podeser calculada. Como ainda não sabe esta medida, a adição aocomprimento equivalente é baseada na experiência. Se a linhatem mais de 100 metros de comprimento e um percursomaioritariamente recto, então a resistência proporcional dosacessórios será de 10%. Um troço também recto mas decomprimento inferior terá uma resistência na ordem dos 20%.

Tem de ser feita mais uma concessão para as perdas de calorpela tubagem. A bateria de aquecimento necessita de 270 kg/hde vapor, por isso a tubagem tem de transportar esta quantidademais a quantidade de vapor condensado pelas perdas de calorna linha de distribuição. O diâmetro da linha de distribuiçãoainda está por determinar por isso os cálculos não podem serfeitos mas, assumindo que a linha de distribuição está isolada,adiciona-se 1% do caudal de vapor por 30 m de percurso comoperdas de calor. Isto é igual a 3.4% por 100 m, isto é, neste caso,3.4% de 270 kg/h por 100 m multiplicado pelo comprimento dotubo:

3.4 x 270 kg/h x 150 m = 14 kg/h devido às100 100 m

Carga total de vapor = 270 kg/h + 14 kg/h = 284 kg/h

Fig. 38 Caldeira - Bateria de aquecimento

150 m + 10 % igual a 165 m

Caldeira a 7 bar m284 kg/h

Bateria de aquecimento a 6.6 bar m270 kg/h

perdas de calor

52

Voltando à equação,

A partir da tabela dos factores de pressão para dimensionamentode tubagem (Tabela 8 página 54)

P1 a 7.0 bar m = 56.38P2 a 6.6 bar m = 51.05Comprimento L = 165 m

Dai que, F = P1 - P2 = 56.38 - 51.05 = 0.0323L 165

Descendo pela coluna da esquerda dos factores da tabela decapacidade e perda de carga (Tabela 9) descobrirá que as duasleituras mais próximas do valor pretendido de 0.0323 são 0.030e 0.040. A leitura 0.040 implica uma perda de carga na pressãofinal inferior a 6.6 bar e, por isso, devemos escolher o próximovalor mais baixo que corresponda ao pretendido, neste caso0.030. Em alternativa, não se deve dimensionar um tubo acimado limite da sua capacidade e é sempre importante deixar umamargem de segurança para compensar possíveis erros deconcepção. Sendo assim, escolhe-se o o valor inferior maispróximo. As leituras podem também ser interpoladas com bastanteprecisão, no entanto, a tabela não é uma linha recta num gráfico,por isso a interpolação pode não estar absolutamente correcta.

A partir do valor 0.030 siga a linha x (volume de vapor) e verá queum tubo de 40 mm transportará apenas 229.9 kg/h e um tubo de50 mm transportará 501.0 kg/h. Obviamente o tubo terá de ter50 mm de diâmetro devido à sua maior capacidade.

Tendo dimensionado a linha de distribuição utilizando o métododa perda de carga, podemos verificar se continuamos dentro doslimites da velocidade do vapor desejada. Isto exige a utilizaçãoda linha do factor de velocidade (y) daTabela 9, que é baseadanum volume de vapor de 1m3/kg.

O diagrama (Figura 38) mostra 284 kg de vapor a passar por umtubo de 50 mm. Se consultarmos a coluna do tubo de 50 mm daTabela 9 veremos que quando esta quantidadede vapor está aser transportada, o factor de velocidade (Y) por interpolação éaproximadamente 40.

53

Vapor a 7 bar m tem um volume (como mostra a Tabela 8, página54) de 0.24 m3/kg, portanto a velocidade real do exemplo dosistema a utilizar um tubo de 50 mm é:

y = Velocidade real x 1

40 =Velocidade real

0.24

Velocidade real = 40 x 0.24 .

. .Velocidade real = 9.6 m/s

Esta velocidade pode ser baixa em comparação com asvelocidades máximas permitidas mas é bom lembrar que a linhade distribuição foi dimensionada para que a perda de cargafosse reduzida, daí que as velocidades máximas permitidas sefôr admissível uma perda de carga elevada.

.

