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PCC PCC-2465 2465 SISTEMAS PREDIAIS I SISTEMAS PREDIAIS I Sistemas Prediais de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás Combustível

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Page 1: Sistema Predial de Gás Combustível

PCCPCC--2465 2465 SISTEMAS PREDIAIS ISISTEMAS PREDIAIS I

Sistemas Prediais de Gás Combustível

Page 2: Sistema Predial de Gás Combustível

REQUISITOS DE DESEMPENHOREQUISITOS DE DESEMPENHO

Sistema de Suprimento de Energia

� Qualidade da Energia

� Quantidade da Energia

� Confiabilidade da Energia

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 2

� Adequabilidade da Energia

� Segurança ao uso da Energia

“Os Sistemas Prediais de Suprimento de Energia devem

prover, quando necessária ao uso, energia suficiente,

confiável, de boa qualidade e em quantidade controlável pelo

usuário, para a sua adequada utilização.”

Page 3: Sistema Predial de Gás Combustível

TIPOS DE GASESTIPOS DE GASES

� Nafta (5200 kcal/m3)

� Natural (9230 kcal/m3)

� GLP (24000 kcal/m3)

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 3

ABASTECIMENTOABASTECIMENTO

� Natural: Rede pública

� GLP: butijões, cilindros ou tanques

CONSUMOCONSUMO

� Pressão: 1,96 kPa (200 mmca) - GN

Page 4: Sistema Predial de Gás Combustível

�� Poder Calorífico Superior Poder Calorífico Superior -- PCSPCS

� Quantidade de calor produzida durante a combustão completade uma unidade de volume ou massa.

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Poder calorífico

Quantidade de calor produzida durante a combustão e pode ser expressa:

4

� GN = 9675 kcal/m3

�� Poder Calorífico Inferir Poder Calorífico Inferir -- PCIPCI

� Quantidade de calor produzida durante a combustão completa deuma unidade de volume ou massa sem que ocorra a condensaçãodo vapor de água contido.

� GN = 9230 kcal/m3

PCC-2465 - Sistemas Prediais I

Page 5: Sistema Predial de Gás Combustível

� constituído de hidrocarbonetoshidrocarbonetos que são produzidos durante osprocessamentos de gás natural ou durante os processamentos convencionais de refino de petróleo;

� os hidrocarbonetos predominantes no GLP são gasosos à pressão atmosférica, mas se liquefazem facilmente ao lhes

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Tipos de gases combustíveis

�� Gás liquefeito de petróleo Gás liquefeito de petróleo -- GLPGLP

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 5

pressão atmosférica, mas se liquefazem facilmente ao lhes aplicar pressões relativamente baixas, que o reduz a pequenos volumes facilitando o transporte.

Composição típica do GLP

Componentes Fórmulas Comp. em volume( %)

ETANO C2H6 0,03PROPENO C3H6 30,47PROPANO C3H8 14,34BUTENOS C4H8 31,76BUTANOS C4H10 23,33PENTANOS C5H12 0,07

TOTAL 100,00

Page 6: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás CombustívelTipos de gases combustíveis

�� Gás natural Gás natural -- GNGN

� constituído de hidrocarbonetoshidrocarbonetos combustíveis gasosos, essencialmente metano - CH4 (89%), encontrados nas camadas superiores de poços petrolíferos (gás associado ao petróleo) ou em poços de gás (gás não associado ao petróleo);

� no estado gasoso, o transporte do GN é feito por meio de dutosou da armazenagem em cilindros de alta pressão, como gás

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 6

ou da armazenagem em cilindros de alta pressão, como gáscomprimido (GNC);

� no estado líquido, como gás liquefeito (GNL), pode ser transportado por navios, barcaças e caminhões criogênicos, a 160oC negativos, e seu volume é reduzido em cerca de 600 vezes.

“Comparativamente aos demais combustíveis, em especial os derivados do petróleo,

os benefícios do GN podem ser mais claramente evidenciados na combustão com

esse produto, em que há baixa emissão de materiais particulados, óxidos de enxofre

e óxidos de nitrogênio, que são os grandes responsáveis pela chuva ácida e por

doenças respiratórias nos seres humanos.”

