ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Prof. Jorge Marques Aula 11 Instalações Hidráulicas Água Fria – Distribuição Fontes Consultadas MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas BORGES, Manual de Instalações Prediais Hidráulico-Sanitário e de Gás. Ilha, M. S. O. Gonçalves, O. M. – Sistemas Prediais de Água Fria. Texto Técnico – POLI-USP.

Distribuição Considerando o sistema indireto A distribuição ocorre por força gravitacional. Na saída do RS, um barrilete alimenta os ramais principais e estes alimentam os ramais secundários.

Parâmetros da distribuição Vazão: deve atender a todos os pontos de consumo. Nos prédios residenciais ou de serviços, há especificações tabeladas de consumo per cápita. Na indústria, o consumo deve considerar os requisitos do processo. Velocidade: vmáx = 3 m/s Pressão estática máxima: 400 kPa (40 mca). Pressão dinâmica mínima: 5 kPa (0,5 mca) Vazão: recomenda-se aplicar para cada trecho 30% da raiz quadrada da vazão dos aparelhos servidos. 𝑄=0,3 𝑄 𝑖

Dimensionamento dos tubos 𝑑 𝑚𝑖𝑛 = 4𝑄/𝜋 𝑣 𝑚á𝑥 Com dmín calculado, determina-se o d comercial adequado. d comercial deve ser igual ou superior a 𝑑 𝑚𝑖𝑛 .

Dimensionamento dos tubos Diâmetros de referência. Fonte: Ilha

Pressão da Distribuição pestática = rgh = 9,8h [kPa]abs. h = altura geométrica do ponto de análise até o nível da água no reservatório superior, em metros. pdinâmica = rv²/2 = 1000v²/2 [Pa] = v²/2 [kPa]. Numa distribuição ideal (sem perdas) a velocidade seria 𝑣 𝑖 = 2𝑔ℎ Nos sistemas reais, 𝑣= 2𝑔ℎ−𝐽 𝐽= perda de carga.

Perdas de Carga Nos sistemas hidrodinâmicos, as perdas de carga ocorrem devido ao atrito viscoso do fluido ao passar pela tubulação e, principalmente, pelos acessórios e conexões. As perdas de carga nos acessórios hidráulicos são tabeladas em metros de tubos equivalentes.

Perdas de Carga

Perdas de carga A perda de carga nas tubulações pode ser calculada pela fórmula de Whipple-Hsiao. Sendo água fria, tubos de aço galvanizado: 𝐽 𝑢 =0,002021. 𝑄 1,88 𝑑 4,88 tubos de PVC ou cobre: 𝐽 𝑢 =0,00085. 𝑄 1,75 𝑑 4,75 Ju = perda de carga unitária (mca/m), Q em m³/s, d (diâmetro do tubo) em metros.

O problema das grandes alturas Prédios altos exigem redutores de pressão: Para evitar a sobre pressão estática, instala-se reservatório extra em altura intermediária. Para reduzir a velocidade (pressão dinâmica) provoca-se uma grande perda de carga por meio de válvulas especialmente projetadas para este fim. As válvulas redutoras de pressão podem se localizar na em posição intermediária da altura do edifício ou no térreo, para facilitar a manutenção.

Instalação de Válvulas redutoras de pressão

Exercícios Calcule a potência necessária do motor que acionará uma bomba destinada a elevar a água a uma altura de 50 metros à vazão de 1200 litros por hora. As perdas de carga dos acessórios e conexões correspondem a 20 metros de tubulação. Os tubos são de PVC, de diâmetro = 25 mm. bomba = 0,85. Despreze o comprimento do tubo na horizontal. Calcule a pressão total na entrada de um chuveiro instalado 2 metros abaixo do nível do RS. A medida da tubulação é 20 mm de diâmetro e 5 metros de comprimento. Entre o reservatório e o chuveiro há: 4 curvas e um registro de pressão.