Curso Online de NR 13 - caldeiras - MT2

Revisão 2011-1

Caldeira
faz
Vapor
de
ÁGUA

A caldeira

Recipiente metálico de qualquer tamanho para aquecer água, e produzir vapor.

A Pressão
Definindo a Pressão
Pressão Atmosférica, Pressão Manométrica e Pressão Absoluta
Unidades de Pressão
Calor e Temperatura
Calor
Temperatura, Controle de Temperatura e Escalas de Temperatura
Processos de Troca de Calor
Combustão
Vapor Saturado e Vapor Superaquecido
Tabela de Vapor
Final Site - Vídeo e NR13

FÍSICA fundamentada

PRESSÃO

DEFINIÇÃO DE PRESSÃO
Consideremos uma superfície de área “A” e seja “F” a componente perpendicular da resultante de todas as forças que agem na área “A”.
Entende-se por pressão da superfície considerada, o quociente da intensidade de “F” pela área “A”.

Pressão = Força
Área

P = F
A

No Sistema Internacional de Unidades a pressão é medida em N/m2. Um N/m2 é também denominado Pascal (PA).

1 PA = 1 N
m2

Exemplo de Aplicação do Conceito de Pressão: Considere um garrafão sobre uma mesa conforme desenho abaixo. Determine a pressão que a base de apoio do garrafão exerce sobre a mesa. P = F = 2 = 0,01kgf/cm2 A 200

PRESSÃO ATMOSFÉRICA,
PRESSÃO MANOMÉTRICA E
PRESSÃO ABSOLUTA

O que é Pressão Atmosférica (Patm)?
Nosso Planeta está envolto por uma camada de fluído gasoso (O ar) chamada atmosférica (do grego, “esfera de gás”).
Como ocorre com todos os corpos na superfície da Terra, o ar também é atraído devido à gravidade, isto é, o ar tem peso.
Assim, o ar exerce sobre a superfície da Terra, e de todos os corpos aí existentes, uma pressão chamada Pressão Atmosférica.
O que é Pressão Absoluta (Pabs)?
É a pressão real que um fluído exerce sobre as paredes de um Recipiente de Pressão.

A Pressão Atmosférica é máxima ao nível do mar e seu valor corresponde a 10,3m de água ou a 760mm de mercúrio ou a 1,03kgf/cm2 ou a 14,7 psi.
Qualquer instrumento destinado a medir a Pressão Atmosférica chama-se barômetro. Por isso, muitas vezes, essa pressão é também chamada de Pressão Barométrica.

Exemplo de Medição da Pressão Atmosférica (Barômetro de Torricelli):

O que é Pressão Manométrica (Pman)?

É a pressão medida em um Recipiente de Pressão por um instrumento denominado Manômetro. Essa pressão corresponde a diferença entre as pressões Absoluta e Atmosférica (Pressão Relativa).

A Pressão Manométrica ou Pressão Relativa pode ser expressa da seguinte forma:

Pman = Pabs – Patm

Um vacuômetro é um instrumento de medida de pressão, semelhante ao manômetro, para medir pressões em Recipientes que operam sob vácuo.
A pressão de vácuo, indicada no vacuômetro, pode ser expressa da seguinte forma:

Pvac = Pabs - Patm

Como a Pressão Absoluta dentro de um Recipiente sob vácuo é menor que a Pressão Atmosférica, utilizando a expressão acima obtém-se um valor negativo para a Pressão de Vácuo (ou seja as pressões de vácuo são indicadas no sentido anti-horário, à esquerda do zero).
As pressões de vácuo, por serem valores pequenos, normalmente são expressas em mmHg (milímetros de mercúrio) ou em cmHg (centímetros de mercúrio).

UNIDADES DE PRESSÃO

Unidades: 1 atm = 760mmHg = 10.330 mmca
1 at = 1kgf/cm2 = 735,6mmHg = 10.000 mmca
1 atm = 1,033 kgf/cm2
1 atm = 10.000 N/m2
1 atm = 14,7 psi
1 kgf/cm2 = 14,217 psi
1 kgf/cm2 = 98.039 N/m2
1 N/m2 = 0,0000102 kgf/cm2
psi = lbf/pol2

Na prática usa-se: 1 atm ± 1kgf/cm2 ± 1 bar ± 14,7 psi

Exemplos

Exemplo - 1 : Converta uma pressão de 300 psi em kgf/cm2.

1kgf/cm2 = 14,217 psi
X = 300 psi
14,217 . X = 300 . 1

X = 300
14,217
X = 21,1kgf/cm2

Exemplo - 2 : Converta uma pressão de 15 kgf/cm2 em psi.
1kgf/cm2 = 14,217 psi
15 kgf/cm2 = X
1 . X = 15 . 14,217
X = 213,25 psi