Trabalho

Elementos

de Máquinas

Salvador, Bahia, 2011.

Trabalho auxiliar da matéria Elementos de Máquinas para obter maior conhecimento no Curso Técnico de Petróleo e Gás.

Orientador: Pedro

SUMÁRIO

1. Introdução

1.1. Bombas

1.2. Bombas Centrífugas

1.3. Bombas Alternativas

2. Turbinas

3. Secadores

4. Separadores

5. Misturadores

6. Filtros

7. Balança

8. Relatórios Individuais

9. Referências

Introdução

Este trabalho tem como finalidade apresentar e explicar os equipamentos citados,

entender o que são suas variações, quais suas finalidades e aplicações no dia a dia.

A pesquisa foi introduzida com o equipamento bomba, abrangendo bombas centrifugas

e alternativas, expondo o seu principio de funcionamento e seus elementos, anexo

figuras ilustrativas para maior compreensão do leitor. Depois foi descrito um pouco

sobre turbinas, pois o mesmo é uma ferramenta muito vasta de conhecimento, após

secadores, separadores, misturadores, filtros, balanças todos os instrumentos orientados

por Pedro Marcel, para uma expansão de conhecimento dos Elementos de Máquinas do

Curso Técnico de Petróleo e Gás.

Bombas

As Bombas são como máquinas operatrizes hidráulicas que conferem energia ao

fluido com a finalidade de transportá-lo por escoamento de um ponto para outro

obedecendo ao condicionamento do processo.

As bombas transformam o trabalho mecânico que recebem para seu funcionamento

em energia. Elas recebem a energia de uma fonte motora qualquer e cedem parte dessa

energia ao fluido sob forma de energia de pressão, cinética ou ambas. Isto é, elas

aumentam a pressão do líquido, a velocidade ou ambas essas grandezas.

Bomba Centrífuga Bomba Alternativa

Bomba Centrífuga

A bomba centrífuga cede energia para o fluido à medida que este escoa continuamente

pelo interior da bomba.

O principio de funcionamento de uma bomba centrífuga:

O vácuo parcial criado no bocal de sucção da bomba (ponto A) faz com que o fluido

atinja o olho do impelidor (ponto B). O movimento de rotação do impelidor, pela ação

da força centrífuga, expulsa o fluido através de suas pás ( C ) acelerando-o na direção da

rotação. Ao deixar o impelidor, o fluido tem a velocidade tangencial da extremidade das

pás. Este fluido em alta velocidade, ao atingir a carcaça (D), que pode ser do tipo voluta

ou difusor, passará de uma região de pequena área, existente entre carcaça e impelidor,

para uma região de maior área (E). Sua velocidade então irá reduzir-se transformando-a

em pressão. Nessa condição irá deixar a bomba através do bocal de descarga.

A figura abaixo exemplifica o que foi escrito anteriormente:

Características:

Opera com vazão constante;

Simplicidade de modelo;

Muito utilizadas na indústria: pequeno custo inicial, manutenção barata e

flexibilidade de aplicação;

Permite bombear líquidos com sólidos em suspensão;

Vazão desde 1 gal/min até milhares galões/min, e centenas psi;

Constitui em duas partes: carcaça e rotor;

O fluido entra nas vizinhanças do eixo do rotor e é lançado para a periferia pela

ação centrífuga.

Elementos de uma Bomba Centrífuga:

Rotor: É o coração da bomba. É constituído de diversas palhetas ou lâminas

conformadas de modo a proporcionarem um escoamento suave do fluido em

cada uma delas.

Tipos de Rotor:

Rotor Aberto: São indicados para líquidos viscosos e condições de elevadas e baixas

cargas.

Rotores Semi-Aberto: Rotores mais robustos que os abertos usados para líquidos

viscosos, com elevada concentração de sólidos abrasivos em suspensão, líquidos sujos

(esgotos e drenagens).

Rotores Fechados: São os mais empregados nas bombas centrífugas, utilizados para

casos extremos permitindo a passagem livre das partes sólidas sem perigo de

entupimento.

Carcaça: Transforma energia cinética em energia de pressão com pequena perda

por turbulência

- Serve de contentor para o fluido;

- Oferece entrada e saída ao mesmo.  

Tipos de Carcaça:

Voluta: o rotor descarrega fluido num canal de área de seção reta contínua e crescente.

Aumentando a área, a velocidade diminui, reduzindo assim a formação de turbilhões.

