Cálculo da perda de carga ou perda de pressão em mangueiras químicas
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Prezados especialistas, gostaria de fazer uma pergunta a vocês. A nossa empresa é um armazém comercial de petróleo, e o nosso cais tem capacidade para 20 mil toneladas. Para transferir o petróleo do navio até as tanques, utilizamos tubulações comuns. Devido à necessidade de eficiência, tentamos descarregar o maior volume possível de petróleo, utilizando tubulações DN300. No entanto, as tubulações no nosso cais são todas do tipo DN150. Para aumentar a eficiência, usamos duas mangueiras DN150 para conectar o navio às tubulações, e essas duas tubulações DN150 são conectadas, por sua vez, às tubulações comuns DN300. Agora, o chefe diz que, já que vocês utilizam tubulações públicas de DN300, por que não usam mangueiras do mesmo diâmetro para transportar o fluido? No entanto, na minha opinião, usar duas mangueiras de DN150 ou uma mangueira de DN300 e outra de DN250 dá praticamente o mesmo resultado. Isso porque o comprimento dessas tubulações é relativamente curto: as mangueiras têm 24 metros de comprimento, enquanto os tubos rígidos têm aproximadamente 150 metros. Portanto, espera-se que as perdas de pressão sejam baixas. Na verdade, as perdas devem ocorrer nas tubulações principais. Gostaria de esclarecer ao chefe as diferenças nas perdas de pressão causadas pelas mangueiras. Mas não consigo encontrar um método para calcular essas perdas. Alguém aqui sabe como calcular as perdas de pressão ou de elevação causadas por mangueiras?
O tubo rígido de 150 metros é o tubo principal comum DN300. O que preocupa o dono é a conexão entre esse tubo principal e o tubo flexível de 24 metros DN150 que vai até o navio. É isso?
O dono não se preocupa apenas com a perda de pressão, certo? Duas questões que me ocorrem: 1. Investimento: qual é mais vantajoso, um tubo de 24 metros de comprimento com diâmetro DN300 ou 2 tubos de 24 metros de comprimento cada, com diâmetro DN150? Eu não sei, ha, é só uma ideia. 2. Queda de pressão: Eu não fiz cálculos específicos para mangueiras. A maneira mais simples é calcular como se fossem tubos rígidos: Q/2 através de DN150 e Q através de DN300. Qual delas apresenta maior queda de pressão? (Eu não fiz os cálculos; por experiência, o DN300 deve ser um pouco menor. É preciso fazer os cálculos por conta própria.) São apenas 24 metros; se a altura de elevação não for muito exigente, não há necessidade de se preocupar.
Eu não fiz cálculos, é apenas uma ideia, para referência
Primeiro, sou apenas uma pessoa comum, não um especialista. Para descarregar ou carregar um navio, são utilizados dois tipos de tubulações: mangueiras e tubos rígidos. O tubo flexível existe para garantir que a conexão permaneça hermética, mesmo quando o casco do navio se move devido às ondas da correnteza. Em geral, os tubos rígidos e os conjuntos de válvulas são instalados acima do nível mais alto da água (ou seja, no ponto mais distante do cais), sendo então conectados por meio de mangueiras. O diâmetro do tubo rígido DN300 descrito deve ter sido obtido na época do projeto, por meio da conversão com base na quantidade anual a ser recebida. Se a quantidade atual for pequena, basta usar dois tubos DN150; acho que o resultado será semelhante ao do uso de tubos DN300. De acordo com a fórmula de Darcy, para fazer um cálculo preciso, é necessário fornecer o fluxo específico, pois a resistência do tubo leva em consideração o tipo de fluxo. Em resumo, um tubo de mais de 20 metros não tem grande impacto na transmissão, então não há necessidade de se preocupar. Quanto às perdas por atrito do tubo flexível, você pode consultar a rugosidade absoluta equivalente do tubo, considerar também o coeficiente de atrito em tubulações curvas e, em seguida, tomar uma decisão. O transporte de longa distância não utiliza mangueiras.