Page 7: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

medidores

pontos de consumo

� Sistema com medição nos andares

Ramal interno

Ramal interno

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 7

regulador de 2o estágio

regulador de 1o estágioREDE

PÚBLICA

Ramal externo

Ramal interno

Rede de distribuição interna

Page 8: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

regulador de estágio único

pontos de consumo

abrigo dos medidores

� Sistema com medição no térreo

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 8

bateria de GLP

medição individual centralizada

medidores

regulador de pressãoREDE

PÚBLICA

Page 9: Sistema Predial de Gás Combustível

regulador de estágio único

pontos de consumo nos

medidores de gás individuais

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

� Sistema com medição nos andares

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 9

bateria de GLP

andares

regulador de pressão junto ao alinhamento

REDE PÚBLICA

Page 10: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Tipologias construtivas do sistema prediais – RIP COMGÁS 2006

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 10

TGN 1TGN 1 TGN 2TGN 2

Page 11: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Tipologias construtivas do sistema prediais – RIP COMGÁS 2006

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 11

TGN 3TGN 3

TGN 7TGN 7

Page 12: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Tipologias construtivas do sistema prediais – RIP COMGÁS 2006

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 12TGN 10

TGN 8

Page 13: Sistema Predial de Gás Combustível

ELEMENTOS DO SISTEMA

� Reguladores de pressão

� Medidores de vazão

� Sistema de distribuição

� Pontos de Consumo

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 13

� Pontos de Consumo

NORMAS

� NBR13523/95; NBR13932/97

� NBR13933/97; NBR13103

� NBR14024

Page 14: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 14

Abrigo para medidoreselevação

corte

Page 15: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 15

Page 16: Sistema Predial de Gás Combustível

� Os abrigos localizados no interior das construções deverão ser providos de:

� porta;

� ventilação permanente por dois tubos comunicando-se diretamente com o exterior da construção e cada

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Abrigos dos medidores de gás

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 16

se diretamente com o exterior da construção e cada um com seção mínima de 10 cm2 por medidor previsto,no respectivo abrigo, mas não inferior ao diâmetro de50 mm.

� Os abrigos localizados na parte externa das construções, quando providos de porta, serão permanentementeventilados.

Page 17: Sistema Predial de Gás Combustível

Ventilação dos abrigos dos medidores de gás

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 17

Page 18: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás CombustívelAbrigo dos medidores de gás

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 18

Page 19: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 19

Page 20: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 20

Abrigo para 05 cilindros “B190”

Page 21: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 21

Abrigo para 6 cilindros de 90kg

Page 22: Sistema Predial de Gás Combustível

Considerações GeraisConsiderações Gerais

� As tubulações do sistema de gás combustível não podem passar em:

� dutos de ar condicionado, água pluvial, esgoto, chaminé;

� reservatórios de água;

� compartimentos destinados a dormitórios;

� poços de elevadores.

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 22

� poços de elevadores.

� Na travessia de elementos estruturais, deverá ser utilizado um tubo luva, vedando-se o espaço entre ele e o tubo de gás.

� É proibido o aterramento de instalação elétrica em tubulações de gás.

� Quando o cruzamento de tubulações de gás com condutores elétricos for inevitável, deve-se colocar entre elas um material isolante elétrico.

Page 23: Sistema Predial de Gás Combustível

Considerações Gerais Considerações Gerais (cont.)(cont.)

� O afastamento das tubulações de gás das demais, destinadas a outros fins, deve ser igual a, no mínimo, um diâmetro da maior das tubulações contíguas; entretanto, recomenda-se que as tubulações de gás tenham a distância mínima de 0,20 m de outras.

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 23

� As distâncias mínimas entre a tubulação de gás e condutores de eletricidade é 0,30 m, se o condutor for protegido por conduíte e 0,50 m nos casos contrários.

� As tubulações de gás devem passar afastadas dos pára-raios e seusrespectivos terras, no mínimo, por 2,00 m.

Page 24: Sistema Predial de Gás Combustível

Considerações Gerais Considerações Gerais (cont.)(cont.)

