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Como calcular a vazão de um ramal novo em rede existente, passo a passo
A vazão que um ramal novo tira da rede é a que gasta, em perdas, a carga que sobra na tomada: H = P_tomada - dz - P_req - h_eq, e v = sqrt(2 * g * H / (f * L / D + somaK)). Para um ramal de 120 m em 1.1/2", com mínima registrada de 45 mca e margem de 10 %, H = 19,5 m e a vazão converge em 10,5 m3/h.
A rede já existe e o consumidor novo vai ser ligado nela. O que se conhece é a pressão no ponto de tomada, registrada durante um dia. Desconta-se o desnível, a pressão que o consumidor exige e a perda no equipamento; o que sobra vira perda no ramal, e a vazão é a que gasta exatamente essa sobra. Um ramal de 120 m em 1.1/2" vai sair de um header de água industrial para um consumidor 4 m acima, que precisa de 15 mca na entrada e tem um filtro de 2 mca. Quanto ele consegue tirar da rede?
- Passo 1 de 10
Ler o registro de pressão
O registro de 24 h no ponto de tomada dá dois números. A máxima acontece no vale de demanda da rede, a mínima no pico. O pico é o pior momento para o ramal novo; o vale é quando a velocidade no ramal fica maior.
Pmáx = 62 mca · Pmín = 45 mca
Fórmulas em texto
- Pressão de projeto na tomada
P_proj = P_min * (1 - margem)- P_min = pressão mínima registrada, no pico de demanda (mca, manométrica) · margem = queda estimada quando o consumidor novo entra (-)
- Carga disponível para as perdas do ramal
H = P_tomada - dz - P_req - h_eq- P_tomada = pressão manométrica na tomada (mca) · dz = desnível da tomada ao consumidor (m), positivo para cima · P_req = pressão requerida na entrada do consumidor (mca) · h_eq = perda no equipamento do consumidor (mca)
- Velocidade pelo balanço do ramal
v = sqrt(2 * g * H / (f * L / D + somaK)), Q = (pi * D^2 / 4) * v- f = fator de atrito de Darcy (-) · L = comprimento do ramal (m) · D = diâmetro interno (m) · somaK = soma dos K dos acessórios, incluindo o tê da derivação (-)
- Fator de atrito de Swamee-Jain (iterado)
f = 0.25 / (log10(eps / (3.7 * D) + 5.74 / Re^0.9))^2, Re = rho * v * D / mu- eps = rugosidade absoluta (m) · começa com f = 0,02 e repete até f parar de mudar
Perguntas frequentes
Por que usar o registro de um dia e não uma leitura de manômetro?
A pressão na tomada muda com o consumo dos outros. A mínima do registro é o pico de demanda, o pior momento para o ramal novo; a máxima é o vale, quando a velocidade no ramal fica maior.
Para que serve a margem de queda?
A mínima registrada é a de antes da ligação. Quando o consumidor novo abre, a vazão da rede aumenta e a pressão na tomada cai mais; a margem estima essa queda. Se a vazão da rede for conhecida, dá para trocá-la pela curva da fonte.
A vazão calculada é a que o consumidor vai receber?
É a vazão potencial, com a válvula do ramal toda aberta. Se for maior que a desejada, a válvula estrangula a diferença; se for menor, o ramal não atende e é preciso aumentar o diâmetro ou reduzir perdas.