54

Pressão Volume Factor Pressão no Volume Factor Pressão no Volume Factorbar m3/kg de pressão manómetro bar m3/kg de pressão manómetro bar m3/kg de pressão

0.05 28.192 0.0301 2.15 0.576 9.309 7.70 0.222 66.310.10 14.674 0.0115 2.20 0.568 9.597 7.80 0.219 67.790.15 10.022 0.0253 2.25 0.660 9.888 7.90 0.217 69.290.20 7.64 9 0.0442 2.30 0.552 10.18 8.00 0.215 70.800.25 6.204 0.0681 2.35 0.544 10.48 8.10 0.212 72.330.30 5.229 0.0970 2.40 0.536 10.79 8.20 0.210 73.880.35 4.530 0.1308 2.45 0.529 11.40 8.30 0.208 75.440.40 3.993 0.1694 2.50 0.522 11.41 8.40 0.206 77.020.45 3.580 0.2128 2.55 0.515 11.72 8.50 0.204 78.610.50 3.240 0.2610 2.60 0.509 12.05 8.60 0.202 80.220.55 2.964 0.3140 2.65 0.502 12.37 8.70 0.200 81.840.60 2.732 0.3716 2.70 0.496 12.70 8.80 0.198 83.490.65 2.535 0.4340 2.75 0.489 13.03 8.90 0.196 85.140.70 2.365 0.5010 2.80 0.483 13.37 9.00 0.194 86.810.75 2.217 0.5727 2.85 0.477 13.71 9.10 0.192 88.500.80 2.087 0.6489 2.90 0.471 14.06 9.20 0.191 90.200.85 1.972 0.7298 2.95 0.466 14.41 9.30 0.189 91.920.90 1.869 0.8153 3.00 0.461 14.76 9.40 0.187 93.660.95 1.777 0.9053 3.10 0.451 15.48 9.50 0.185 95.41

1.013 1.673 1.025 3.20 0.440 16.22 9.60 0.184 97.18bar gauge 3.30 0.431 16.98 9.70 0.182 98.96

0 1.673 1.025 3.40 0.422 17.75 9.80 0.181 100.750.05 1.601 1.126 3.50 0.413 18.54 9.90 0.179 102.570.10 1.533 1.230 3.60 0.405 19.34 10.00 0.177 104.400.15 1.471 1.339 3.70 0.396 20.16 10.20 0.174 108.100.20 1.414 1.453 3.80 0.389 21.00 10.40 0.172 111.870.25 1.361 1.572 3.90 0.381 21.85 10.60 0.169 115.700.30 1.312 1.694 4.00 0.374 22.72 10.80 0.166 119.590.35 1.268 1.822 4.10 0.367 23.61 11.00 0.163 123.540.40 1.225 1.953 4.20 0.361 24.51 11.20 0.161 127.560.45 1.186 2.090 4.30 0.355 25.43 11.40 0.158 131.640.50 1.149 2.230 4.40 0.348 26.36 11.60 0.156 135.780.55 1.115 2.375 4.50 0.342 27.32 11.80 0.153 139.980.60 1.083 2.525 4.60 0.336 28.28 12.00 0.151 144.250.65 1.051 2.679 4.70 0.330 29.27 12.20 0.149 148.570.70 1.024 2.837 4.80 0.325 30.27 12.40 0.147 152.960.75 0.997 2.999 4.90 0.320 31.29 12.60 0.145 157.410.80 0.971 3.166 5.00 0.315 32.32 12.80 0.143 161.920.85 0.946 3.338 5.10 0.310 33.37 13.00 0.141 166.500.90 0.923 3.514 5.20 0.305 34.44 13.20 0.139 171.130.95 0.901 3.694 5.30 0.301 35.52 13.40 0.135 175.831.00 0.881 3.878 5.40 0.296 36.62 13.60 0.133 180.581.05 0.860 4.067 5.50 0.292 37.73 13.80 0.132 185.401.10 0.841 4.260 5.60 0.288 38.86 14.00 0.130 190.291.15 0.823 4.458 5.70 0.284 40.01 14.20 0.128 195.231.20 0.806 4.660 5.80 0.280 41.17 14.40 0.127 200.231.25 0.788 4.866 5.90 0.276 42.35 14.60 0.125 205.301.30 0.773 5.076 6.00 0.272 43.54 14.80 0.124 210.421.35 0.757 5.291 6.10 0.269 44.76 15.00 0.122 215.611.40 0.743 5.510 6.20 0.265 45.98 15.20 0.121 220.861.45 0.728 5.734 6.30 0.261 47.23 15.40 0.119 226.171.50 0.714 5.961 6.40 0.258 48.48 15.60 0.118 231.541.55 0.701 6.193 6.50 0.255 49.76 15.80 0.117 236.971.60 0.689 6.429 6.60 0.252 51.05 16.00 0.115 242.461.65 0.677 6.670 6.70 0.249 52.36 16.20 0.114 248.011.70 0.665 6.915 6.80 0.246 53.68 16.40 0.113 253.621.75 0.654 7.164 6.90 0.243 55.02 16.60 0.111 259.301.80 0.643 7.417 7.00 0.240 56.38 16.80 0.110 265.031.85 0.632 7.675 7.10 0.237 57.75 17.00 0.109 270.831.90 0.622 7.937 7.20 0.235 59.13 17.20 0.108 276.691.95 0.612 8.203 7.30 0.232 60.54 17.40 0.107 282.602.00 0.603 8.473 7.40 0.229 61.96 17.60 0.106 288.582.05 0.594 8.748 7.50 0.227 63.39 17.80 0.105 294.522.10 0.585 9.026 7.60 0.224 64.84 18.00 0.104 300.72

