Tubulação
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Ar Comprimido II-10: calculando tubulações1 Comprimento equivalente (conceito)
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 (ou perda de carga) provocada pela tubulação e acessórios.
Fig. 1: Exemplo de perda de pressão
A perda de carga em trechos retilíneos é facilmente calculada por fórmulas teóricas ou empíricas da mecânica dos fluidos. Assim, no exemplo da Figura 1, o comprimento de tubulação é:
=
AB
+
BC
+
(1.1)
CD
Para o caso de acessórios (registros, curvas, etc), é usual considerar comprimentos equivalentes, isto é, comprimentos de trechos retos que produzem a mesma perda de carga do acessório.
Portanto, para o exemplo acima, o comprimento total para efeito de cálculo de perda de carga é: total =
AB
+
BC
+
CD
+
R
+
B
+
C
(1.2)
Onde as três últimas parcelas são os comprimentos equivalentes do registro R e das curvas B e C, respectivamente. 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.
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 essa contribuição pequena e pode ser desprezada sem grandes desvios na maioria dos casos práticos.
1
2 Tabela de comprimentos equivalentes
A tabela abaixo dá os comprimentos equivalentes em metros de tubo de aço novo para alguns acessórios comuns.
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
4
0,21
0,28
0,39
0,52
0,64
0,83
0,97
1,20
1,70
...
...
...
...
...
...
...
...
...
0,52
0,91
0,80
1,10
1,40
1,70