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Tubulaes Industriais; Meios de Ligao; Vlvulas; Acessrios;
Instalaes Mecnicas IndustriaisInstalaes Mecnicas Industriais
Ventiladores; Compressores; Hidrulica; Pneumtica;
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IMI - Tubulaes IndustriaisIMI - Tubulaes Industriais Definio:
Chama-se tubulao a um conjunto de tubos e de seus diversos acessrios.
A necessidade da existncia das tubulaes decorre principalmente do fato do ponto de gerao ou de
armazenagem dos fluidos estar em geral distante do seu ponto de utilizao.
Aplicaes
!istribuio de vapor para fora e# ou para a$uecimento%
!istribuio de &gua pot&vel ou de processos industriais%
!istribuio de leos combust'veis ou lubrificantes%
!istribuio de ar comprimido%
!istribuio de gases e# ou l'$uidos industriais.
Custo:
(m ind)strias de processamento ind)strias $u'micas refinarias de petrleo ind)strias petro$u'micas
boa parte das ind)strias aliment'cias e farmacuticas o custo das tubulaes pode representar *+, do
custo dos e$uipamentos ou , do custo total da instalao.
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Classificao
Tubulaes dentro
das
instalaes
industriais
Tubulaes de processo
Tubulaes de Utilidades
Tubulaes de instrumentao
Tubulaes de drenagem
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das
Tubulaes
Tubulaes fora
das
instalaesindustriais
Tubulaes de transporte
Tubulaes de distribuio
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Materiais para Tubulaes Industriais:
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Fatores de Influncia na Seleo dos Materiais:
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A seleo adequada um problema difcil porque, na maioria dos casos, os
fatores determinantes podem ser conflitantes entre si. Caso tpico corroso xcusto.
Os principais fatores que influenciam so:
contaminantes; pH; Velocidade; Toxidez; Resistncia corroso; Possibilidade decontaminao.
Condies de servio Temperatura e presso de trabalho.
Nvel de tenses do material O material deve ter resistncia mecnicacompatvel com a ordem de grandeza dos esforos presentes. ( presso do fluido,pesos, ao do vento, reaes de dilataes trmicas, sobrecargas, esforos demontagem etc.
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Natureza dos esforos mecnicos Trao; Compresso; Flexo;Esforos estticos ou dinmicos; Choque s; Vibraes; Esforos cclicos etc.
Disponibilidade dos materiais Com exceo do ao-carbono os materiaistem limitaes de disponibilidade.
Sistema de li a es Ade uado ao ti o de material e ao ti o de
Fatores de Influncia na Seleo dos Materiais:
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montagem.
Custo dos materiais Fator freqentemente decisivo. Deve-se considerar ocusto direto e tambm os custos indiretos representados pelo tempo de vida, eos conseqentes custos de reposio e de paralisao do sistema.
Segurana Do maior ou menor grau de segurana exigido dependero aresistncia mecnica e o tempo de vida.
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Facilidade de fabricao e montagem Entre as limitaes incluem-se a
soldabilidade, usinabilidade, facilidade de conformao etc.Experincia prvia arriscado decidir por um material que no se
conhea nenhuma experincia anterior em servio semelhante.
Fatores de Influncia na Seleo dos Materiais:
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Tempo de vida previsto O tempo de vida depende da natureza eimportncia da tubulao e do tempo de amortizao do investimento. Tempo devida para efeito de projeto de aproximadamente 15 anos
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Processos de Fabricao dos Tubos:
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O processo de fabricao de tubos dividido em 3 etapas:
1. Elaborao do metal:
O metal lquido obtido diretamente pela reduo do minrio de ferro
dentro do alto-forno. As matrias-primas so selecionadas e controladas com
cuidado, a fim de produzir um metal de base de grande pureza.Aps a dessulfurizao, se necessria, a temperatura do ferro ajustada
em um forno eltrico, a fim de assegurar a temperatura ideal de vazamento.
Nesta fase, se preciso, so feitas correes na composio qumica do metal,usando-se adio de ferro-liga. A seguir, o magnsio introduzido no metal
lquido a fim de transformar o ferro fundido cinzento em ferro dctil.
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2. Processo de Fabricao:
Como tema central deste trabalho, este item ser mais detalhado a frente. Estaremostratando dos principais mtodos de fabricao de tubos e, em especial, alguns mtodospara tubos ao-carbono.
Esses rocessos se dividem em:
Processos de Fabricao dos Tubos:
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TUBOS SEM COSTURALaminao Dia. GrandesExtruso Dia. PequenosFundio
TUBOS COM COSTURAFabricao por solda
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Processos de Fabricao dos Tubos:
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3. Acabamento / Revestimento:
Vrios tipos de inspees e testes so realizados sistematicamente, a fim degarantir a qualidade: controle da estrutura metalogrfica e das caractersticas
mecnicas do metal, inspeo visual, controle dimensional e teste hidrosttico em cada
tubo. Especial ateno dada ao controle dimensional da bolsa e da ponta do tubo.
O revestimento interno com argamassa de cimento aplicado por
centrifugao, o que permite a obteno de uma camada uniforme, compacta e
autoportante. A argamassa de cimento dos tubos curada a temperatura e umidadecontroladas. Aps a cura do cimento, os tubos vo para as linhas de pintura. Uma
camada de pintura betuminosa aplicada sobre a camada de zinco.
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Processos de Fabricao dos Tubos:
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1 Fabricao por Laminao:
Processo de Fabricao sem Costura
levado ao denominado laminador oblquo.
O lingote colocado entre os dois rolos do laminador, que o prensamfortemente, e lhe imprimem, ao mesmo tempo, um movimento derotao e translao.
Devido ao movimento de translao o lingote pressionado contra umaponteira cnica que se encontra entre os rolos. A ponteira abre um furo nocentro do lingote, transformando-o em tubo, e alisa continuamente a
superfcie recm-formada.
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O tubo formado nessa primeiraoperao tem paredes muitogrossas. A ponteira ento
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Processo de Fabricao sem Costura
retirada e o tubo, ainda quente, levado para um segundolaminador oblquo, com umaponteira de dimetro um poucomaior , que afina as paredes
do tubo, aumentando ocomprimento e ajustando odimetro externo.
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2 Fabricao por Extruso:
na fabricao por extruso, um tarugo
cilndrico macio a 1200C,
Processos de Fabricao dos Tubos:
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Processo de Fabricao sem Costura
debaixo de uma prensa. O mandril,
acionado pela prensa, fura
completamente o centro do tarugo.
Em seguida, o mbolo empurra otarugo, obrigando o material a passar
pelo furo de uma matriz calibrada e
por fora do mandril, formando o tubo
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Processos de Fabricao dos Tubos:
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Processo de Fabricao sem Costura
3 Fabricao por Fundio:
neste processo o material do tubo, em estado
, ,
solidifica-se adquirindo a forma final.Fabricam-se por esse processo, tubos de ferro
fundido, de alguns aos especiais no-forjveis,
e da maioria dos materiais no metlicos, tais
como cimento, concreto-amianto, barro-vidrado
etc.
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Processos de Fabricao dos Tubos:
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Processos de Fabricao dos Tubos:
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Meios de Ligao dos Tubos:Os diversos meios usados para conectar tubos, servem no para ligar varas de tubosentre si, como tambm para ligar os tubos s vlvulas, s conexes e demaisacessrios de tubulao, e aos equipamentos (tanques, bombas, vasos etc.)
Os principais meios de ligao so:
Ligaes rosqueadas;
Entre os fatores que interferem na escolhado meio de ligao podemos citar:
Ligaes soldadas;Ligaes flangeadas;Ligaes de ponta e bolsa.
Outros sistemasLigaes de compresso;Ligaes patenteadas.
Finalidade e localizao;Custo;Grau de segurana exigido;Presso e temperatura de
trabalho;
Fluido conduzido;Necessidade ou no de
desmontagem;Existncia ou no de revestimento
interno no tubo.
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Entre os fatores que interferem na escolha do meio de ligao podemos citar:
- Material e dimetro da tubulao;
- Finalidade e localizao;
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Meios de Ligao dos Tubos:
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- Grau de segurana exigido;
- Presso e temperatura de trabalho;
- Fluido conduzido;
- Necessidade ou no de desmontagem;
- Existncia ou no de revestimento interno no tubo.
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Meios de Ligao dos Tubos:Ligaes Rosqueadasusados para tubos de pequenos dimetros essas ligaes so de baixo custo e
de fcil execuo, para a ligao das varas de tubo entre si empregam-se doistipos de peas, as luvas e as unies.
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Ligaes Soldadaspodem ser empregadas sem restries quanto ao servio, presso ou temperatura, em tubos de qualquer material metlico para o qual seja possvel
qualificar devidamente um procedimento de soldagem aceitvel, o que incluipraticamente todos os materiais metlicos, com exceo dos ferros fundidos. Asligaes soldadas ou quaisquer outras soldas tambm no so possveis emmateriais galvanizados.
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Meios de Ligao dos Tubos:
.
adio de eletrodo.
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Meios de Ligao dos Tubos:
o sistema mais usado para as ligaesentre tubos de 2 ou maiores, emtubulaes de qualquer tipo de ao:
aos-carbono, aos-ligas e aosinoxidveis. Pode ser empregada emtoda a faixa usual de presses e detemperatura, inclusive para serviosseveros.
esse tipo de ligaes soldadas usado na maioria dos tubos industriaiscom dimetros at 1 inclusive, emtoda a faixa usual de presses e detemperaturas, para tubos de ao de
qualquer tipo. A solda de encaixe empregada tambm, embora noexclusivamente em tubos at 4, demetais no-ferrosos e de plsticos.
As unies so empregadas quando
se deseja facilidade de desmontagem.