Difusor: são aletas estacionárias que oferecem ao fluido um canal de área crescente

desde o rotor até a carcaça.

Vedação

Como o nome já diz, sua função é vedar o equipamento.

Tipos de Vedação:

Gaxeta: Gaxetas são elementos mecânicos utilizados na vedação da passagem de um fluxo defluido, de

forma total ou parcial. Geralmente podem ser consideradas como um anel de borracha e mais alguns

componentes específicos para cada fluido, que auxiliam na vedação e fixação no equipamento em que serão

aplicadas. Esta vedação deve-se basicamente à pressão exercida contra a parede do equipamento.

Selo Mecânico: Dar uma vedação mais eficiente, já que a gaxeta asfixia os líquidos e

com maiores apertos nos anéis de gaxetas, menores os vazamentos e podendo aquecer e

desgasta o eixo ou luva.

Gaxetas Selo Mecânico

Eixo e Luvas:

Transmitir o torque e o movimento de rotação fornecida pela máquina acionadora, para

partida e operação da bomba.

Mancais:

São elementos de apoio do eixo (o eixo da bomba centrífuga é suportado pelos

mancais). Os mancais têm também a função secundária de manter o conjunto rotativo –

EIXO, ROTOR, LUVA – na posição correta em relação às partes estacionárias da

bomba.

OBS. A parte do eixo que fica em contato com o mancal é chamado de munhão.

Acoplamentos:

São elementos mecânicos de ligação entre os eixos da bomba e da máquina acionadora.

É através do acoplamento que a máquina acionadora transmite o torque para a bomba.

Bomba Alternativa

São bombas do tipo em que cada ciclo de trabalho elas deslocam um volume fixo de

fluido, sem permitir retorno.

Principio de Funcionamento de uma Bomba Alternativa:

Envolvem um movimento de vai - e - vem de um pistão num cilindro. Resulta num

escoamento intermitente. Para cada golpe do pistão, um volume fixo do líquido é

descarregado na bomba. A taxa de fornecimento do líquido é função do volume varrido

pelo pistão no cilindro e o número de golpes do pistão por unidade do tempo.

Ex: Bombas pistão e êmbolo (alta pressão).

Classificação:

Quanto ao tipo de acionador:

Ação direta – acionador é uma máquina a vapor - pistão.

De força – acionador é um motor elétrico ou de combustão.

Quanto ao número de cilindros:

Simplex – um cilindro de líquido;

Duplex – dois cilindros de líquido;

Triplex – três cilindros de líquido.

Quanto a posição do cilindro:

Horizontal;

Vertical.

Quanto ao tipo de peça propulsora:

Êmbolo;

Pistão;

Diafragma.

Quanto a ação de bombeio:

Simples efeito - Aspiração e descarga em só lado do pistão

Duplo efeito - Aspira de um lado do pistão, descarrega simultaneamente do

outro.

Estrutura da Bomba Alternativa:

A bomba alternativa está dividida em duas partes a saber: Fluid – End (Terminal de

Fluido) e Power – End (Terminal de Força).

O Power-End é a parte da bomba alternativa que tem a função de transformar o

movimento rotativo do seu propulsor em movimento alternativo e transmitir a energia

para que os elementos de bombeamento seja acionado. Além de fazer parte da redução

de velocidade do propulsor, que geralmente se faz necessário, quando acionado pôr

turbina, motor diesel e motor elétrico.

O Fluid-End é a parte da bomba alternativa que está em contato direto com o fluido que

está sendo bombeado, estando portanto submetido aos esforços gerados pelas pressões

de bombeamento .

Aplicações:

Bombeamento de água de alimentação de caldeiras, óleos e de lamas;

Imprimem as pressões mais elevadas dentre as bombas;

Pequena capacidade;

Podem ser usadas para vazões moderadas.

Vantagens:

Podem operar com líquidos voláteis e muito viscosos;

Capaz de produzir pressão muito alta.

 

Desvantagens:

Produz fluxo pulsante;

Capacidade: intervalo limitado;

Opera com baixa velocidade;

Precisa de mais manutenção.

“Bomba de Lama”

Turbinas

Turbina é uma máquina construída para captar e converter energia mecânica e térmica

contida em um fluido em trabalho de eixo. A teoria de turbinas é simples: o rotor,

provido a palhetas formando com as linhas de escoamento, é posto a girar quando há

vazão, justamente porque a velocidade do fluxo incidindo nas palhetas provoca a

rotação.

