Ar comprimido III: calculando tubulações
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Ao se planejar um ramal ou rede de distribuição de qualquer fluido, é importante verificar o compromisso entre as perdas de pressão provocada pela tubulações e acessórios e o custo. Tubulações superdimensionadas representam um custo desnecessário de investimento e tubulações subdimensionadas provocam perdas elevadas, comprometendo a eficiência energética do sistema. Nesta página são dadas algumas informações sobre o assunto, de forma específica para o ar comprimido. Tópicos: Comprimento equivalente (conceito) | Tabela de comprimentos equivalentes | Fórmula para cálculo | Formulário para cálculo | Exemplo de cálculo |
Comprimento equivalente (conceito)
(início da página) A Figura 1 abaixo representa um trecho simples de tubulação, com um registro e duas curvas, conduzindo ar comprimido de A até D. O problema básico é saber a pressão em D, dados a pressão em A, a vazão e o diâmetro da tubulação. Ou seja, saber a perda de pressão provocada pela tubulação e acessórios. Um método comum de cálculo é explicitado na Figura 2: considera-se a tubulação retilínea com comprimento igual à soma dos trechos entre conexões e acrescida do trecho D'D, que é a soma dos comprimentos equivalentes de cada acessório (conexão, registro). Comprimento equivalente de um acessório é o comprimento de tubulação de mesmo diâmetro que provoca a mesma perda de pressão do acessório. No caso do exemplo das Figuras 1 e 2, o comprimento D'D é a soma dos comprimentos equivalentes do registro e das duas curvas. Uma vez determinado o comprimento total, isto é, da tubulação mais os equivalentes de acessórios, aplica-se uma fórmula para determinar a perda de pressão. Notar que, no caso de líquidos como água e outros, é obrigatório considerar a diferença de alturas físicas entre os pontos, devido à pressão hidrostática. Para gases, a baixa massa específica faz esta contribuição pequena e pode ser desprezada sem grandes desvios na maioria dos casos práticos.
Tabela de comprimentos equivalentes
(início da página) A tabela abaixo dá os comprimentos equivalentes em metros de tubo de aço novo para alguns acessórios comuns. Os valores em azul se referem ao tipo rosqueado e os em vermelho, ao tipo flangeado. 1/2
3/4
1
2
2 1/2
3
4
5
6
8
10
Curva 45º raio médio
0,21 ----
0,28 ---
0,39 ---
0,52 ---
0,64 ---
0,83 0,52
0,97 0,91
1,20 0,80
1,70 1,10
--1,40
--1,70
--2,30
--2,70
Curva 90º raio médio
0,67 ----
0,70 ----
0,83 ----
0,98 ----
1,00 ----
1,10 0,83
1,11 0,88
1,20 1,00
1,40 1,30
--1,50
--1,70
--2,10
--2,40
Curva 180º raio médio
1,10 ----
1,13 ----
1,60 ----
2,00 ----
2,30 ----
2,60 0,83
2,80 0,88
3,40 1,00
4,00 1,30
--1,50
--1,70
--2,10
--2,40
Filtro em Y
1,50
2,00
2,30
5,50
8,10
8,30
8,80
10,4
12,8
16,2
18,6
---
---
Joelho 90º
1,10 ----
1,35 ----
1,60 ----
2,00 ----
2,25 ----
2,60 0,95
2,80 1,10
3,40 1,30
4,00 1,80
--2,20
--2,70
--3,70
--4,30
---
---
0,50
---
0,70
1,00
---
2,00
2,50
---
---
---
---
1,60
4,60
5,20
5,50
5,50
5,55
5,55
5,55
5,55
---
---
---
---
Redução (val médios) Registro angular
1 1/4 1 1/2
Elaborado
18/06/04
Pg 325