Tabela 8 Factores de pressão para dimensionamento de tubagem

55

Tabela 9 Capacidade da tubagem e factores de perda de cargaDiâmetro da tubagem em mm

Factor 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 175 200 225 250 300F

0.00016x 30.40 55.41 90.72 199.1 360.4 598.2 890.0 1275 1755 2329 3800y 4.30 4.86 5.55 6.82 7.90 9.16 10.05 10.94 11.94 12.77 14.54

0.00020x 16.18 34.32 62.77 103.0 225.6 407.0 662.0 1005 1437 1966 2623 4276y 3.96 4.85 5.51 6.31 7.72 8.92 10.13 11.34 12.33 13.37 14.38 16.36

0.00025x 10.84 17.92 38.19 69.31 113.2 249.9 450.3 735.5 1108 1678 2183 2904 4715y 3.74 4.39 5.40 6.08 6.92 8.56 9.87 11.26 12.51 14.40 14.85 15.92 18.04

0.00030x 11.95 19.31 41.83 75.85 124.1 271.2 491.9 804.5 1209 1733 2390 4172 5149y 4.13 4.73 5.92 6.65 7.60 9.29 10.79 12.31 13.65 14.87 16.26 17.39 19.07

0.00035x 6.86 12.44 20.59 43.76 80.24 130.01 285.3 519.2 845.3 1279 1823 2497 3346 5406y 3.88 4.30 5.04 6.21 7.04 7.96 9.77 11.38 12.94 14.44 15.64 17.00 18.34 20.69

0.00045x 3.62 7.94 14.56 23.39 50.75 92.68 150.9 333.2 604.6 979.7 1478 2118 2913 3884 6267y 3.54 4.49 5.03 5.73 7.18 8.13 9.24 11.42 13.26 15.00 16.68 18.18 19.82 21.29 23.99

0.00055x 4.04 8.99 16.18 26.52 57.09 103.8 170.8 373.1 674.2 1101 1663 2382 3281 4338 7057y 3.96 5.09 5.59 6.49 8.08 9.10 10.46 12.78 14.78 16.85 18.77 20.44 22.32 23.78 27.01

0.00065x 4.46 9.56 17.76 29.14 62.38 113.8 186.7 409.8 739.9 1207 1823 2595 3597 4781 7741y 4.37 5.41 6.13 7.14 8.82 9.98 11.43 14.04 16.22 18.48 20..58 22.27 24.47 26.21 29.62

0.00075x 4.87 10.57 19.31 31.72 68.04 124.1 203.2 445.9 804.5 1315 1977 2836 3908 5172 8367y 4.77 5.98 6.67 7.77 9.62 10.88 12.44 15.28 17.64 20.13 22.32 24.34 26.59 28.35 32.02

0.00085x 5.52 11.98 21.88 35.95 77.11 140.7 230.2 505.4 911.8 1490 2240 3215 4429 5861 9482y 5.41 6.78 7.56 8.80 10.91 12.34 14.09 17.32 19.99 22.81 25.29 27.59 30.13 32.13 36.29

0.00100x 1.96 5.84 12.75 23.50 38.25 81.89 148.6 245.2 539.4 968.5 1579 2403 3383 4707 6228 10052y 4.10 5.72 7.21 8.12 9.37 11.58 13.03 15.01 18.48 21.24 24.17 27.13 29.03 32.02 34.14 38.47

0.00125x 2.10 6.26 13.57 24.96 40.72 87.57 159.8 261.8 577.9 1038 1699 2544 3634 5035 6655 10639y 4.39 6.13 7.68 8.62 9.97 12.39 14.02 16.03 19.80 22.76 26.01 28.72 31.19 34.26 36.48 40.71