Alguns dos principais tipos de turbinas são:

• Turbinas a vapor;

• Turbinas a gás;

• Turbinas eólicas;

• Turbinas Hidráulicas;

• Turbinas Aeronáuticas.

Turbinas a Vapor:

A turbina a vapor aproveita o energia calorífica do vapor e transforma em energia

mecânica, está energia é utilizada para mover equipamentos, também podendo gerar

energia elétrica se na turbina for acoplado um gerador.

As turbinas a vapor podem ser classificadas:

Pelo fornecimento de vapor e condições de exaustão: Turbinas de Condensação,

Turbinas de não-condensação (ou Contrapressão);

Pelo princípio de funcionamento: Turbinas de Ação, Turbinas de Reação;

Pela direção do fluxo: Radial, Axial, Helicoidal.

Quanto ao fornecimento de vapor e condições de exaustão:

Turbinas de Condensação: Pressão de descarga menor do que a atmosférica. É o

tipo de turbina mais empregado para geração de energia e a conexão de saída de

vapor da turbina é ligada a um condensador para fazer vácuo.

Turbinas de não condensação (ou Contrapressão): Pressão de descarga superior à

atmosférica. São amplamente utilizadas em processos fabris onde o vapor de

descarga pode ser usado para processo ou aquecimento e a pressão de saída é

controlada através de uma estação regulatória para manter-se a pressão de

processo desejada.

Quanto ao princípio de funcionamento das turbinas a vapor:

Turbinas de Ação:

Vapor em alta velocidade incide sobre as palhetas móveis;

Conversão de energia cinética em mecânica;

Vapor atravessa as palhetas móveis à pressão constante atuando sobre elas

através de sua velocidade.

Turbinas de Reação:

Utilizam a Pressão de Vapor e a sua expansão nas rodas móveis;

Vapor se expande nas palhetas fixas e nas rodas móveis.

Turbinas a Gás:

Turbina a gás, funciona com gás , tendo três elementos básicos, compressor, câmara de

combustão e a própria turbina, para forma o ciclo termodinâmico a gás,cujo o modelo

ideal é conhecido como Ciclo Brayton. Este conjunto opera em um ciclo aberto, ou seja,

o fluido de trabalho (ar) é admitido na pressão atmosférica e os gases de escape, após

passarem pela turbina, são descarregados de volta na atmosfera sem que retornem à

admissão. A denominação turbina a gás pode ser associada ao combustível utilizado,

mas a palavra gás não se refere à queima de gases combustíveis, mas, sim ao fluido de

trabalho da turbina, que é neste caso a mistura de gases resultante da combustão.

O combustível em si pode ser gasoso, como gás natural, gás liquefeito de petróleo

(GLP), gás de síntese ou líquido, como querosene, óleo diesel e até mesmo óleos mais

pesados.

Turbina Eólica:

Princípio de funcionamento da Turbina Eólica:

Acopladas a geradores, são capazes de aproveitar a energia dos ventos, transformando-

a em energia elétrica.

A melhor conversão do movimento do ar em energia elétrica ocorre devido ao

design das pás da hélice.

A estrutura interna é composta por um rotor, que liga à hélice à 'nacelle',

compartimento onde ficam o gerador e sensores de velocidade, direção e

temperatura do vento.

O rotor transmite os movimentos da hélice para a 'nacelle' e também os

comandos desse compartimento para as pás.

Os cabos da “nacelle” levam a energia convertida para a rede elétrica e/ou para

os computadores do sistema de controle.

Turbinas Hidráulicas:

As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia

de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água, em energia mecânica. Atualmente

são mais encontradas em usinas hidrelétricas, onde são acopladas a um gerador elétrico,

o qual é conectado à rede de energia. Contudo também podem ser usadas para geração

de energia em pequena escala, para as comunidades isoladas.

Principio de Funcionamento de Turbinas Hidráulicas:

As turbinas hidráulicas dividem-se em diversos tipos, sendo quatro tipos principais:

Pelton, Francis, Kaplan, Bulbo.

Cada um destes tipos é adaptado para funcionar em usinas com uma determinada faixa

de altura de queda e vazão. As vazões volumétricas podem ser igualmente grandes em

qualquer uma delas mas a potência será proporcional ao produto da queda e da vazão

volumétrica.