Recomenda-se que as tubulações não passem por forros falsos, compartimentos destinados exclusivamente a equipamentos e aparelhos elétricos, compartimentos inadequadamente ventilados e poços de ventilação. Nos casos em que alguma destas condições for inevitável, as tubulações deverão ser envolvidas por dutos ou tubos-luva, os quais devem:

� ter, no mínimo, duas aberturas situadas nas suas extremidades, sendo

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 24

� ter, no mínimo, duas aberturas situadas nas suas extremidades, sendo que as duas devem ter saída para fora da projeção horizontal da edificação;

� apresentar distanciamento mínimo de 25 mm (1”) entre a tubulação e a sua parede interna;

� ter resistência mecânica adequada a possíveis esforços decorrentes das condições de uso;

� estar convenientemente protegidos contra a corrosão;� não apresentar vazamentos em toda a sua extensão;� devem ser executados de material incombustível e resistente à água.

Nota: recomenda-se o uso mínimo de conexões nas tubulações situadas no interior do tubo-luva.

Page 25: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 25

Encamisamento da tubulação de gás no forro

Page 26: Sistema Predial de Gás Combustível

Chaminé

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

a) Chaminé individual ou com tiragem natural

� Deve ter o menor percurso possível.

� Tanto quanto possível, o percurso da chaminé deve ser

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 26

percurso da chaminé deve ser interno à edificação.

� O trecho vertical da chaminé individual, que antecede o primeiro desvio, deve ter altura mínima (h) de 0,60 m, a partir da entrada de ar do defletor do aparelho, até à geratriz do inferior do primeiro desvio.

Page 27: Sistema Predial de Gás Combustível

Chaminé

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

a) Chaminé individual ou com tiragem natural

� O diâmetro da chaminé deve ser, no mínimo, igual ao diâmetro de saída do defletor do aparelho utilizado, estabelecido pelo fabricante.

� O percurso da chaminé individual deve ter uma altura equivalente (he) igual ou superior a 0,60 m. A altura total (H) da chaminé é determinada pela seguinte equação:

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 27

pela seguinte equação:

onde: H = altura total da chaminé, m;K1 = número de curvas de 90o x fator de resistência;K2 = número de curvas de 135o x fator de resistência;K3 = L x fator de resistência K (L é a projeção horizontal da chaminé, m);K4 = fator de resistência do terminal.

2

24321

KKKKhH

e

++++×=

Page 28: Sistema Predial de Gás Combustível

Chaminé

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

a) Chaminé individual ou com tiragem natural

Componentes Fator de resistência(K)

Curva 90o 0,50Curva de 135o 0,25Duto na vertical 0,00

Fator de resistência dos componentes

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 28

Duto na vertical 0,00Projeção horizontal da chaminé 0,30/mTerminais 0,25

� É permitida a colocação do terminal da chaminé nas faces das edificações, quando existir uma altura total de 0,80 m de altura entre a entrada de ar do defletor do aparelho e a base do terminal da chaminé.

� O terminal da chaminé deve ter área livre igual a pelo menos duas vezes a área da seção da chaminé.

Page 29: Sistema Predial de Gás Combustível

Chaminé

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

b) Chaminé coletiva com tiragem natural

� deve ser executada com materiais incombustíveis, resistentes a corrosão e ao calor;

� deve ser instalada a partir do pavimento onde está instalado o aquecedor mais baixo;

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 29

� a chaminé individual que deve ser conectada à chaminé coletiva deveter altura mínima de 2,00 m, podendo haver no máximo duas chaminés individuais por pavimento;

� deve servir no máximo a nove pavimentos, sendo que a distância dodefletor do último aparelho ligado na chaminé até o terminal da chaminé coletiva deve ter no mínimo 5,00 m;

� a ligação da chaminé individual na chaminé coletiva deve ter umângulo superior ou igual a 100º;

Page 30: Sistema Predial de Gás Combustível

Chaminé

Sistema Predial deSistema Predial deGás CombustívelGás Combustível

b) Chaminé coletiva com tiragem natural

� na parte inferior da chaminé coletiva deve existir uma abertura de no mínimo100 cm2;

5,00

m (m

ínim

o)

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 30

� a parte inferir deve ser provida de umaabertura para limpeza e de uma ligaçãopara saída da água de condensação para o esgoto;

� o número máximo de aparelhos ligadosem uma chaminé coletiva deve atender à Tabela seguinte.