0.00150x 2.39 7.35 15.17 28.04 45.97 98.84 179.3 295.1 652.8 1172 1908 2896 4091 5631 7493 11999y 5.00 7.20 8.58 9.68 11.26 13.98 15.72 18.07 22.37 25.70 29.21 32.69 35.11 38.31 41.08 45.92

0.00175x 2.48 7.51 16.30 29.61 49.34 103.4 188.8 311.1 686.5 1270 2017 3046 4291 5921 7852 13087y 5.19 7.36 9.22 10.23 12.08 14.63 16.56 19.05 23.52 27.85 30.88 34.39 36.83 40.28 43.04 50.08

0.0020x 2.84 8.58 18.63 33.83 56.39 118.2 215.8 355.5 784.6 1451 2305 3482 4904 6767 8974 14956y 5.94 8.40 10.54 11.68 13.81 16.72 18.93 21.77 26.88 31.82 35.28 39.31 42.09 46.04 49.19 57.24

0.0025x 3.16 9.48 20.75 37.25 61.30 132.0 240.5 391.3 881.7 1556 2456 3819 5422 7544 10090 16503y 6.61 9.29 11.74 12.86 15.01 18.67 21.09 23.96 30.21 34.12 38.97 43.11 46.53 51.33 55.31 63.16

0.0030x 3.44 10.34 22.5 40.45 66.66 143.4 262.0 429.8 924.4 1701 2767 4183 6068 8275 11033 18021y 7.20 10.13 12.73 13.97 16.33 20.29 22.98 26.32 32.29 37.30 42.36 47.22 52.08 56.30 60.48 68.97

0.0040x 4.17 12.50 26.97 48.55 80.91 173.1 313.8 514.9 1128 2040 3330 5051 7208 9905 13240 21625y 8.73 12.25 15.26 16.77 19.82 24.49 27.52 31.53 38.65 44.73 50.97 57.02 61.86 67.39 72.58 82.76

0.0050x 4.71 14.12 30.40 54.92 90.23 196.1 354.0 578.6 1275 2305 3727 5757 8189 11278 14858 24469y 9.86 13.83 17.20 18.97 20.10 27.74 31.05 35.43 43.68 50.54 57.05 64.76 70.28 76.73 81.45 93.64

0.0060x 5.25 15.69 35.80 60.31 99.05 215.8 392.3 647.3 1412 2250 4148 6277 9072 12406 16476 26970y 10.99 15.37 20.26 20.83 24.26 30.53 34.41 39.63 48.38 55.92 63.50 70.86 77.86 84.40 90.82 103.21

0.0080x 6.08 18.34 39.23 70.12 116.2 251.5 456.0 750.3 1648 2976 4879 7355 10543 14417 19173 31384y 12.72 17.97 22.20 24.22 28.46 35.58 40.00 45.95 56.46 65.26 74.69 83.03 90.48 98.09 105.1 120.1

0.0100x 6.86 20.64 44.13 79.44 130.4 283.9 514.9 845.9 1863 3334 5492 8336 11867 16280 21576 35307y 14.36 20.22 24.97 27.44 31.94 40.16 45.16 51.80 63.83 73.11 84.07 94.11 101.8 110.8 118.28 135.1

0.0125x 7.35 22.20 47.28 81.00 140.1 302.1 547.3 901.9 1983 3589 5867 8844 12697 17426 23074 37785y 15.38 21.75 26.75 27.98 34.31 42.74 48.00 55.22 67.94 78.70 89.81 99.84 109.0 118.5 126.5 144.6

0.0150x 8.27 25.00 53.33 95.62 157.2 342.0 620.6 1020 2230 4045 6620 10022 14251 19584 25974 42616y 17.31 24.49 30.18 33.03 38.50 43.38 54.43 62.46 76.40 88.70 101.3 113.1 122.3 133.2 142.4 163.09

0.0175x 8.58 26.39 55.78 100.4 165.6 360.4 665.1 1073 2360 4291 6994 10512 15017 20595 27461 44194y 17.95 25.85 31.56 34.68 40.65 50.99 58.34 65.70 80.52 94.09 107.1 118.7 128.9 140.1 150.5 169.1

0.020x 9.80 30.16 63.75 114.7 189.3 411.9 760.1 1226 2697 49.04 7993 12014 17163 23538 31384 50508y 20.51 29.55 36.07 39.62 46.36 58.27 66.67 75.01 92.41 107.5 122.3 135.6 147.3 160.01 172.0 193.3

0.025x 10.99 33.48 70.73 127.3 209.8 459.7 834.6 1367 2970 5422 8817 13296 19332 26357 34750 56581y 23.00 32.80 40.02 43.97 51.39 65.03 73.20 83.70 101.7 118.9 135.0 150.1 165.9 179.3 190.5 216.5