Em todos os tipos há alguns princípios de funcionamento comuns. A água entra pela

tomada de água à montante da usina hidrelétrica, que está num nível mais elevado e é

levada através de um conduto forçado até a entrada da turbina. Então a água passa por

uns sistemas de palhetas guias móveis que controlam a vazão volumétrica fornecida à

turbina. Para se aumentar a potência as palhetas se abrem, para diminuir a potência elas

se fecham. Após passar por este mecanismo a água chega ao rotor da turbina.

Nas turbinas Pelton não há um sistema de palhetas móveis e sim um bocal com uma

agulha móvel, semelhante a uma válvula. O controle da vazão é feito por este

dispositivo. Por transferência de quantidade de movimento parte da energia potencial

dela é transferida para o rotor na forma de torque e velocidade de rotação. Devido a isto

a água na saída da turbina estará a uma pressão bem menor do que a inicial. Após passar

pelo rotor, um duto chamado tubo de sucção conduz a água até a parte de jusante da

casa de força (no nível mais baixo). As turbinas Pelton têm um princípio um pouco

diferente (impulsão) pois a pressão primeiro é transformada em energia cinética, em um

bocal, onde o fluxo de água é acelerado até uma alta velocidade e em seguida choca-se

com as pás da turbina imprimindo-lhe rotação e torque. As turbinas hidráulicas podem

ser montadas com o eixo no sentido vertical ou horizontal. Os esforços oriundos do peso

próprio e da operação da máquina são suportado axialmente por mancais de escora e

contra-escora e radialmente por mancais de guia, sendo que o arranjo e quantidade de

mancais podem variar em cada projeto. Normalmente, devido ao seu alto custo e

necessidade de ser instalada em locais específicos, as turbinas hidráulicas são usadas

apenas para gerar eletricidade. Por esta razão a velocidade de rotação é fixada num

valor constante. Tipicamente turbinas modernas têm uma eficiência entre 85% e 95%,

que varia conforme a vazão de água e a queda líquida.

Turbina de Pelton Turbina Francis

Turbinas Aeronáuticas:

Turbina aeronáutica tem o objetivo de gerar empuxo suficiente para acelerar um avião a

uma velocidade suficiente que a força de levantamento sobre as asas, iguale ou supere o

peso dele. A tração tem a finalidade fundamental de vencer a resistência aerodinâmica

que atua sobre o avião. Ela é obtida graças a terceira lei de Newton: para cada ação há

uma reação.

Turbina de um avião

Principio de Funcionamento de uma Turbina Aeronáutica:

O ar que entra na turbina é "acelerado" por meio de uma reação química, por meio de

uma mistura entre o combustível e oxigênio, injetada na câmara, e uma ignição. Dessa

forma, o ar sai a uma velocidade maior, gerando uma força que "empurra" o avião.

Como a boca de saída da turbina é menor do que a boca de absorção do ar, com a

explosão criada na mistura pela ignição, é gerada uma pressão. Essa pressão é o que

ocasiona a força, que é diretamente proporcional à vazão mássiça de ar acelerado, e a

diferença de velocidade dele entre a entrada e a saída da turbina.

As turbinas aeronáuticas tomam emprestado o termo turbina, embora ele não seja o mais

apropriado. De fato, dentro de um motor aeronáutico, existe um ciclo Brayton(ciclo

termodinamico ideal para o estudo de turbinas a gas) completo, o que inclui um

compressor, uma câmara de combustão e uma turbina propriamente dita. Após a turbina

ainda pode haver um pós-queimador e um bocal convergente, ou convergente-

divergente.

O ar admitido na turbina passa pelo compressor no qual sofre um aumento de

temperatura e pressão. Este ar comprimido é admitido numa câmara de combustão, na

qual, sua temperatura aumenta rapidamente num processo isobárico. Na saída da câmara

de combustão, os gases quentes e a grande pressão são direcionados para uma turbina,

normalmente de múltiplos estágios e ligada ao compressor por um eixo. Nela parte da

energia dos gases é extraída para mover o compressor. Contudo os gases ainda saem

com grande temperatura e velocidade de modo a impulsionar o avião.

Secadores

São equipamentos usados basicamente para a desidratação (secagem) de um

determinado material.

Os secadores podem trabalhar por:

Resfriamento;

Absorção;

Adsorção.

Secagem por Resfriamento:

Resfria o ar;

Necessita de energia externa;

Reduz a umidade pela condensação do ar;

Muito utilizado na indústria metalúrgica.