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Ligaes Flangeadascomposta de dois flanges, um jogo de parafusos ou estojos com porcas e uma
junta de vedao. Os flanges devem ser usados no menor nmero possvel,porque so pontos passveis de vazamento, alm de serem peas caras, pesadas
e volumosas. Utilizadas em ligaes de tubos com vlvulas e equipamentos etambm nos pontos da tubulao que for necessrio desmontagem; como tambmem ligaes correntes em tubulaes de ao que possuam revestimento internoanticorrosivo.
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Meios de Ligao dos Tubos:
o ga es ac men e esmon ve s e ap ca as em me ros e ou
maiores.
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Meios de Ligao dos Tubos:Faceamento dos flanges:
Vide quadro resumo de principais meios de ligaes.
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Meios de Ligao dos Tubos:Vedao: o processo usado para impedir a passagem, de maneira esttica ou dinmica, delquidos, gases e slidos particulados (p) de um meio para outro.
Um exemplo a tampa de refrigerante
Os elementos de vedao atuam de maneira diversificada e so especficos para. , , , ,
vlvulas, etc.
o material do vedador deve ser compatvel com o produto a ser vedado, para queno ocorra uma reao qumica entre eles. Se houver reao qumica entre ovedador e o produto a ser vedado, poder ocorrer vazamento e contaminao do
produto.
Um vazamento, em termos industriais, pode parar uma mquina e causarcontaminaes do produto que, consequentemente, deixar de ser comercializado,resultando em prejuzo empresa.
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Em todas as ligaes flangeadas existe sempre uma junta que o elemento devedao.
a junta est submetida a uma forte compresso provocada pelo aperto dosparafusos, e tambm a um esforo de cisalhamento devido presso interna dofluido circulante
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Meios de Ligao dos Tubos:Vedao:Vedao:
Para que no haja vazamento atravs da junta, necessrio que a pressoexercida pelos parafusos sejam bem superior presso interna do fluido, que tendea afastar os flanges. Por esse motivo, quanto maior for a presso do fluido tantomais dura e resistente ter de ser a junta, para resistir ao duplo esforo decompresso dos parafusos e de cisalhamento pela presso.
A junta tambm dever ser suficientemente deformvel e elstica para se amoldars irregularidades das superfcies dos flanges, garantindo a vedao.
As juntas para flanges podem ser no-metlicas, semimetlicas ou metlicas.
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Meios de Ligao dos Tubos:Juntas:
Ler na apostila:Juntas de Expanso/ Compresso;movimentao das Juntastipo de juntas de compresso
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Valvulas:As vlvulas so dispositivos destinados a estabelecer, controlar einterromper o fluxo em uma tubulao. So os acessrios maisimportantes existentes nas tubulaes, e por isso, devem merecer o maior
cuidado na sua especificao, escolha e localizao.
So os seguintes os tipos mais importantes de vlvulas:1. Vlvulas de Bloqueio (block-valves) Vlvulas de gaveta (gate valves).
Vlvulas de macho (plugi cock valves). Vlvulas de esfera (ball valves). Vlvulas de comporta (slide, blast valves).Denominam-se vlvulas de bloqueio as vlvulas que se destinamprimordialmente a apenas estabelecer ou interromper o fluxo, isto , que sdevem funcionar completamente abertas ou completamente fechadas. Asvlvulas de bloqueio costumam ser sempre do mesmo dimetro nominal datubulao, e tm uma abertura de passagem de fluido com seco transversalcomparvel com a da prpria tubulao.
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Vlvula de GavetaPequena
Castelo rosqueado
Vlvula deGaveta Grande
Casteloaparafusado
Valvulas de Bloqueio:
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2. Vlvulas de Regulagem (throttling valves) Vlvulas de globo (globe valves). Vlvulas de agulha (needle valves).
Vlvulas de controle (control valves). Vlvulas de borboleta (butterfly valves). Vlvulas de diafragma (diaphragm valves).Vlvulas de regulagem so as destinadas especificamente para controlar o
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Valvulas:
, .
Essas vlvulas so as vezes, por motivo de economia, de dimetro nominalmenor do que a tubulao.As vlvulas de borboleta e de diafragma, embora sejam especificamentevlvulas de regulagem, tambm podem trabalhar como vlvulas de bloqueio.
3. Vlvulas que Permitem o Fluxo em Um s Sentido Vlvulas de reteno (check valves). Vlvulas de reteno e fechamento (stop-chcck valves). Vlvulas de p (foot valves).
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4. Vlvulas que Controlam a Presso de Montante Vlvulas de segurana e de alvio (safety, relief valves). Vlvulas de excesso de vazo (excess flow valves).
Vlvulas de contrapresso (back-pressure valves).5. Vlvulas que Controlam a Presso de Jusante Vlvulas redutoras e reguladoras de presso.
Vlvulas de quebra-vcuo (ventosas).
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Valvulas:
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Valvulas Regulagem : DiafragmaEscolha ideal para o controle e/ou bloqueio depraticamente todos os fluidos lquidos ou gasosos, neutrosou corrosivos, com ou sem slidos em suspenso.
Excelente para a: regulagem de fluxo,estanqueidade total at quando submetida pressomxima de operao, Alto rendimento operacional emfuno da baixa perda de carga, Elevada durabilidade emre imes severos de o era o com fluxos corrosivos
(vlvula com revestimento), mesmo com moderado teor deslidos em suspenso, Elevada vida til do atuador davlvula proporcionada pelo completo isolamento entre omecanismo de acionamento e o fluido controlado,Manuteno facilitada ( A substituio do diafragma
simples e rpida, sem a necessidade de se remover ocorpo da vlvula da tubulao), Para 17 dimetrosnominais diferentes correspondem apenas 12 tamanhosde diafragmas, diminuindo-se a necessidade de estoquede peas de reposio, A vlvula pode ser instalada em
qualquer posio na tubulao e permite a operao nosdois sentidos de fluxo, Fcil automatizao posterior ( sem
Caractersticas Construtivas
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Caractersticas ConstrutivasMaterial Aplicao C Bar
Borracha Natural * Fluidos abrasivos - 20+ 80
-0,9+ 8
Neoprene * Fluido moderadamente agressivo - 20+ 90
-0,9+ 8
Buna Nitrlica leos* Graxas* Hidrocarbonetos* Solventes
- 20+ 80
-0,9+ 8
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Valvulas Regulagem : Diafragma
Hypalon * cidos concentrados
* Lquidos alcalinos
- 20
+ 90
-0,9
+ 8Butil * Alimentos* leos* Graxas
- 20+ 110
-0,9+ 8
EPDM * Substncias qumicas* Substncias cidas
- 20+ 120
- 0,9+ 8
Viton * Produtos qumicos agressivos em geral - 20
+130
-0,9
+ 8Neoprene Sanitrio * Alimentcio e farmacutico - 20
+ 90- 0,9+ 8
EPDM Sanitrio * Alimentcio e farmacutico - 20+ 110
-0,9+ 8
PTFE * Alimentcio e farmacutico* Substncias qumicas
- 20+120
-0,9+ 8
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Valvulas: Regulagem: GloboAs vlvulas de globo do uma vedao bem melhor do que as vlvulas degaveta, podendo-se conseguir, principalmente em vlvulas pequenas, umaveda-o absolutamente estanque. Na maioria das vlvulas de globo ofechamento de metal contra metal, o que torna essas vlvulas prova de fogodesde que todos os metais sejam de alto ponto de fuso (mais de 1.100 C). Emalgumas vlvulas, de tamanhos pequenos, tem-se o tampo com um anel nometlico, de borracha, neoprene, plsticos etc. Essas vlvulas, que estolimitadas s temperaturas de trabalho dos materiais no metlicos do tampo,do uma veda o muito boa e destinam-se entre outras a lica es a servi os
As vlvulas de globo so usadas principalmente para servios de regulageme de fechamento estanque em linhas de gua, leos, lquidos em geral (nomui-to corrosivos), e para o bloqueio e regulagem em linhas de vapor e degases.
Para todos esses servios, as vlvulas de globo so empregadas paraquaisquer presses e temperaturas, em dimetros at 8. No usual o empregode vlvulas de globo em dimetros maiores porque seriam muito caras edificilmente dariam uma boa vedao.
com fluidos corrosivos. Exceto em vlvulas pequenas e baratas, a sede costumaser um anel substitu-vel rosqueado no corpo da vlvula.
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Vlvula de globo
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Valvulas: Regulagem: Globo
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Valvulas de Regulagem: AgulhaVlvulas de agulha (needle valves) O tampo nessas vlvulas substitudo poruma pea cnica, a agulha, permitindo um controle de preciso do fluxo. Sovlvulas usadas para regulagem fina de lquidos e gases, em dimetros at 2; emprincpio, a preciso da regulagem ser tanto maior quanto mais agudo for o ngulodo tampo e maior o seu comprimento.
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Construo das Valvulas:
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Vlvulas que Permitem o Fluxo em Um s Sentido :
Vlvula de reteno de portinhola (para tubulao horizontal).
Vlvula de reteno de portinhola dupla.
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Bombas:
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1. ALTURA DE SUCO (AS) - Desnvel geomtrico (altura em metros), entre o nvel dinmico dacaptao e o bocal de suco da bomba.Obs: Em bombas centrfugas (veremos do que se trata, mais adiante) normais, instaladas ao nvel do mar ecom fluido bombeado a temperatura ambiente, esta altura no pode exceder 8 metros de coluna dgua (8
mca).2. ALTURA DE RECALQUE (AR) -Desnvel geomtrico (altura em metros), entre o bocal de suco dabomba e o ponto de maior elevao do fludo at o destino final da instalao (reservatrio, etc.).3. ALTURA MANOMTRICA TOTAL (AMT) -Altura total exigida pelo sistema, a qual a bomba deverceder energia suficiente ao fluido para venc-la. Leva-se em considerao os desnveis geomtricos de
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Bombas:
suc o e reca que e as per as e carga por a r o em conex es e u u a es.