2,00

m (m

ínim

o)

Page 31: Sistema Predial de Gás Combustível

Chaminé coletiva

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Altura médiaefetiva (m)

Potência totalKW (kcal/min)

Número máximode aparelhos

Até 10 146 (2100) 10De 10 até 15 181 (2600) 11Acima de 15 202(2900) 12NOTA – A altura média efetiva é a média aritmética da altura de

Tabela - Aparelhos ligados por chaminé coletiva.

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 31

NOTA – A altura média efetiva é a média aritmética da altura detodas as chaminés, do defletor de cada aparelho até o terminal dachaminé coletiva.

� Será permitido apenas um único desvio na chaminé coletiva, de no mínimo 30o, em relação ao eixo horizontal da chaminé.

� o dimensionamento das chaminés coletivas deve atender à Tabela.

Page 32: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás CombustívelTabela - Dimensionamento de chaminé coletiva.

Potência máxima em kW Potência máxima em kcal/min Seção circular Seção retangular

h < 10m 10m≤≤≤≤h≤≤≤≤20m h > 20m h < 10m 10m≤≤≤≤h≤≤≤≤20m h >20m Diâm. interno(cm)

Área (cm2) Área (cm2)

até 17,4 até 17,4 até 17,4 até 250 até 250 até 250 8,5 57 63

até 29,0 até 29,0 até 29,0 até 416 até 416 até 416 10,0 79 87

até 34,8 até 34,8 até 46,5 até 500 até 500 até 666 11,0 95 105

até 46,5 até 46,5 até 69,7 até 666 até 666 até 1.000 12,5 123 135

até 58,1 até 69,7 até 93,0 até 833 até 1.000 até 1.333 14,0 154 169

até 69,7 até 93,0 até 122,1 até 1.000 até 1.333 até 1.750 15,5 189 208

até 81,4 até 122,1 até 145,3 até 1.116 até 1.750 até 2.083 17,0 226 249

até 93,0 até 145,3 até 180,2 até 1.333 até 2.083 até 2.583 18,0 255 280

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 32

até 93,0 até 145,3 até 180,2 até 1.333 até 2.083 até 2.583 18,0 255 280

até 116,3 até 180,2 até 209,3 até 1.666 até 2.583 até 3.000 20,0 314 345

até 139,5 até 209,3 até 247,7 até 2.000 até 3.000 até 3.550 22,0 380 418

até 162,8 até 143,0 até 301,2 até 2.333 até 3.403 até 4.316 24,0 452 497

até 189,5 até 280,2 até 348,9 até 2.716 até 4.016 até 5.000 26,0 531 584

Notas: • a altura da chaminé coletiva deve ser tomada desde a entrada do aquecedor mais baixo até o topo do terminal da chaminé coletiva.

• para potências maiores que as indicadas na Tabela deve-se aumentar a seção da chaminé, conforme a seguinte relação:

• h < 10 m .................. 3,5 cm2 por 1,1 kW (960 kcal/h)• h ≤ h ≤ 20 m ............ 2,5 cm2 por 1,1 kW (960 kcal/h)• h > 20 m .................. 2,0 cm2 por 1,1 kW (960 kcal/h)

Para seções retangulares, a relação entre o lado maior e o lado menor deve ser de 1,5.

Page 33: Sistema Predial de Gás Combustível

Dimensionamento RIP COMGÁS 2006

1. Definir tipologia construtiva 2. Definir pressão de operação3. Calcular a vazão de cada edificação4. Definir os parâmetros para dimensionamento5. Calcular a vazão em cada trecho da rede6. Calcular os diâmetros

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 33

Parâmetros para dimensionamento

a.a. Parâmetros geraisParâmetros gerais� A pressão de dimensionamento é de 1,96 kPa (200 mmca).

� A máxima perda de carga admissível é de 0,19 kPa (20 mmca).

� Para trechos verticais ascendentes, deve-se considerar um ganho de pressão de 0,005 kPa (0,5 mmca) para cada metro do referido trecho.