Secagem por Absorção:

Processo químico;

Não necessita de energia externa;

Instalação e manutenção simples;

Utiliza-se geralmente Cloreto de Cálcio.

Secagem por Adsorção:

Elemento secante regenerável;

Manutenção simples;

Não é preciso parar o fornecimento par;

Regenerar o elemento secante;

Utiliza-se geralmente Sílica-Gel.

Classificação de Secadores segundo o modo de operação:

Objetivo da secagem:

O objetivo máximo de qualquer processamento é a manutenção das qualidades do

produto. Portanto, para o dimensionamento e controle de processos e equipamentos de

processamento é necessário quantificar a deterioração de qualidade do material que está

sendo manuseado. A qualidade de um produto depende do uso final que será feito desse

produto, o que, por sua vez, dirá quais as características que deverão ser conservadas no

mesmo. Assim, é o critério de conservação de qualidade que dita o tipo de processo de

secagem e armazenamento. Para os materiais biológicos, não existe um modelamento

único das condições físicas que sirva de critério de qualidade. Como conseqüência,

existem vários modelos, em geral um modelo específico para cada matéria prima e

processo empregado.

Tipos de Secadores:

Agitado;

Bandeja;

Com ar circulado;

Esteira;

Magnético;

Fluidizado;

Pneumático;

Rotativo direto;

Rotativo Indireto;

Spray;

Tambor; dentre outros.

Rotativo Bandeja

Processo de secagem de Minerais

Separadores

Equipamento industrial para sólidos e líquidos com sistema de inversão de ar que

possibilita a separação de resíduos sólidos do líquido aspirado.

Principais tipos:

Ciclônicos;

Magnéticos;

Gravitacional.

Separadores Ciclônico:

Os separadores ciclônicos (ou ciclones) são equipamentos utilizados na indústria para

extrair partículas sólidas em suspensão num escoamento de gases.

Principio de Funcionamento de um Separador Ciclônico:

As partículas são extraídas através de um processo de centrifugação dos gases. Este

fenômeno ocorre com a indução de um escoamento rotativo no interior do ciclone. Isto

ocorre devido à significativa velocidade (típica de 22 m/s ou 80 km/h) com a qual os

gases entram tangencialmente na câmera do ciclone, de formato cônico. Sendo muito

mais densas que os gases, as partículas tem maior tendência em permanecer na trajetória

tangente ao escoamento rotativo e assim colidir com as paredes da câmara. Com as

colisões, as partículas perdem velocidade e tendem a se desacoplar do escoamento

caindo em direção ao fundo da câmara, de onde são extraídas. Os gases saem através do

tubo central do ciclone, após percorrerem algumas voltas pela câmera e uma curva de

ângulo acentuado em direção à entrada do tubo, o que também dificulta a saída de

sólidos.

Separador Magnético:

A separação magnética é um método consagrado na área de processamento de minérios

para concentração e/ou purificação de muitas substâncias minerais. Pode ser empregada,

dependendo das diferentes respostas ao campo magnético associado às espécies

mineralógicas individualmente, no beneficiamento de minério e na remoção de sucata.

A propriedade de um material que determina sua resposta a um campo magnético é

chamada de susceptibilidade magnética. Com base nessa propriedade os materiais ou

minerais são classificados em duas categorias: aqueles que são atraídos pelo campo

magnético e os que são repelidos por ele. No primeiro caso têm-se os minerais

ferromagnéticos, os quais são atraídos fortemente pelo campo, e os paramagnéticos, que

são atraídos fracamente. Aqueles que são repelidos pelo campo denominam-se de

diamagnéticos. A separação magnética pode ser feita tanto a seco como a úmido. O

método a seco é usado, em geral, para granulometria grossa e o a úmido para aquelas

mais finas.

Principio de Funcionamento:

Separador Gravitacional:

Os separadores gravitacionais são muito utilizados na indústria do petróleo, os quais são

utilizados na separação primária de fluidos de petróleo.

O petróleo bruto ao chegar á unidade de processamento primario, deverá ter suas fases

água, óleo e gás devidamente separados. Para a primeira etapa da separação dessas fases

são normalmente utilizados separadores gravitacionais, nos campos produtores, os

seguintes tipos de separadores gravitacionais:

Separadores a Gás;

Separadores de Produção Trifásicos;

Tanques de Lavagem.