AMT = Altura Suco + Altura Recalque + Perdas de Carga Totais ( *)( *)Perdas em Tubulaes/Conexes e AcessriosUnidades mais comuns: mca, Kgf/cm , Lb/PolOnde: 1 Kgf/cm = 10 mca = 14,22 Lb/Pol4. PERDA DE CARGA NAS TUBULAES - Atrito exercido na parede interna do tubo quando dapassagem do fluido pelo seu interior. mensurada obtendo-se, atravs de coeficientes, um valorpercentual sobre o comprimento total da tubulao, em funo do dimetro interno da tubulao e da vazodesejada.5. PERDA DE CARGA LOCALIZADA NAS CONEXES -Atrito exercido na parede interna das conexes,registros, vlvulas, dentre outros, quando da passagem do fludo. mensurada obtendo-se, atravs decoeficientes, um comprimento equivalente em metros de tubulao, definido em funo do dimetronominal e do material da conexo.
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Bombas:6. COMPRIMENTO DA TUBULAO DE SUCO -Extenso linear em metros de tubo utilizados nainstalao, desde o injetor ou vlvula de p at o bocal de entrada da bomba.7. COMPRIMENTO DA TUBULAO DE RECALQUE- Extenso linear em metros de tubo utilizados nainstalao, desde a sada da bomba at o ponto final da instalao.8. GOLPE DE ARETE -Impacto sobre todo o sistema hidrulico causado pelo retorno da gua existente
na tubulao de recalque, quando da parada da bomba. Este impacto, quando no amortecido porvlvula(s) de reteno, danifica tubos, conexes e os componentes da bomba.9. NIVEL ESTTICO -Distncia vertical em metros, entre a borda do reservatrio de suco e o nvel(lmina) da gua, antes do incio do bombeamento.10. NIVEL DINMICO -Distncia vertical em metros, entre a borda do reservatrio de suco e o nvel
m na m n mo a gua, uran e o om eamen o a vaz o ese a a.
14.CAVITAO - Fenmeno fsico que ocorre em bombas centrfugas no momento em que o fluidosuccionado pela mesma tem sua presso reduzida, atingindo valores iguais ou inferiores a sua presso devapor (lquido vapor). Com isso, formam-se bolhas que so conduzidas pelo deslocamento do fluidoat o rotor onde implodem ao atingirem novamente presses elevadas (vapor lquido). Este fenmenoocorre no interior da bomba quando o NPSHd (sistema), menor que o NPSHr (bomba). A cavitao causarudos, danos e queda no desempenho hidrulico das bombas.15.NPSH -Sigla da expresso inglesa -Net Positive Suction Heada qual divide-se em: NPSH disponvel- Presso absoluta por unidade de peso existente na suco da bomba (entrada dorotor), a qual deve ser superior a presso de vapor do fluido bombeado, e cujo valor depende dascaractersticas do sistema e do fluido; NPSH requerido- Presso absoluta mnima por unidade de peso, a qual dever ser superior a pressode vapor do fluido bombeado na suco da bomba (entrada de rotor) para que no haja cavitao. Estevalor depende das caractersticas da bomba e deve ser fornecido pelo fabricante da mesma;
O NPSHdisp deve ser sempre maior que o NPSHreq (NPSHd > NPSHr + 0,6)
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Bombas so Mquinas Hidrulicas Operatrizes, isto , mquinas querecebem energia potencial (fora motriz de um motor ou turbina), etransformam parte desta potncia em energia cintica (movimento) e energiade presso (fora), cedendo estas duas energias ao fluido bombeado, de forma
a recircul-lo ou transport-lo de um ponto a outro.
Portanto, o uso de bombas hidrulicas ocorre sempre que h anecessidade de aumentar-se a presso de trabalho de uma substncia lquida
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Bombas:
contida em um sistema, a velocidade de escoamento, ou ambas.
ENERGIAELTRICA
ENERGIAMECNICA
ESCOAMENTO
A classificao mais usual a seguinte: Bombas Centrfugas ou Turbo-Bombas, tambm conhecidas como Hidro
ou Rotodinmicas; Bombas Volumtricas, tambm conhecidas como de Deslocamento
Positivo.
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So mquinas nas quais a movimentao do lquido produzida por foras que sedesenvolvem na massa lquida, em conseqncia da rotao de um rgo rotativodotado de ps chamado rotor. Nas turbo-bombas a finalidade do rotor, tambmchamado impulsor ou impelidor comunicar massa lquida acelerao, para queesta adquira energia cintica.
As turbo-bombas necessitam de outro dispositivo, o difusor, tambm chamado
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Bombas Centrfugas ou Turbo-Bombas:
,cintica com que o lquido sai do rotor, em energia de presso.
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Bombas Centrfugas ou Turbo-Bombas:
Figura 4.3 - Caracol de descarga centralizada com difusor fixo. Figura 4.4 Rotor fechado.
Figura 4.5 Rotor semi-aberto. Figura 4.6 Rotor aberto.
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Caractersticas gerais:
Podem ser acionadas diretamente por motor eltrico sem necessidade demodificadores de velocidade;
trabalham em regime permanente, o que de fundamental importncia em
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Bombas Centrfugas ou Turbo-Bombas:
grande nmeros de aplicaes;
fornecem boa flexibilidade operacional, pois a vazo pode ser modificada porrecirculao, fechamento parcial da vlvula na tubulao de descarga ou pormudana de rotao ou de dimetro externo do impelidor;
cobrem uma ampla faixa de vazo, desde vazes moderadas at altas vazes;permitem bombear lquidos com slidos em suspenso;
permitem bombear lquidos com slidos em suspenso
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so aquelas em que a energia fornecida ao lquido sob a forma de presso, nohavendo portanto a necessidade de transformao, como no caso das bombascentrfugas. Assim sendo, a movimentao do lquido diretamente causada por
um rgo mecnico da bomba, que obriga o lquido a executar o mesmomovimento de que ele est animado. O lquido, sucessivamente, enche, e depois expulso, de espaos com volume determinado, no interior da bomba.
ubu aes dust a subu aes dust a s
Bombas de deslocamento positivo ou volumtricas:
As bombas de deslocamento positivo podem ser: alternativas e rotativas.
Nas bombas alternativaso lquido recebe a ao das foras diretamente de umpisto ou mbolo (pisto alongado), ou de uma membrana flexvel (diafragma).Nas bombas rotativas, por sua vez, o lquido recebe a ao de forasprovenientes de uma ou mais peas dotadas de movimento de rotao, quecomunicam energia de presso, provocando escoamento. Os tipos mais comunsde bombas de deslocamento positivo rotativas so: bomba de engrenagens,bomba helicoidal, de palhetas e pisto giratrio.
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Caractersticas gerais - bombas alternativas: bombeamento de gua de alimentao de caldeiras, leos e de lamas; imprimem as presses mais elevadas dentre as bombas e possuem
pequena capacidade; podem ser usadas para vazes moderadas; podem operar com lquidos muito viscosos e volteis; capazes de produzir presso muita alta;
Bombas de deslocamento positivo ou volumtricas:
.
Caractersticas gerais - bombas rotativas: provocam uma presso reduzida na entrada e, com a rotao, empurram ofluido pela sada; a vazo do fluido dada em funo do tamanho da bomba e velocidade de
rotao, ligeiramente dependente da presso de descarga; fornecem vazes quase constantes; so eficientes para fluidos viscosos, graxas, melados e tintas; operam em faixas moderadas de presso; capacidade pequena e mdia.
Bombas Hidrulicas
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Bombas Hidrulicas
As exigncias a uma bomba hidrulica podem ser reunidas numa nica frase:
Bombas hidrulicas devem converter energia mecnica (torque, rotao) emenergia hidrulica (fluxo volumtrico, presso).
Na prtica as reais exigncias so naturalmente substancialmente mais diferenciadas.
Na seleo de bombas hidrulicas os seguintes pontos precisam ser observados:
- o meio operacional, ou seja, o fluido hidrulico,
- a faixa de presso exigida,- a faixa de rotao esperada,- a temperatura operacional mnima e mxima,- a viscosidade mais alta e mais baixa,- a situao de instalao (tubulao etc.),
- o tipo de acionamento (acoplamento, motor etc.),- a vida til esperada,- o nvel de rudo mximo,- facilidade de manuteno e assistncia- eventualmente preo mximo pretendido
Bombas Hidrulicas
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Bombas Hidrulicas
Bombas Hidrulicas
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Bombas Hidrulicas
Bomba de Engrenagem Externa:s engrenagens giram em sentidos opostos, criando um vcuo parcial na cmara deentrada da bomba. O fluido introduzido no vo dos dentes e transportado junto carcaa at a cmara de sada. Ao se engrenarem novamente, os dentes foram o
fluido para a abertura de sada.A alta presso na abertura de sada impe uma carga radial nas engrenagens e nosrolamentos.Esse ti o de bomba eralmente usado ara resses at 210 bar e vazo at 660l/min. Vemos, ento, que a bomba de engrenagens mais bem utilizada em
circuitos que requeiram baixa ou mdia vazo e presso relativamente alta.
Caractersticas Importantes:Volume de deslocamento: 0,2 a 200 cm;Presso Mxima at 300 barFaixa de Rotao 500~6000 min-1
Bombas Hidrulicas
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Bombas Hidrulicas
Bomba de Engrenagem Externa:
Bombas Hidrulicas
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o bas d u cas
Bomba de Engrenagem Interna:
Uma bomba tpica de engrenagens
com dentes internos, na qual ascmaras de bombeamento soformadas entre os dentes dasengrenagens.
Uma vedao na forma de meia-lua
montada entre as engrenagens elocalizada no espao entre a aberturade entrada e de sada, em que a folgaentre os dentes das engrenagens mxima.
