Cálculos do Sistema de Escape - Exemplo de Sistema de Escape para Cálculo - Áreas das Seções em Corte de Aberturas de Vários Diâmetros - Comprimentos Equivalentes de Conexões de Tubos em Pés (Metros) -: Contrapressão no Silencioso vs. Velocidade do Gás em um Escape Típico - Contrapressão de Escape em Diâmetros de Tubos com Valores Nominais em Polegadas (Metros) - Manual de Aplicação - Grupos Geradores Arrefecidos a Água T-030d-07 08/03 - Cummins

Cálculos do Sistema de Escape

Exemplo de Cálculo da Contrapressão do Escape: A disposição de um sistema de escape mostrado na Figura 6-11 especifica um tubo flexível com diâmetro de 125 mm (5 pol) por 610 mm (24 pol) de comprimento na saída de escape do motor, um silencioso de grau crítico com diâmetro de entrada de 150 mm (6 pol), 6,10 m (20 pés) de tubo com diâmetro de 150 mm (6 pol) e um cotovelo com raio longo de 150 mm (6 pol). A Folha de Especificações do grupo gerador indica que o fluxo do gás de escape do motor é de 76,9 m3/min [2,715 cfm (pés3/min)] e que a contrapressão máxima permitida de escape é de 1040 mm (41 pol) de coluna de água.

Este procedimento envolve o cálculo da contrapressão de escape causada por cada elemento (tubos flexíveis, silenciosos, cotovelos e tubulações) e a comparação da contrapressão total com a contrapressão máxima permitida.

1. Calcule a contrapressão de escape causada pelo silencioso. A Figura 6-12 é um gráfico típico da contrapressão do silencioso. Para cálculos mais precisos obtenha os dados com o fabricante do silencioso e utilize a Figura 6-12:

a. Calcule a área da seção transversal da entrada do silencioso utilizando a Tabela 6-1 (0,1963 pés2 neste exemplo).

b. Obtenha a taxa de fluxo do gás de escape com o fabricante do motor, (Os dados do gás de escape para os produtos da Cummins Power Generation encontram-se no Cummins Power Suite). Para este exemplo este valor é de 2715 cfm.

c. Calcule a velocidade do gás de escape em pés por minuto (fpm) dividindo o fluxo do gás de escape (cfm) pela área da entrada do silencioso, como segue:

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c. Utilizando a Figura 6-12, calcule a contrapressão causada por este fluxo no silencioso utilizado.

Neste exemplo, as linhas tracejadas na Figura 6-12 mostram que o grau crítico do silencioso causará uma contrapressão de aproximadamente 21,5 polegadas de coluna de água.

2. Calcule os comprimentos equivalentes de todas as conexões e as seções dos tubos flexíveis utilizando a Tabela 6-2.

1) tubo flexível de 24 pol. 4 pés.

2) cotovelo com raio longo de 6 pol. 11 pés

3) 20 pés de tubo de 6 pol. 20 pés

3. Calcule a contrapressão no fluxo de escape por unidade de comprimento do tubo para cada diâmetro nominal de tubo utilizado no sistema. Neste exemplo são utilizados tubos com diâmetro nominal de 5 e 6 polegadas. Seguindo as linhas tracejadas na Figura 6-13, o tubo de 5 pol. causa uma contrapressão de aproximadamente 0,34 polegadas de coluna de água por pé e o de 6 pol. uma contrapressão de cerca de 0,138 polegadas de coluna de água (C.A.) por pé.

4. Some o total das contrapressões de todos os elementos do exemplo, como segue:

 

O cálculo indica que a disposição da tubulação é adequada em termos de contrapressão de escape, visto que a soma das contrapressões é menor que a contrapressão máxima permitida de 41 polegadas de coluna de água (C.A.).