Separadores a Gás:

Como o próprio nome já diz, são responsavel pela separação do gás do liquido, sendo

utilizado quando o campo produz uma alta razâo gás-liquido e a pré-separação do gás se

faz necessária para não prejudicar a separação água-óleo na etapa seguinte do

processamento primário.

Separadores de Produção Trifásicos:

São utilizados para realizar a separação das três fases produzidas num unico

equipamento: separação do gás natural, da água e do óleo.

Separador Trifásico.

Separadores de Àgua (Tanques de Lavagem):

Nas áreas de produção terrestre é mais comum separadores de água-óleo, mais

conhecidos como tanques de lavagem, o principio de funcionamento dos tanques de

lavagem é baseado no aumento do contato da emulsão com sua própria fase dispersa, já

separada no tanque, fazendo uma lavagem da nova emulsão que está entrando no

tanque. A emulsão entra na parte inferior do tanque, atraves de um distribuidor que

promove uma uniformidade de fluxo de toda a seção transversal do tanque, é a medida

que essa emulsão vai entrando no tanque ela vai sendo “lavada” pela água que está

sendo separada no processo. Está “lavagem” aumenta o contato das gotas com a fase

dispersa separada e melhora a eficiência da coalescência das gotas. Após a emulsão ter

sido “lavada” pela água separada, flui para a parte superior do tanque continuando os

processos de coalescência e sedimentação até ser retirada pela parte superior do tanque

com boa parte da sua água já removida. A água separada no fundo do tanque também é

continuamente retirada do mesmo atraves de um controle de nivel.

Desenho esquemático do Tanque de Lavagem

Misturador

Um misturador é um equipamento utilizado em unidades onde necessita manter um

determinado fluido em movimento. São normalmente constituídos de uma série de

tanques (estáticos ou agitados mecanicamente), separados por unidades de decantação.

Qual é a Constituição dos misturadores?

Existem vários tipos de sistemas que podem ser

utilizados na indústria química para operações ou processos de mistura, desde á

recirculação por bombas, até rotação de tanques, passando por injeção de ar

comprimido.

Os misturadores rotativos, estes possuem basicamente quatro partes funcionais:

Motor,

Redutor,

Eixo

Rotor também chamado de impelidor ou ainda hélice.

Motor - é a parte responsável pelo fornecimento de força motora ao sistema, podem ser

de origem elétrica, hidráulica, turbina a vapor, etc.

Redutor – é responsável pela redução da velocidade de rotação na saída do motor.

Eixo – é a parte que transfere a rotação do motor para o rotor.

Rotor – é a parte responsável para transmitir a energia cinética, rotacional, para o meio

reacional.

Observação: Existe uma variedade de tipos de rotores, mas basicamente todos derivam

de três grupos distintos de conformação, que seriam:

Pás;

Turbinas;

Hélices.

Características do misturador tipo Pás:

São rotores de conformação simples onde apresenta uma facilidade construtiva, porém

limitações ao seu uso;

Possuem uma faixa de trabalho muito reduzida em função do pouco fluxo alcançado, já

que suas pás são construídas na vertical, sem direcionamento de fluxo, além do que é

recomendado para faixas de viscosidade na ordem de 1000 cP.

Agitadores Tipo Pás

Características do misturador tipo Turbina:

São impelidores muito eficientes, apresentando um alto desempenho de fluxo, e uma

grande faixa de aplicações;

São indicados onde se deseja um grande cisalhamento e/ou alto grau de

turbilhonamento;

Podem ser construídas com lâminas fechadas ou abertas, as pás da turbina pode ser reta,

ou curvada longitudinalmente, porém sempre em posição vertical.

Agitadores Tipo Turbina

Características do misturador tipo Hélices?

São rotores muito utilizados para líquidos com baixa viscosidade, possuem uma

constituição similar aos das hélices marinhas. Apresentam a vantagem de proverem alto

fluxo e baixa potencia quando comparada com os outros tipos de impelidores. Devido a

sua construção e faixas de operação e características construtivas, normalmente

dispensam a utilização de redutores.

Agitadores Tipo Hélices

Características do misturador tipo âncora?

É um tipo especial de agitador;

Recomenda-se seu uso, em processos e/ou operações unitárias, onde exista a formação

de substâncias com alta viscosidade, e/ou a formação de sólidos aderentes durante o

processo;

Por sua conformação, não é projetado para sistemas onde seja requerido altas

velocidades.