Caractersticas Importantes:
Volume de deslocamento: 3 a 250 cm;Presso Mxima at 300 barFaixa de Rotao 500~3000 min-1
Bombas Hidrulicas
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Bomba de Engrenagem Interna
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Bombas Hidrulicas
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Bombas de Parafusos
So bombas compostas por dois parafusos que tem movimentos sincronizados atravs
de engrenagens. O fluido admitido pelas extremidades e, devido ao movimento derotao e aos filetes dos parafusos, empurrado para a parte central onde descarregado. Os filetes dos parafusos no tem contato entre si, porm, mantm folgasmuito pequenas, das quais depende o rendimento volumtrico.
Essas bombas so muito utilizadas para o transporte de produtos de viscosidadeelevada. H projetos de bombas com uma camisa envolvendo os parafusos, por ondecircula vapor, com o objetivo de reduzir a viscosidade do produto.
H casos em que essas bombas possuem trs parafusos e os filetes esto em contatoentre si e um caso particular em que h apenas um parafuso.
Bombas Hidrulicas
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Bombas de Parafusos
PrincipaisPrincipaiscaractersticas:caractersticas:
Baixo nvel de rudoBaixo nvel de rudo
Altas vazesAltas vazes
Caractersticas Importantes:Volume de deslocamento: 15 a 3500 cm;Presso Mxima at 200 barFaixa de Rotao 1000~3500 min-1
Bombas Hidrulicas
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Bombas de Parafusos
Caractersticas Importantes:Volume de deslocamento: 15 a 3500 cm;Presso Mxima at 200 barFaixa de Rotao 1000~3500 min-1
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Bombas Hidrulicas
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Bombas de Palhetas
Bombas Hidrulicas
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Uma bomba de palhetas constituda por um rotor provido de ranhuras nas quaisdeslizam palhetas que durante o movimento de rotao desse rotor entram em contato
com um anel excntrico devido ao efeito da fora centrfuga.
O espao compreendido entre o rotor, o anel e as palhetas enche-se leo vindo da
Bombas de Palhetas
. . ,
passagem do conjunto rotor-palhetas pela vizinhana cmara de aspirao, o volume doespao compreendido entre duas palhetas aumenta, provocando uma depresso queaspira o leo; mas quando est vizinhana da cmara de descarga, o volumecompreendido entre as duas ps diminui, obrigando assim o leo a fluir para adescarga.
A variao da vazo neste tipo de bomba possvel com a alterao da excentricidade.Quando (e=o), isto , excentricidade nula (rotor e estator no mesmo eixo de giro), avazo ser nula. A vazo ser mxima para a mxima excentricidade, isto , quando orotor posicionado tangente ao estator.
Bombas Hidrulicas
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Deslocamento: 18 a 193 cm3
Presso mxima: at 210 bar
Faixa de rotao: 900 a 1800rpm
Bombas de Palhetas
A regulagem da vazo feita por um sistemade parafusos.
A superfcie do anel e as pontas das palhetasso os pontos de maior desgaste, os quaisso compensados pelas palhetas que podem
se mover mais nas ranhuras do rotor.
Bombas Hidrulicas
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Bombas de Palhetas
SucoSuco
SucoSuco
PressoPresso
Bombas de palhetas principio de funcionamento
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Bombas de Palhetas
Fora de apoio da palhetaFora de apoio da palheta
Palheta simplesPalheta simples
Fora de apoio da palhetaFora de apoio da palheta
Palheta duplaPalheta dupla
Para bombasPara bombasacima de 150 bar,acima de 150 bar,foi feito umfoi feito umchanfro lateralchanfro lateralpara no romper opara no romper ofilme de leofilme de leo
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Bombas Hidrulicas
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Bombas de Palhetas de Vazo Varivel
Bombas de palhetas com volume de deslocamento varivel, diretamente operadas.Nestas bombas a posio do anel de curso pode ser influenciada atravs de trs
dispositivos de ajuste:- Parafuso de ajuste para o volume de deslocamento (1) A distncia do anel para orotor determina diretamente o volume de deslocamento, a vazo da bomba.
- Parafuso de ajuste de altura (2)Com este altera-se a posio do anel de curso no sentido vertical (influenciadiretamente rudo e dinmica da bomba).
- Parafuso de ajuste para presso de trabalho mx. (3) A fora da mola de pr-tensodetermina a presso mxima de operao.O processo de deslocamento desta bomba j foi descrito no item anterior.
Bombas Hidrulicas
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Bombas de Palhetas Vazo Varivel
Bombas Hidrulicas
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Dependendo da resistncia ao fluxo no sistema hidrulico. forma-se uma presso.Esta presso age na bomba na rea marcada em vermelho, e atua sobre a reainterna do anel.
A fora da presso neste campo pode ser representada como vetor de fora (F,)Decompondo-se este vetor de fora em suas componentes vertical e horizontal,
Bombas de Palhetas Vazo Varivel
v ,e uma pequena fora que atua contra a mola (F
h).
Enquanto a fora da mola(Ff)for maior que a fora (Fh) o anel permanece na posiomostrada.
Se a presso no sistema aumentar, aumenta a fora (F) e respectivamente tambm(Fv)e (Fh).
Se(Fh)ultrapassa a fora da mola(Ff), o anel se desloca da posio excntrica parauma posio quase concntrica.
Bombas Hidrulicas
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A alterao de volume nas cmaras de deslocamento se reduz tanto, at que a vazoefetiva na sada da bomba se torne quase zero.
A bomba agora s desloca tanto leo o quanto que escapa ao reservatrio porvazamento interno atravs das folgas internas. A presso no sistema mantida pelabomba. A presso poder ser ajustada diretamente atravs da pr-tenso da
Bombas de Palhetas Vazo Varivel
.zero (Q = zero) quando atingem a presso mxima ajustada, so sempre equipadascom uma conexo de dreno. Atravs desta conexo o leo conduzido, e flui atravsdas folgas dentro da bomba do campo de presso (vermelho), para a carcaa (azul).
Atravs do leo de dreno o calor por atrito conduzido para fora e em operao decurso zero garante-se a lubrificao das peas internas
Bombas Hidrulicas
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1. Ajuste de vazo mxima
2. Oscilao do anel rudo
3. Ajuste de presso mxima
Bombas de Palhetas Vazo Varivel
Bombas de palhetas varivel ao direta
Bombas Hidrulicas
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Bombas de Palhetas Pr-Operadas com Volume de deslocamento Varivel
Princpio bsico destas bombas muito semelhante das bombas de palhetasdiretamente comandadas. As diferenas esto nos dispositivos de variao do curso do:anel.
No lugar de uma ou mais molas de presso, o anel de curso movimentado por meiode um mbolo variador submetido presso.
Os dois mbolos variadores tm diferentes dimetros (relao de rea aprox. 2:1).
Atrs do mbolo variador de dimetro maior encontra-se uma moia de presso. Estamola responsvel para que, na colocao em operao da bomba, o anel de curso seencontre na posio excentrica.
A presso que se forma no sistema hidrulico conduzida atravs de canais internosatuando mbolo variador menor, assim como para o regulador R e em seguidaiguais, o anel de curso, em funo das diferentes reas nos mbolos variadores,permanece na posio mostrada.
Bombas Hidrulicas
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Diretamente operada Pr-comandada
Bombas de Palhetas Pr-Operadas com Volume de deslocamento Varivel
Bombas HidrulicasBombas de Palhetas com Regulador de Presso
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Bombas de Palhetas com Regulador de Presso
Funcionamento do regulador de pressoO regulador de presso determina a presso mxima do sistema.
As exigncias ao regulador de presso so:- Alta dinmicaIsto , os processos de regulao de presso precisam ser rpidos (50 a 500 ms). Adinmica depende do tipo construtivo da bomba, do regulador e do sistema
hidrulico.- EstabilidadeTodos os sistemas hidrulicos com presso regulada tendem oscilaes. Oregulador precisa representar um bom compromisso de dinmica e estabilidade
- RendimentoNa posio de regulagem, uma determinada parte da vazo da bomba conduzidaao reservatrio atravs do regulador. Esta perda de potncia deveria ser a menorpossvel, mas tambm dever garantir a dinmica e a estabilidade na medida
necessria
Bombas Hidrulicas
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Bombas de Palhetas com Regulador de Presso
Vlvula controle deVlvula controle depressopresso
ouou
Regulador de pressoRegulador de presso
ouou
CompensadorCompensador
Bombas HidrulicasBombas de Palhetas com Regulador de Presso
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g
Estrutura e funcionamento do regulador de presso
O regulador de presso composto do mbolo regulador (1), carcaa (2), mola (3) e
do dispositivo de ajuste (4). Na posio inicial a mola pressiona o mbolo reguladorna posio como representado na carcaa do regulador. O fluido hidrulico chega aombolo regulador atravs de canais na bomba. O mbolo provido de um furo
.pelo mbolo regulador. Na posio mostrada, fluido que est sob presso do sistema,
passa atravs do furo longitudinal e do furo transversal para o mbolo reguladormaior.A comunicao com o reservatrio est fechada mediante uma nervura no mboloregulador.A presso atual no sistema hidrulico atua contra a rea frontal do mbolo regulador.
Enquanto a foraFpresultante da presso for menor que a contra-fora da molaFf,abomba permanece na posio mostrada. Atrs dos dois mbolos reguladores existe amesma presso
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A presso operacional mais baixa do que a presso mxima ajustada no regulador depresso.Quando, com um aumento da presso no sistema hidrulico, a fora Fp,aumenta, o
mbolo regulador se deslocar contra a mola.No regulador abre-se a comunicao com o reservatrio. A vazo que ali escapaacarreta uma reduo da presso atrs do mbolo maior. A presso do sistemacontinua a licada sobre o mbolo re ulador menor ue em urra o anel de curso contrao mbolo maior, sobre o qual atua uma presso menor, at quase a posio central.
