ALOGY tools

Fluidos e tubulação

Vazão × velocidade × diâmetro: escolha do tubo pela velocidade

Com dois dos três valores, calcule o terceiro: velocidade média, vazão ou diâmetro interno mínimo. A ferramenta sugere o menor tubo de aço ASME que mantém a velocidade no limite e compara com a faixa usual do serviço, de sucção de bomba a vapor.

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Tela da ferramenta vazão, velocidade e diâmetro com 50 m³/h a 2 m/s e o tubo de 4 polegadas sugerido
Cálculo, vazão, velocidade e tubo à esquerda; diâmetro mínimo, tubo sugerido e velocidade nele à direita. A régua de velocidades e a tabela de tubos ficam logo abaixo, na ferramenta. Captura real da ferramenta com o exemplo desta página.

Onde ela ajuda no trabalho

  • Pré-dimensionar uma linha nova antes do cálculo completo de perda de carga.
  • Conferir se uma tubulação existente está trabalhando com velocidade alta demais depois de um aumento de produção.
  • Estimar a vazão a partir de uma velocidade medida com medidor portátil.
  • Explicar a um fornecedor por que a sucção da bomba precisa de um tubo maior que o recalque.

O que você informa

  • O que calcular
  • Vazão e velocidade
  • Tubo
  • Serviço

O que você obtém

  • Valor calculado
  • Tubo sugerido
  • Situação na faixa
  • Velocidade em cada tamanho

Exemplo resolvido: diâmetro de uma linha de recalque

Uma nova linha de recalque de água vai levar 50 m³/h. A prática da empresa limita a velocidade a 2 m/s. Qual o diâmetro interno mínimo e qual tubo de aço schedule 40 atende?

Dados
CalcularDiâmetro
Vazão50 m³/h
Velocidade máxima desejada2 m/s
Tubo de açoschedule 40
ServiçoÁgua: recalque de bomba
Resultado
Diâmetro interno mínimo94,03 mm
Tubo sugerido4" sch 40
Diâmetro interno do tubo sugerido102,3 mm
Velocidade no tubo sugerido1,69 m/s
Velocidade no tubo de 3"2,91 m/s

Como interpretar

O diâmetro interno mínimo é 94,03 mm. O menor tubo que atende é o de 4" schedule 40, com 102,3 mm internos, onde a água anda a 1,69 m/s, dentro da faixa usual de 1 a 3 m/s para recalque. O tubo de 3", logo abaixo, levaria a 2,91 m/s: ainda dentro da faixa, mas acima do limite pedido e com perda de carga bem maior. A ferramenta de perda de carga confirma a escolha com a linha completa.

Limites e cuidados

  • As faixas de velocidade são regras práticas de literatura, não norma: ruído, erosão, NPSH e golpe de aríete definem o limite real do seu projeto.
  • A tabela cobre tubos de aço ASME de 1/2" a 12", schedule 40 e 80. Para PVC, cobre ou DIN, informe o diâmetro interno.
  • Em gases a velocidade muda ao longo da linha com a pressão; use a vazão na condição real do trecho.
  • Não calcula a perda de carga: use a ferramenta de perda de carga para a linha completa.

Base técnica

Equação da continuidade, diâmetros internos ASME B36.10M e faixas usuais de velocidade da literatura de projeto.

  • ASME B36.10M — tubos de aço soldados e sem costura
  • Crane TP-410 — Flow of Fluids Through Valves, Fittings and Pipe

Na versão completa, você pode

  • Calcular velocidade, vazão ou diâmetro com os seus dados e unidades.
  • Receber o menor tubo de aço que atende e a velocidade em todos os tamanhos.
  • Comparar com a faixa usual do serviço ou com a faixa da sua empresa.
  • Gerar o relatório em PDF sem marca e salvar o trabalho no aparelho, com backup em arquivo.

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Perguntas frequentes

Por que a sucção da bomba usa velocidade menor?

Velocidade alta na sucção aumenta a perda antes da bomba e reduz o NPSH disponível, o que favorece a cavitação. Por isso a faixa usual de sucção é de 0,5 a 1,5 m/s.

Posso usar o diâmetro nominal na conta?

Não. O diâmetro nominal é só um nome: um tubo de 4" schedule 40 tem 102,26 mm internos e o schedule 80, 97,18 mm. A ferramenta usa o diâmetro interno.

Velocidade baixa também é problema?

Pode ser: o tubo fica maior e mais caro que o necessário e, com sólidos em suspensão, pode haver deposição.