Agitadores Tipo Âncora

Na indústria de petróleo os misturadores são muito utilizado nos tanques de lama,

principalmente no campo de perfuração e produção, para que o fluido não decante e

perca a sua função.

Tanque de lama - responsável por armazenar o fluido de perfuração que será injetado

na coluna de perfuração.

Filtros

Filtros nada mais são que equipamentos utilizados para separação de sólidos de líquidos

ou fluido que estão suspensos, pela passagem do líquido ou fluido, através de

permeável, capas que retém partículas sólidas, método conhecido como filtração.

A origem do filtro perdeu-se no tempo. Com o advento da Era Industrial, cientistas se

debruçaram sobre o assunto e nasceu a engenharia de filtragem, que passou a estudar os

parâmetros necessários para a projeção de filtros eficientes, que não comprometessem o

desempenho das instalações ou equipamentos, de meios filtrantes eficientes e de

modelos eficientes para cada aplicação. Laboratórios foram instalados e equipamentos

de testes desenvolvidos, os quais, para terem utilidade, necessitavam de normalização.

Foram criadas e publicadas normas para testes de filtros e de aplicação que receberam

revisão ao longo dos tempos.

Hoje em dia é difícil imaginar indústrias químicas, farmacêuticas, petroquímicas, de

alimentos, refinarias e plataformas de petróleo, automobilísticas e até edifícios

inteligentes sem filtros de ar.

Os filtros são amplamente utilizados e tão comuns que, às vezes, são tratados

descuidadamente e passam a representar um valor significativo nos gastos das empresas,

em função dos reparos dos equipamentos danificados pela falta de critério na aquisição

ou falta de conhecimento do pessoal de manutenção.

Com esses fatos em mente, pode-se entender facilmente porque “sérios cuidados”

devem ser tomados na escolha de filtros para usos específicos.

SELEÇÃO DE FILTROS.

A) Aplicação dos filtros. Quando nos referimos a “filtros”, genericamente, estamos

falando de um universo de aplicações. Embora exista relação entre os fatores que devam

ser observados na seleção e especificação para aplicações específicas, existem fatores

específicos, de vital importância, que precisam ser observados. Para selecionar e

especificar filtros para aplicação em sistemas de filtragem de ar, devemos conhecer o

que é contaminação.

B) Contaminação

A produção da contaminação é feita por diversos fatores:

1) Ar ambiente;

2) pessoas que se encontram no ambiente;

3) produtos e processos industriais;

4) equipamentos e ferramentas de produção.

Os setores que sempre tiveram a preocupação em controlar a contaminação do ar foram

as áreas hospitalares e as indústrias farmacêuticas e alimentares, em função do

envolvimento destes setores com a saúde humana.

Por contaminação, podemos entender todos os contaminantes sólidos e líquidos

suspensos no ar. Os contaminantes sólidos são partículas provenientes da trituração e da

dispersão de materiais pulverizados ou provenientes da combustão incompleta de

substâncias orgânicas ou ainda oxidação de metais fundidos. Os contaminantes líquidos

suspensos no ar, genericamente chamados de aerossóis, provêm do orvalho, névoas e

vapores de substâncias líquidas e sólidas em seu estado normal.

Organismos vivos, como vírus e bactérias, e esporos e pólen de plantas são classificados

como contaminantes do ar.

Com o desenvolvimento industrial tivemos um aumento da contaminação do ar, a ponto

de transformar-se em um problema.

Governos de quase todos os países tratam de atenuá-la por meio de legislações

adequadas.

Assim, para atender a necessidade da legislação e do desenvolvimento industrial foi

desenvolvida a engenharia de controle de contaminação do ar, que tem por objetivo

estudar todos os fatores que influenciam na qualidade do ar e projetar filtros e sistemas

de filtragem e equipamentos para controlá-la.

Para o controle da contaminação do ar, destacam-se dois mecanismos distintos:

1) Controle da poluição atmosférica

São utilizados mecanismos de retenção máxima de partículas dos ou gases no processo

industrial. Os equipamentos comumente usados são:

- Precipitadores eletrostáticos;

- filtros de mangas conjugados com ciclones;

- lavadores de gases, etc.

2) Controle da contaminação para proteção de ambientes, pessoas e produtos.