Ocorre um equilbrio de foras:
rea de mbolo regulador menorx presso alta = rea de mbolo regulador maiorxpresso baixa.
A vazo retorna para zero, a presso do sistema mantida.Devido a este comportamento, a perda de potncia no sistema, quando atingida apresso mxima ajustada, pequena. O aquecimento do fluido permanece baixo e oconsumo de energia mnimo.
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A presso operacional corresponde ao valor ajustado no regulador de presso
Se a presso no sistema hidrulico baixar novamente, a mola no regulador de presso
desloca o mbolo regulador. Com isto a comunicao com o reservatrio bloqueada eatrs do mbolo maior passa a atuar a presso total do sistema.O equilbrio de foras dos mbolos reguladores est desfeito e o mbolo reguladormaior desloca o anel de curso ara a osi o excntrica.
g
A bomba volta a bombear para o sistema hidrulico. Bombas de palhetas variveis quetrabalham pelo princpio descrito, tambm podem ser equipadas com uma srie deoutras variantes de reguladores como p.ex.:
Regulador de vazo,
Regulador presso/vazo ou
Regulador de potncia
Bombas Hidrulicas
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Bomba de Engrenagem Externa:
A formao de volume ocorre entre os flancos dos dentes e as paredes da carcaa.Na bomba, uma das engrenagens a motriz acionada pelo eixo a qual gira a outra.
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Ventiladores
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Ventiladores
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AUTOMAO HIDRULICA/PNEUMTICA
Conceitos
Fluido - qualquer substncia capaz de escoar e assumir a forma dorecipiente que o contm.
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Fluido q q pp q
Hidrulica - a cincia que estuda lquidos em escoamento e sobpresso. Em nosso caso trataremos apenas de leo-hidrulica que vem aser o ramo da hidrulica que utiliza o leo como fluido.
Hidrosttica- Cincia que trata dos lquidos sob presso (mecnicados fluicos estticos, seguidas das condies de equilbrio dos fluidos).
Presso- Em termos de hidrosttica, define-se presso como sendo afora exercida pelo fluido por unidade de rea do recipiente que o contm.Sua unidade no SI dada em N/m2 ou Pa, embora seja comum ainda autilizao de unidades como (Atm, Bar, Kgf/mm2, Lib/in2, etc.).
Hidrodinmica-Trata dos lquidos em movimento(teoria da vazo), emais precisamente energia cintica.
Relao de presso em um cilindro hidrulico:
Exemplo 1
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Exemplo 2
Relao de presso em um reservatrio cheio de fluido
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Exemplo 3Em termos de Hidrodinmica, a pressoem uma tubulao pode ser conhecida apartir da equao da energia, que levaem considerao a energia cintica e
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em considerao a energia cintica epotencial do fluido, a taxa de massa, aperda de carga das tubulaes econexes e o trabalho realizado pelabomba de suco.
vvP=
21
2
2&
..
2.
Outra forma de representar a equao da energia como demonstrado emid
Exemplo 3
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seguida:
Relacionando a velocidadede entrada do fluido v1 comas sees transversais A1 eNhLyg
A
A
vPm =
+
+
..2
1
.
2
2
12
1
&
.
Relacionando a velocidade
de sada do fluido v2com assees transversais A2 e A1da tubulao.
NhLygA
Av
Pm =
+
+
..2
1
. 1
22
2
&
Alm destas equaes, h ainda a conhecidaEquao de Bernoulli,em
Exemplo 3
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que as variveis hL (perda de carga total) e N (potncia necessria bomba) no so levadas em considerao .
Multiplicando-a pela massa especfica () e aplicando-a a dois pontos
distintos de uma tubulao, como a representada pela figura abaixo,chegar-se- seguinte equao:
Exemplo Aplicao 1
D j h d t
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Deseja-se conhecer a presso da gua no pontoB da tubulao de alimentao ao lado.Considere os seguintes dados:
Exemplo Aplicao 1
[ ]vvP 21
2
2
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Isolando P
[ ]NhLyg
vvPm =
++
..
2.
12
&
Exemplo Aplicao 1
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Taxa de massa m, ser:.
Presso P1 (presso ao ponto A)
Sees A e A :
Exemplo Aplicao 1
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Sees A1e A2:
Exemplo Aplicao 1
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Exemplo Aplicao 2
Um medidor de Venturi consiste em um conduto convergente, seguido de umd t d di t t t h d t t i t d
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conduto de dimetro constante chamado garganta e, posteriormente, de umaporo gradualmente divergente. utilizado para determinar a vazo numconduto. Sabendo que (v2 = 3m/s =1,5 . v1), P1 = 10 Kpa e o fluido no conduto
leo (p = 900 Kg/m3), determine o valor de P2 na garganta do Venturi.
Observar:
fluxo de fluido livre;
no considera perda de carga;
y = 0 (mesma linha de centro);
Exemplo Aplicao 2
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Transmisso de Energia Hidrulica
O fundamento da Hidrosttica a lei de Pascal:
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A atuao de uma fora sobre um fludo em estado de repouso converge para todasas direes dentro deste mesmo fludo.A intensidade da presso do fludo igual a fora-peso quando nos referimos sua
rea de atuao.A Presso atua sempre em sentido perpendicular sobre as paredes do recipiente.
Alm disso, a presso avana igualmente para todos os lados. Se desprezarmos apresso por gravidade, a presso em todos os pontos se torna igual.
Devido presses com as quais se trabalha nas modernas instalaes hidrulicas,pode-se desconsiderar a presso por gravidade.
Uma vez que a presso avana igualmente para todos os lados, oformato do recipiente no tem importncia Para que possamos trabalhar
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formato do recipiente no tem importncia. Para que possamos trabalharcom a presso hidrosttica, damos um exemplo
Quando a fora F1, atua sobre a rea A1, resulta a presso:
A presso P atua sobre cada ponto do sistema, portanto tambm sobre
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a rea A2. A fora F2atingvel (comparvel a uma carga a ser erguida)ser:
Temos:
Ou:
Lembrando ento da definio de presso:Em termos de hidrosttica define se presso como sendo a fora e ercida
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Em termos de hidrosttica, define-se presso como sendo a fora exercidapelofluido por unidade de rea do recipiente que o contm.
P1= P2
O que significa dizer que a pressoa mesma nas plataformas A1 e A2, bem comoem todo o espao interno existente entre ambas plataformas da alavanca hidrulica(presso hidrosttica).Raciocnio anlogo pode ser feito entre as variveis A1, h1 e A2, h2. H uma relaode proporcionalidade entre h2 e h1 que est intimamente ligada razo A1/A2.
Isso quer dizer que:
h2h1
Transmisso de Energia Hidrulica
Novamente para transformar uma relao de proporo em uma relao deigualdade necessrio multiplicar um dos termos por uma constante que
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igualdade, necessrio multiplicar um dos termos por uma constante que dada pela razo A1/A2.
Essa rela o tambm ode ser reescrita como:
Lembrando da geometria espacial que o volume de um slido regular :
Tipos de Vazo
Define-se como sendo o volume de fluido descarregado pela bomba porunidade de tempo, ou ainda o produto entre velocidade com que o fluido se
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O tipo de fluxo igualmente importante para a perda de energia em umainstalao hidrulica.Podemos distinguir dois tipos de fluxo:- Fluxo laminar e
desloca em uma tubulao e a seo transversal desta.
- uxo ur u en o.
At uma determinada velocidade os fludos se movimentam em camadas(movimento laminar) atravs do tubo. Nesta altura a camada interna do fludoapresenta a maior velocidade. A camada mais externa est imvel em contatocom a parede do tubo .
Tipos de Vazo
Se aumentarmos a velocidade da vazo, modificada a forma de fluxoda velocidade crtica, ela se torna giratria (turbulenta).
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Com isto se eleva a resistncia da vazo e as perdas hidrulicas. Poreste motivo o fluxo turbulento geralmente no desejado.A velocidade crtica no uma grandeza fixa. Ela depende daviscosidade do fludo e da seco transversal da vazo. A velocidadecrtica pode ser calculada e no deveria ser ultrapassada em instalaes
hidrulicas
Tipos de Vazo
Sua unidade no S.I. dada em [m3/s]. embora seja comum encontrar emhidrulica unidades como [l/min] ou [g.p.m.].
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Nmero de Reynolds Re
Atravs do fator de Reynold possvel se determinar a grosso modo o tipode fluxo.
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de u o
Temos ento:
v= velocidade de vazo em m/s
dh= dimetro hidrulico em m, no caso de sees transversais circulares
igual ao dimetro interno do tubo, no mais temos dh=4xA/U.A = rea da seco transversal;
U = permetro
= Viscosidade Cinemtica em m2/s
Nmero de Reynolds Re
Re crit= 2300
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Este valor s vlido para tubos redondos, tecnicamente lisos e
retos.
o e crita orma e uxo mu a e am nar para ur u en o e
vice-versa.Fluxo laminar ocorre quando Re < Re crit e
Fluxo turbulento ocorre quando Re > Re crit
Em uma instalao hidrulica o fluido de presso tem como funo principaltransmitir foras e movimentos. Dadas as mltiplas possibilidades de utilizao eaplicao dos acionamentos hidrulicos, exigem-se dos fluidos de presso outras
Fluidos Hidrulicos de Presso
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aplicao dos acionamentos hidrulicos, exigem se dos fluidos de presso outrasfunes e propriedades adicionais.Como no h um fluido de presso igualmente apropriado para todas as reas de
aplicao, na seleo do fluido de presso precisam ser consideradas asparticularidades da aplicao. S assim possvel uma operao ampla, econmica esem distrbios.