0.030x 12.00 36.78 77.23 137.9 229.9 501.1 919.4 1480 3264 5884 9792 14481 20917 28595 37697 62522y 25.11 36.03 43.70 47.63 56.31 70.89 80.64 90.62 111.8 129.0 149.9 163.5 179.5 194.5 206.6 239.3

0.040x 14.46 44.16 93.17 169.2 279.5 600.7 1093 1790 3923 7710 11622 17457 25254 34571 45604 75026y 30.26 43.23 52.72 58.44 68.46 84.98 95.87 109.6 134.4 155.9 177.9 1971.1 216.7 235.2 250.0 287.1

0.050x 16.43 49.53 104.4 191.2 313.8 676.7 1231 2020 4413 8042 13044 19370 28441 39229 51489 85324y 34.38 48.52 59.08 66.04 76.86 95.73 108.0 123.7 151.2 176.3 199.7 218.7 244.1 266.9 282.3 326.5

0.06x 18.14 52.96 115.7 210.8 343.2 750.3 1373 2231 4855 8827 14368 21282 31384 43152 57373y 37.96 51.88 65.47 72.81 84.06 106.1 120.4 136.6 166.3 193.5 219.9 240.2 269.3 293.6 314.5

0.08x 21.08 62.28 134.8 245.2 402.1 872.8 1594 2599 5688 10249 16672 24518 36532y 44.11 61.02 76.28 86.69 98.49 123.5 139.8 159.1 194.9 224.7 255.2 276.8 313.5

0.10x 24.03 70.12 152.0 277.0 456.0 980.7 1804 2942 6424 11524 18879 27461y 50.29 68.70 86.01 95.67 111.7 138.7 158.2 180.1 220.1 252.7 289.0 310.1

0.12x 25.99 77.48 167.7 306.5 500.2 1079 1986 3236 7110 12700 20841y 54.39 75.91 94.90 105.9 122.5 152.6 174.2 198.1 243.6 278.5 319.0

0.15x 28.50 84.13 183.9 334.2 551.7 1195 2161 3494 7769y 59.64 84.42 104.1 115.4 135.1 169.0 189.5 213.9 266.2

0.20x 34.32 102.0 220.7 402.1 622.0 1427 2599 4217 9317y 71.82 99.93 124.9 138.9 162.1 201.9 228.0 258.2 319.2

0.25x 37.72 112.7 245.2 447.9 735.5 1565 2876 4668y 78.94 110.4 138.7 154.7 180.1 221.4 252.3 285.8

0.30x 41.37 122.7 266.6 487.3 804.5 1710 3126 5057y 86.58 120.2 150.9 168.3 197.0 241.9 274.2 309.6

0.35x 43.34 128.7 283.2 514.9 841.0 1802 32.61y 90.70 126.1 160.2 177.8 206.0 254.9 286.0

0.40x 49.93 147.1 323.6 588.4 961.1 2059 3727y 104.5 144.1 183.1 203.2 235.4 291.3 326.9

0.45x 50.31 150.0 326.6 600.2 979.9 2083y 105.3 146.9 184.8 207.3 239.9 294.7

0.5x 55.90 166.7 362.9 666.9 1089 23214y 117.0 163.3 205.3 230.3 266.7 327.4

0.6x 62.28 185.3 402.1 735.5 1201y 130.3 181.5 227.5 254.0 294.1

0.7x 63.07 188.8 407.6 750.9y 132.0 185.0 230.6 259.3

0.8x 72.08 215.8 465.8 858.1y 150.8 211.4 236.6 296.4

0.9x 73.28 218.4 476.6y 153.3 214.0 269.7

x = capacidade em kg/hy = velocidade em m /s com um volume de 1m³/kg

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Informação adicional

Este guia de refência técnica foi concebido para fornecer aengenheiros ou gestores de energia, uma introdução ao temada distribuição de vapor. É impossível cobrir todos os aspectosda distribuição de vapor nestas páginas pois cada instalação éúnica e tem as suas particularidades onde as escolhas poderãoser feitas entre várias alternativas. Nem sempre é evidente amelhor solução.

Tentámos cobrir as áreas mais comuns, mas é possível que nãotenhamos mencionado as soluções disponíveis numadeterminada parte da instalação. Nestes casos, a nossa equipatécnica terá todo o prazer em aconselhá-lo no próprio local, portelefone ou por carta a partir dos nossos escritórios.

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