São utilizados mecanismos de retenção mecânica de particulados e absorção de gases,

odores, sistemas de admissão, insuflamento ou exaustão de ar. Os equipamentos

comumente usados são:

- Filtros de renovação automáticos (roll- o matic);

- cabines e módulos de fluxo laminar;

- sistema de insuflamento e exaustão com:

- Filtros grossos multibolsas ou planos;

- filtros finos de construção rígida ou multibolsas;

- filtros absolutos HEPA e ULPA.

C) Fatores de influência na seleção

Cada campo de aplicação de filtragem requer um tipo específico de filtro e o que

diferencia cada um destes tipos é sua eficiência na limpeza do ar.

Outros fatores básicos para uma seleção adequada - tais como: perda de pressão

introduzida no sistema, capacidade de acumulação do particulado presente,

compatibilidade de dimensões, espaço, requisitos para manutenção e custos iniciais e

operacionais são importantes, mas, sem dúvida nenhuma, os requisitos de eficiência,

perda de pressão e capacidade de acumulação do particulado definem o elemento

filtrante a ser utilizado.

A eficiência é expressa em percentagem e define o grau de separação dos contaminantes

do ar. Entretanto, não adianta o usuário pedir um filtro 90% e não especificar qual o

método de teste, pois este mesmo elemento de 90% pode ser um filtro grosso se

classificado com poeira sintética calibrada ou um filtro fino se testado com poeira

atmosférica calibrada.

Portanto, para uma seleção correta de filtros é sempre necessário especificar a eficiência

seguida do teste utilizado.

Uma vez decidido o meio filtrante a ser utilizado, de acordo com a eficiência desejada,

seja ele grosso, fino ou absoluto, segue-se escolhendo o modelo do filtro que tenha a

área efetiva de filtragem adequada à vazão de ar necessária

e, portanto, com capacidade de acumulação de particulado

e perda de pressão compatíveis com o sistema. Essa perda de

pressão é medida através de manômetro diferencial de pressão,

onde são acompanhados os valores inicial e final dados pelo

fabricante do filtro, de tal maneira que o elemento filtrante

seja trocado dentro do prazo certo, evitando uma troca

prematura, antes de o filtro estar saturado, ou uma troca

tardia, quando o filtro estiver rompido.

Filtros em bronze Filtro em manga

Balanças

Balanças são instrumentos destinados a medição de peso, avaliar o peso de um corpo.

Classificação das Balanças:

Analítica - quando se destina à análise de determinada grandeza sob certas

condições ambientais;

De precisão - quando seu mecanismo possui elevada sensibilidade de leitura e

indicação;

Industrial - quando se destina a medições de cargas muito pesadas;

Rodoviária - quando se destina à medição do peso de veículos em trânsito.

Obervação: As balanças analíticas e de precisão são mais frequentemente utilizadas em

laboratórios e na indústria farmacêutica.

Dispositivo de Funcionamento:

Mecânico - quando o dispositivo é composto por elementos mecânicos tais como

molas, cabos tensores, hastes rígidas, componentes hidráulicos, pneumáticos

etc.;

Eletrônico - quando o dispositivo é composto por elementos eletrônicos, tais

como células de carga, circuitos integrados, microprocessadores etc.;

Híbrido - quando o dispositivo é composto por elementos mecânicos e por

elementos eletrônicos.

Alguns Tipos de Balanças:

Balanças de alavancas Balanças de molas

Balanças Hidráulicas Balanças Pneumáticas

Na indústria petrolífera, direcionando para a área de perfuração e produção, podemos

utilizar a “Balança Densimétrica”, para medir a densidade do fluido.

Balança Densimétrica.

Referências

http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/sub-segmento/secadores-industriais/

http://www.enq.ufsc.br/disci/eqa5313/bombas.htm

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAO8sAK/turbinas-a-vapor

http://www.enq.ufsc.br/disci/eqa5313/bombas.htm

http://www.labspot.ufsc.br/~simoes/dincont/dc-cap2.pdf

http://www.metalplan.com.br/pdf/br2/mdrbr.pdf

SILVA, Gustavo da. Instrumentação Industrial, Vol. I, 2ª Edição, Setúbal, 2004.

Instrumentação Industrial, Egidio Alberto Bega. 2ª Edição. Rio de Janeiro, Interciência:

IBP, 2006.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Misturador-decantador

http://www.flowserve.com/pt_BR/Products/Pumps/Industries/Primary-Metals/

Descaling/HS-and-YHT-Multiplunger,-Horizontal-Reciprocating-Pumps,pt_BR

http://www.netzsch.com.br/website/pt_br/produtos.info.php?show=127