Propriedades lubrificantes e proteo contra desgasteO fluido de presso deve estar em condies de envolver todas as peas mveis comuma pelcula lubrificadora que no se rompa. A pelcula lubrificadora pode romper-seem decorrncia de:
presses altas,
alimentao insuficiente de leo,baixa viscosidademovimentos deslizantes lentos ou muito rpidos.
A conseqncia ento desgaste por engripamento (a folga de ajuste padro)
Fluidos Hidrulicos de Presso
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Fluidos Hidrulicos de Presso
Alm do desgaste por engripamento distingue-se ainda desgaste de abraso, fadiga ecorroso.
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corroso.
O desgaste por abraso se manifesta entre peas deslizantes entre si com fluidos de
presso contaminados, ou filtrados inadequadamente, contaminados por partculasslidas (p.ex. abraso por metais, carepa, areia, etc.). Do mesmo modo as partculasestranhas arrastadas podem, com as altas velocidades do fluido de presso, causarabraso nos componentes.
Atravs da cavitao pode-se alterar a estrutura nos componentes, levando-os aodesgaste por fadiga. Desgaste profundo poder ocorrer nos mancais das bombas,atravs da contaminao do fluido de presso com gua.
Em caso de paradas prolongadas da instalao hidrulica e com a utilizao de fluidode presso inadequado, pode ocorrer desgaste por corroso. Forma-se ferrugem pelaao da umidade sobre as superfcies deslizantes causando desgaste mais acentuadonos componentes.
Viscosidade de um Fluido
De todas as propriedades de um leo lubrificante, a viscosidade a caractersticamais importante, que em termos gerais definida como sendo a resistncia oferecida
i t l ti d l l ( t ) A i id d d d l
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ao movimento relativo de suas molculas (escoamento). A viscosidade dada pelarelao entre a tenso de cisalhamento e a taxa de cisalhamento do fluido.
A viscosidade altera-se em funo da temperatura. No SI (sistema Internacional) aviscosidade dada em mm2/s.
A viscosidade no caracteriza a Qualidade do fluido de presso, mas define seu
comportamento em uma determinada temperatura de referncia. Para instalaohidrulica muito importante considerar os valores de viscosidade mnimos emximos nos catlogos dos fabricantes do componentes hidrulicos.
A International Organization for Standardization (ISQ) elaborou um sistema declassificao para lubrificantes lquidos de uso industrial integrados na DIN 51519,em 1976, usada desde ento para todos os leos lubrificantes e adotadainternacionalmente. A classificao define 18 categorias de viscosidade entre 2 a1500 mm2/s(cSt) a 400C, conforme a tabela A.2 (ver apndice A).
ndice de ViscosidadeO fluido de presso havendo variaes de temperatura mesmo numa ampla faixa no
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O fluido de presso havendo variaes de temperatura, mesmo numa ampla faixa, nodeve apresentar grandes alteraes em sua viscosidade, caso contrrio os fluxos
volumtricos em pontos de estrangulamento iriam variar (alterao da velocidade dosconsumidores). Obtm-se o ndice de viscosidade atravs da Norma DIN ISO 2909. Nodiagrama Viscosidade -Temperatura, o ndice de viscosidade mais favorvel do fluido de
.necessrios principalmente em aplicaes sujeitas as altas variaes de temperatura,
como
Comportamento Viscosidade-PressoA viscosidade de fluidos de presso altera-se tambm com aumento da presso. Compresses acima de 200 bar preciso observar estas propriedades no planejamento de
instalaes hidrulicas. Com aproximadamente 400 bar j se atinge o dobro daviscosidade
Compatibilidade com materiaisO fluido de presso deve apresentar uma elevada compatibilidade com outros materiaisexistentes nas instalaes hidrulicas utilizados para mancais vedaes pinturas etc
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existentes nas instalaes hidrulicas, utilizados para mancais, vedaes, pinturas etc.Isto tambm vale para o caso em que ocorra vazamentos na instalao hidrulica
entrando assim em contato com outros componentes da instalao tais como linhaseltricas, componentes mecnicos etc.
s a a e ao c sa amen oNas arestas de comando e assentos de vlvulas, na abertura e no fechamento o fluido
de presso, solicitado mecanicamente; o fluxo do fluido de presso cisalhado. Esteprocesso influencia na vida til do fluido de presso.Se o fluido de presso tiver aditivos que melhorem o ndice de viscosidade, asensibilidade ao cisalhamento aumenta. Nas solicitaes normais ao cisalhamentoatravs de vlvulas e bombas, ocorre uma queda passageira da viscosidade que, no
entanto, logo se normaliza. Porm se a solicitao ao cisalhamento ultrapassa aresistncia ao cisalhamento dos aditivos, ento estes so parcialmente destrudos e ovalor original de viscosidade no mais alcanado. Chega-se a uma queda permanentede viscosidade
Resistncia contra cargas trmicasO fluido de presso pode aquecer-se durante a operao da instalao (se possvel noacima de 800C). Durante o tempo de parada o fluido esfria novamente. Estes processos
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repetitivos influem sobre a vida til do fluido de presso. Por isso, em muitasinstalaes, a temperatura operacional do fluido de presso mantida constante com
trocadores de calor (aquecimento e resfriamento).A vantagem uma curva caracterstica de viscosidade estvel e uma vida tilprolongada do fluido de presso.Como desvantagem deve-se citar os custos de aquisio e de operao mais caros(energia eltrica para aquecimento e resfriamento gua/ ar).
Resistncia contra solicitao oxidanteO processo de envelhecimento de leos minerais influenciado por oxignio, calor, luze catalisao. Um leo mineral com alta resistncia ao envelhecimento, possuiinibidores de oxidao que evitam uma rpida absoro de oxignio. Absoro mais
elevada de oxignio iria favorecer adicionalmente a corroso de componentesconstrutivos. Cobre, chumbo, bronze, lato e ao tm um efeito cataltico especialmentealto e influenciam sobre a vida til do fluido de presso. Estes materiais ou combinaesde materiais encontram-se nos elementos construtivos dos sistemas hidrulicos.
Baixa Compressibilidade
O ar dissolvido e transportado no fluido de presso condiciona a compresso da coluna
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O a d sso do e t a spo tado o u do de p esso co d c o a a co p esso da co u ado fluido de presso. Esta caracterstica influencia na preciso de acionamentoshidrulicos. Nos processos de comando e regulao a compressibilidade influi nostempos de reao. Por isso grandes volumes sob presso so abertos rapidamenteocorrendo ento golpes de descarga na instalao. A compressibilidade do fluido de
elevao da temperatura e diminui com aumento da presso.Como valor orientativo para leo mineral, para consideraes tericas, pode-se calcularcom um fator de compressibilidade de 0,7 at 0,8 % por 100 bar. Para o fluido aguapode-se calcular com um fator de 0,45 % por 100 bar.
A compressibilidade aumenta consideravelmente quando ar no dissolvido arrastadojunto com o leo (bolhas de ar). Devido falhas de projeto, tamanho e construo doreservatrio bem como tubulao imprpria, o ar no dissolvido no consegue separar-se do fluido de presso piorando com isto consideravelmente o fator decompressibilidade. Como outras conseqncias aparecem rudos, movimentos aostrancos e forte aquecimento na instalao hidrulica (veja tambm efeito Diesel).
Sob o efeito Diesel entende-se a auto-ignio de uma mistura ar - gs. O leo mineralcontm muitas microbolhas de ar. Se o leo mineral submetido rapidamente a altapresso - portanto comprimido -ento as microbolhas de ar so altamente aquecidas,
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presso portanto comprimido ento as microbolhas de ar so altamente aquecidas,de modo que pode ocorrer uma auto-ignio. Com isto ocorre um grande aumento de
presso e temperatura localizadas, podendo danificar as vedaes dos componenteshidrulicos. Com isto a vida til do fluido de presso igualmente prejudicada.
Baixa dilatao trmicaSe o fluido aquecido sob presso atmosfrica, aumenta o seu volume. Nasinstalaes com grande volume de preenchimento, preciso considerar a temperaturaoperacional futura da instalao.
Exemplo:O volume do leo mineral aumenta em 0,7% a cada 100C de aumento de temperatura.
Pouca formao de espumaPequenas bolhas de ar ascendentes podem formar espuma na superfcie doreservatrio. Atravs de correta disposio das tubulaes de retorno no reservatrio, e
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atravs de correta construo do reservatrio, por ex. com divisrias, pode-seminimizar a formao de espuma. leos minerais possuem aditivos qumicos quereduzem a formao de espuma. A tendncia do fluido de presso formar espumaaumenta com o envelhecimento, contaminao e gua condensada.
e a om a succ onar eo com espuma, po er o ocorrer a as no s s ema, e anosna bomba.
Baixa absoro de ar e boa eliminao de arO fluido de presso no deve absorver e transportar ar, e ser capaz de eliminarrapidamente o ar eventualmente arrastado. Aditivos qumicos adicionais favorecempositivamente esta exigncia.A sada do ar ou a capacidade de eliminao do ar (CEA) determinada conforme DIN51 381. O tempo que necessrio para a eliminao de bolhas de ar contidas no leomineral at 0,2% do volume, medido em minutos. A capacidade de eliminao do ardiminui com um aumento de temperatura do fluido de presso
Viscosidade de um Fluido
Alto ponto de ebulio e baixa presso de vaporQuanto mais alto for o ponto de ebulio do fluido de presso utilizado, tanto maior
d t t i d d i t l
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poder ser a temperatura mxima de operao da instalao.
Alta densidadePor densidade de um fluido de presso entende-se a relao de sua massa para o seu
potncia maior com o mesmo volume do fluido de presso. Em acionamentoshidrostticos esta considerao menos importante do que nos acionamentoshidrodinmicos. A densidade dos leos minerais situa-se entre 0,86 e 0,9 g/cm3.Na prtica a temperatura de referncia para a densidade del50C.
Boa condutibilidade trmica
O calor gerado nas bombas, vlvulas, motores, cilindros e tubulaes dever sertransportado pelo fluido de presso para o reservatrio. O reservatrio irradia o calorgerado atravs de suas paredes para o ambiente. Se as superfcies de irradiao noforem suficientes, precisam ser previstos trocadores de calor (resfriadores) adicionais nainstalao, para evitar sobreaquecimento da instalao e do fluido de presso.
Boas propriedades dieltricas (no condutoras de eletricidade)O fludo de presso no deve conduzir energia eltrica (por ex. em curto-circuito,ruptura de cabos, etc.),solenides geralmente so banhados em leo para eliminar o
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calor gerado e para obter um amortecimento no impacto do ncleo).
No higroscpico (no atrair umidade)Em instalaes, que operam com leos minerais, preciso cuidar para que o leomineral ermane a livre de ua odendo ois ocorrer falhas ue levam arada dainstalao. A gua pode penetrar atravs de vedaes dos cilindros e eixos, atravs de
resfriadores devido a vazamentos internos e umidade do ar condensada nas paredes doreservatrio. Tambm no preenchimento do reservatrio j pode estar contido gua(gua condensada) no tambor do novo fluido de presso. Se o teor de gua for maiorque 0,2% do volume total, preciso efetuar a troca do fluido de presso. Umaseparao da gua do fluido de presso pode ser realizada com auxlio de separadoresou centrifugas enquanto a instalao est em funcionamento (principalmente emgrandes instalaes).Em instalaes que operam ao ar livre (maior umidade de ar echuva), instala-se um secador de ar em srie ao filtro de ar, o qual seca o ar necessrio,devido as alteraes de nvel do volume do fluido de presso no reservatrio.
Viscosidade de um Fluido
Como o peso especfico da gua maior em relao ao do fluido de presso, a guacontida no fluido de presso pode acumular-se no fundo do reservatrio, durante osintervalos em que a instalao est parada (leo mineral e gua no reagem
i i t t t d t d )
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quimicamente e, portanto, podem ser novamente separados).Se no reservatrio tiver um indicador passante de nvel, possvel visualizarclaramente a existncia da gua. Abrindo-se o registro de dreno no reservatrio comcuidado, a gua sair primeiro. Em instalaes grandes, muitas vezes, montado um
,quando atingido um nvel de gua previamente ajustvel
Viscosidade de um Fluido
De difcil ignio no inflamvelInstalaes hidrulicas tambm so aplicadas em locais de produo que precisamoperar com chama viva ou altas temperaturas. Para estas condies, utilizam-se fluidosde presso com alto ponto de ignio de difcil inflamao ou fluidos resistentes ao
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de presso com alto ponto de ignio, de difcil inflamao, ou fluidos resistentes aofogo.
No txico (Baixa Toxidade, quanto ao Vapor e aps sua Decomposio).Para evitar ericulosidades sade e ao ambiente atravs dos fluidos de ressodevem ser observadas as instrues especficas na documentao dos fabricantes defluidos de presso.
Boa proteo contra corrosoOs fabricantes de bombas, vlvulas, motores e cilindros testam os mesmos com leosminerais que deixam nos componentes uma proteo anti-corroso. A capacidade
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minerais que deixam nos componentes uma proteo anti corroso. A capacidadeprotetora anti-corrosiva de leos minerais obtida atravs de aditivos qumicos, que
formam uma pelcula repelente gua sobre as superfcies metlicas, e quando doenvelhecimento do leo mineral, neutralizam os produtos corrosivos da decomposio.
-colocao em operao. Em uma armazenagem mais prolongada dos componentes, preciso tomar cuidados especiais contra a corroso (por ex. atravs de leos deconservao).
Sem formao de substncias pegajosasDurante os tempos de parada prolongada da instalao hidrulica, durante a operao,
com aquecimento e resfriamento e pelo envelhecimento, o fluido de presso no deveformar substncias que levem adeso de peas mveis dos componenteshidrulicos.
Viscosidade de um Fluido
Boa propriedade de filtraoO fluido de presso de uma instalao hidrulica permanentemente filtrado durante aoperao no fluxo de ida retorno ou em ambos para retirar as partculas slidas do
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operao no fluxo de ida, retorno ou em ambos, para retirar as partculas slidas dofluido de presso. O fluido de presso e sua viscosidade influenciam o tamanho do filtroe o material da malha filtrante.
. preciso prever um filtro maior. Para fluidos de presso agressivos necessita-se de
materiais especiais para o elemento filtrante.Os aditivos contidos nos fluidos de presso no devem sedimentar-se nos filtros. Se emequipamentos so aplicados filtros ultrafinos com 5 m de abertura de malha oumenores, preciso analisar o fluido de presso quanto s suas caractersticas para
estas condies de aplicao.
Compatibilidade e troca com outros fluidos hidrulicos de presso (troca defluido)Por causa de reformas modificaes ou mudana da linha de produo condies
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Por causa de reformas, modificaes ou mudana da linha de produo, condiesambientais alteradas ou devido a novas leis, pode ser necessrio efetuar uma trocado fluido de presso. Nestes casos os fabricantes dos fluidos de presso e doscomponentes hidrulicos devero ser consultados quanto compatibilidade do fluido
condies de aplicao.
H casos em que todos os componentes, vedaes e mangueiras precisam sercompletamente desmontados e limpos do fluido de presso antigo. Um procedimentoincorreto pode em tais casos levar falha total do equipamento hidrulico.
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Formao de lodoOs fluidos de presso e seus aditivos durante todo o tempo de operao no
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devem decompor-se causando formao de lodo (efeitos de adeso).
De fcil manutenoFluidos de presso, necessitam de altos investimentos de manuteno, p.ex. apsum longo perodo parados, precisam antes serem revolvidos e misturados ou osaditivos perdem rapidamente suas caractersticas ou se volatizam, precisam ser
submetidos frequentemente a um controle qumico e ou fsico.
Este controle do fluido de presso deve ser possvel por processos simples. Emsituaes extremas os fabricantes de fluidos hidrulicos e de filtros podem analisaramostras e decidir sobre a permanncia ou troca do mesmo
Viscosidade de um Fluido
No agressivo ao meio ambienteA melhor conservao e defesa ao meio ambiente, quando da aplicao deinstalaes hidrulicas, obtm-se atravs de seu correto planejamento, construo,fabricao operao e manuteno A utilizao de fluidos de presso no
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fabricao, operao e manuteno. A utilizao de fluidos de presso noagressivos ao meio ambiente no representa um substituto para tal. Fluidos depresso no agressivos ao meio ambiente devem atender s seguintes exigncias: boa degradabilidade biolgica, e c remo o e escar e, no ser txico aos peixes,
no ser txico bacteriologicamente, no oferecer perigo gua, no ser perigoso aos alimentos, no ser nocivo alimentao, forragem animal, no provocar irritao pele e mucosa pelo fluido em todos os trs estados
(slido, fluido, gasoso) inodoro, ou pelo menos cheiro agradvel.At o presente momento no existem nem diretrizes legais, nem Normas que definema propriedade compatvel ao meio ambiente (melhor preservao do ambiente) parafluidos de presso.
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Fim
Preparao de Ar Comprimido
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p p
Composio do ar
O ar que respiramos elstico ecompressvel
Composio por volumeNitrognio 78.09% N2
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compressvel.
Ocupa todo espaoonde est contido.
g 2
Oxignio 20.95% O2Argnio 0.93% Ar
composto
principalmente pornitrognio e oxignio
.
Presso atmosfrica
A pressoatmosfrica medidapelo peso do ar que
i d
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est acima de ns. Ela menor quando
uma montanha e
maior quandoestamos em umamina
O valor da presso influenciado tambmpelas mudanas nascondies do tempo.
Presso Atmosfrica
A presso atmosfrica padro definida pelaOrganizao Civil Internacional de Aviao. Apresso e a temperatura ao nvel do mar
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presso e a temperatura ao nvel do mar
1013.25 milibar absoluta e 288 K (15C)
1013.25 m bar
ISO Atmosfrico
Recomendao ISO R 554 Presso atmosfrica padro para condicionamento e/ou
testando o material, componentes ou equipamentos. 20OC 65% UR 860 at 1060 mbar
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20 C, 65% UR, 860 at 1060 mbar
27OC, 65% UR, 860 at 1060 mbar 23OC, 50% UR, 860 at 1060 mbar
Tolerncias 2OC 5%UR Tolerncias reduzidas 1OC 2%UR
Padro de referncia atmosfrico para que testes feitosem outras atmosferas possam ser corrigidos. 20OC, 65% UR, 1013 mbar
A altitude no especificada tida como umapreocupao somente com o efeito de temperatura,umidade e presso.
Barmetro de Mercrio
A presso atmosfricapode ser medida pela alturada coluna do lquido no
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da coluna do lquido no
vcuo. O tubo do barmetro de 760 mm Hg
de comprimento. Hg=13.6
vezes a densidade da gua. Para medidas no vcuo
1mm Hg = 1 Torr 760 Torr = vcuo zero
0 Torr = vcuo pleno
Atmosfera e vcuo
A fora da pressoatmosfrica utilizada em
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atmosfrica utilizada em
sistemas manipuladorescom ventosas de vcuo es s emas e m qu nas evaccum forming.
O ar removido para umlado deixando a pressoatmosfrica do outro pararealizar o trabalho.
Ar comprimido industrial
1314151617
1213141516
ara
arm
Alcancedaextenso
Presses so medidasem bar m (o valor sobreatmosfera).M did d
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Alcance
101112
13
91011
12
soluta
ba
esso
ba extenso
Industrial Medida zero de presso
presso atmosfrica. Presso absoluta usada
Baixoalcance
n us r atpico
01
23456
78
0
1234567
Pressoab
Medida
depr
Vcuo plenoAtmosfera
para clculos Pa = Pm +atmosfera.
Para clculos rpidossupe-se que 1atmosfera 1000 mbar.
Para clculo padro 1
atmosfera 1013 mbar.
Presso
I bar = 100000 N/m2
(Newtons por metroquadrado)
Para medir pressesbaixas a unidademilibar (mbar) usada
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q )
1 bar = 10 N/cm2
( )
1000 mbar = 1 bar Para medi o em
libras por polegada
quadrada (psi) 1 psi = 68.95mbar
14.5 psi = 1bar
Unidades de presso
H muitas unidades de medidas de presso.Algumas destas equivalentes esto listadasabaixo.
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1 bar = 100000 N/m2
1 bar = 14.50 psi 1 bar = 10197 kgf/m2
1 mm Hg = 1.334 mbar aprox. 1 mm H2O = 0.0979 mbar aprox. 1 Torr = 1mmHg abs (para vcuo)
1) - Incremento da produo com investimento relativamente pequeno.2) - Reduo dos custos operacionais.A rapidez nos movimentos pneumticos e alibertao do operrio (homem) de operaes repetitivas possibilitam o aumento do ritmo detrabalho, aumento de produtividade e, portanto, um menor custo operacional.3) - Robustez dos componentes pneumticos. A robustez inerente aos controles
Vantagens:
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pneumticos torna-os relativamente insensveis a vibraes e golpes, permitindo que aesmecnicas do prprio processo sirvam de sinal para as diversas seqncias de operao.So de fcil manuteno.
- . ,aliadas disponibilidade de ar comprimido, so os requisitos necessrios para implantaodos controles pneumticos.
5) - Resistncia a ambientes hostis. Poeira, atmosfera corrosiva, oscilaes detemperatura, umidade, submerso em lquidos, raramente prejudicam os componentespneumticos, quando projetados para essa finalidade.6) - Simplicidade de manipulao. Os controles pneumticos no necessitam deoperrios superespecializados para sua manipulao.
7) - Segurana.Como os equipamentos pneumticos envolvem sempre presses moderadas,tornam-se seguros contra possveis acidentes, quer no pessoal, quer no prprio equipamento,alm de evitarem problemasde exploso.8) - Reduo do nmero de acidentes. A fadiga um dos principais fatores que
Vantagens:
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8) eduo do e o de ac de tes ad ga u dos p c pa s ato es que
favorecem acidentes; a implantao de controles pneumticos reduz sua incidncia (liberao deoperaes repetitivas).
Desvantagens:
1) - O ar comprimido necessita de uma boa preparao para realizar o trabalhoproposto: remoo de impurezas, eliminao de umidade para evitar corroso nosequipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes mveisdo sistema.2) - Os componentes pneumticos so normalmente projetados e utilizados a uma
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2) Os componentes pneumticos so normalmente projetados e utilizados a uma
presso mxima de 1723,6 kPa. Portanto, as foras envolvidas so pequenas secomparadas a outros sistemas. Assim, no conveniente o uso de controles pneumticosem o era o de extruso de metais.Provavelmente, o seu uso vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudadas.3) - Velocidades muito baixas so difceis de ser obtidas com o ar comprimido
devido s suas propriedades fsicas. Neste caso, recorre-se a sistemas mistos(hidrulicos e pneumticos).4) - O ar um fluido altamente compressvel, portanto, impossvel se obteremparadas intermedirias e velocidades uniformes. O ar comprimido um poluidorsonoro quando so efetuadas exaustes para a atmosfera. Esta poluio pode ser evitada
com o uso de silenciadores nos orifcios de escape.
Propriedades Fsicas do Ar
Compressibilidade O ar, assim como todosos gases, tem a propriedade de ocupar todo ovolume de qualquer recipiente, adquirindo seuformato, j que no tem forma prpria. Assim,podemos encerr-lo num recipiente com volumedeterminado e posteriormente provocar-lhe uma
Difusibilidade Propriedade do ar que lhe
permite misturar-se homogeneamente comqualquer meio gasoso que no estejasaturado.
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p p
reduo de volume usando uma de suaspropriedades - a compressibilidade. Podemosconcluir que o ar permite reduzir o seu volumequando sujeito ao de uma fora exterior.
Elasticidade Propriedade que possibilitaao ar voltar ao seu volume inicial uma vezextinto o efeito (fora) responsvel pelareduo do volume.
Propriedades Fsicas do Ar
Expansibilidade Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume dequalquer recipiente, adquirindo o seu formato.
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Presso e fora
Presso e fora
O ar comprimido exerceuma fora de valorconstante para cadasuperfcie de contato
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interno contida noequipamento de presso.
O lquido no recipienteser pressurizado e
transmitir esta fora. Para cada bar de
manmetro, 10 Newtonsso exercidos
uniformemente para cadacm2.
Presso e fora
A fora desenvolvida porum pisto de ar a reaefetiva multiplicada pelapresso Princpio de
D mm
P bar
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Pascal;For a =
D2 PNewtons
Presso e fora
A fora contida pelo tubodo cilindro a reaprojetada multiplicadapela presso
l
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= D . l . P
D
Presso e fora
Se ambos os orifcios docilindro de dupla de aoso conectados a mesmafonte de presso, o
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cilindro se mover parafora devido a diferena dereas o p s o.
Se um cilindro de haste
dupla aplicado damesma forma ele est embalano , portanto no semover em nenhuma
direo.
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gua no ar comprimido
A presena de umidade no ar comprimido sempre prejudicial para as automatizaespneumticas, pois causa srias conseqncias. necessrio eliminar ou reduzir ao mximo estaumidade. O ideal seria elimin-la do ar comprimido de modo absoluto, o que praticamenteimpossvel. Ar seco industrial no aquele totalmente isento de gua; o ar que, aps umprocesso de desidratao, flui com um contedo de umidade residual de tal ordem que possa serutilizado sem qualquer inconveniente. Com as devidas preparaes, consegue-se a distribuio do
gua no ar comprimido
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ar com valor de umidade baixo e tolervel nas aplicaes encontradas. A aquisio de um secadorde ar comprimido pode figurar no oramento de uma empresa como um alto investimento. Em
-, .Mas clculos efetuados mostravam tambm os prejuzos causados pelo ar mido:
substituio de componentes pneumticos,
filtros,vlvulas,cilindros danificados,impossibilidade de aplicar o ar em determinadas operaes como pintura,pulverizaesos refugos causados na produo de produtos.
Concluiu-se que o emprego do secador tornou-se altamente lucrativo, sendo pago em poucotempo de trabalho, considerando-se somente as peas que no eram mais refugadas pelaproduo.
Os meios utilizados para secagem do ar so mltiplos. Vamos nos referir aos trs maisimportantes, tanto pelos resultados finais obtidos quanto por sua maior difuso.
Secagem por Refrigerao: O mtodo de desumidificao do ar comprimido por refrigeraoconsiste em submeter o ar a uma temperatura suficientemente baixa, a fim de que a quantidade
gua no ar comprimido
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de gua existente seja retirada em grande parte e no prejudique de modo algum ofuncionamento dos equipamentos. Alm de remover a gua, provoca, no compartimento deresfriamento, uma emulso com o leo lubrificante do compressor, auxiliando na remoo decerta quantidade.
O ar comprimido entra, inicialmente, em um pr-resfriador (trocador de calor) (A), sofrendo uma
queda de temperatura causada pelo ar que sai do resfriador principal (B). No resfriador principalo ar resfriado ainda mais, pois est em contato com um circuito de refrigerao. Durante estafase, a umidade presente no A.C. forma pequenas gotas de gua corrente chamadascondensado e que so eliminadas pelo separador (C), onde a gua depositada evacuadaatravs de um dreno (D) para a atmosfera. A temperatura do A.C. mantida entre 0,65 e 3,2oCno resfriador principal, por meio de um termostato que atua sobre o compressor de refrigerao(E). O A.C. seco volta novamente ao trocador de calor inicial (A), causando o pr-resfriamento noar mido de entrada, coletando parte do calor deste ar. O calor adquirido serve para recuperarsua energia e evitar o resfriamento por expanso, que ocasionaria a formao de gelo, casofosse lanado a uma baixa temperatura na rede de distribuio, devido alta velocidade.
O ar mido entra noprimeiro trocador onde resfriado pelo ar seco queest saindo.
Ar mido entra
Secador refrigerante
(A)(B)
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O ar entra no segundotrocador onde resfriado.
Ar seco sai(C)
O condensado coletadoe drenado.
Quando o ar resfriado saiele aquecido pelo armido que entra. M Dreno
Circuitorefrigerante
(D)
(E)
Para aplicaes quenecessitam de ar seco
Um secador de ar podeprocessar o ar para um
Entrada de ar mido
Secador refrigerante
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ponto de orvalho umpouco acima do
Vlvula Bypass
Sada de ar seco
congelamento um sistema simples e
de baixo custooperacional
Dreno
Secador refrigerante
Se 1 metro cbico de ar comprimido completamentesaturado (100%UR) resfriado at prximo do ponto decongelamento (aprox. 3C), 75% do vapor dgua contidono ar ser condensado. Quando o ar for reaquecido para20C ele estar com aproximadamente 25%UR. (4,35g/ m3)
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25% UR 50% UR 100% UR
-40
-20
0 10 20 30 40 50
0
20
Gramas de vapor dgua / metro cbico de ar g/m360 70 80
TemperaturaCelsiu
Secador refrigerante
Se 1 metro cbico de ar comprimido completamentesaturado (100%UR) resfriado at prximo do ponto decongelamento (aprox. 3C), 75% do vapor dgua contidono ar ser condensado. Quando o ar for reaquecido para20C