� Para trechos verticais descendentes, deve-se considerar 0,005 kPa

(0,5 mmca) de perda de pressão de para cada metro do referido trecho.

Page 34: Sistema Predial de Gás Combustível

Parâmetros para dimensionamento

b.b. Perda de carga localizadaPerda de carga localizada• Adotar valores fornecidos pelos fabricantes das conexões ou os

valores apresentados no RIP/2006.

• A perda de carga no medidor pode variar em função do fabricante, porém pode-se adotar o valor de 0,19 kPa (20 mmca).

c.c. Fator de simultaneidade Fator de simultaneidade -- FF

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 34

c.c. Fator de simultaneidade Fator de simultaneidade -- FF• O F aplica-se às unidades residenciais.

• O F aplica-se a duas ou mais unidades domiciliares autônomas.

• O F não se aplica a aparelhos de grande consumo. Estes devem ser tratados isoladamente, considerando-se a vazão máxima de cada aparelho como, por exemplo, aquecedores de passagem com vazão superior a 30 L/min e outros.

• O FS não se aplica a edificações comerciais. Nesses casos utiliza-se a vazão máxima de cada aparelho para o dimensionamento.

Page 35: Sistema Predial de Gás Combustível

Parâmetros para dimensionamento

cc11.. Cálculo da potência ou vazão adotadaCálculo da potência ou vazão adotada

Em que:A = potência adotada, (kcal/h ou kW) ou vazão adotada (m3/h);C = potência instalada (kcal/h ou kW) ou vazão instalada (m3/h);100

FCA ×=

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 35

C = potência instalada (kcal/h ou kW) ou vazão instalada (m3/h);F = fator de simultaneidade (adimensional).

Cálculo do fator de simultaneidade Cálculo do fator de simultaneidade –– FF(C em kcal/min)

C < 350........................................... F = 100

350 < C < 9612.............................. F = 100/[1+0,001(C - 349)0,8712

9612 < C < 20000.......................... F =100/[1+0,4705(C - 1055)0,19931

C > 20000....................................... F = 23

Page 36: Sistema Predial de Gás Combustível

30

40

50

60

70

Curvas dos Fatores de Simultaneidade para Cálculo de Potência de Projeto

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

(%)

PCC-465 - Sistemas Prediais I 36

0

10

20

30

0 50 100 150 200 250

99,5%95,0%

� A perda de carga máxima admitida para toda a rede interna é de 0,19 kPa (20 mmca) para instalações destinadas ao gás natural e 0,15 kPa (15mmca)para instalação destinadas ao gás de nafta.

� A cada regulador de pressão inserido na rede interna, o trecho da tubulação asua jusante poderá perder 10% da sua pressão de saída do regulador e seudimensionamento será feito como uma nova instalação.

(m3/h)

Page 37: Sistema Predial de Gás Combustível

Para redes Para redes em baixa pressão de até (250 mmca), aplicar aem baixa pressão de até (250 mmca), aplicar aequação de Lacey:equação de Lacey:

8081206580

,, LSQH

×××=

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

d.d. Cálculo da perda de cargaCálculo da perda de carga

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 37

84,DH =

Em que:Q = vazão do gás a 20oC e a 1 atm (m3/h);D = diâmetro interno do tubo (mm); H = máxima perda de carga admitida (mmca);L = comprimento do trecho da tubulação (m);S = densidade relativa do gás em relação ao ar (adimensional) = 0,6.

Page 38: Sistema Predial de Gás Combustível

O cálculo dos diâmetros dos tubos da rede interna é feito com

o emprego da fórmula de Lacey:

Dimensionamento das tubulaçõesDimensionamento das tubulações

5,0

8,4

9,0 )(552657796,0DxHxQ =

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 38

onde:

Q é a vazão do gás (Nm3/h)

D é o diâmetro interno do tubo (cm);

H é a perda de carga máxima admitida (mmca);

L é o comprimento do trecho da tubulação (m);

S é a densidade relativa do gás em relação ao ar (adimensional), adotar 0,6.

5,0

8,0

9,0 )(552657796,0LxS

DxHxQ =

Page 39: Sistema Predial de Gás Combustível

A tabela abaixo apresenta a fórmula de Lacey (para gás natural) para obtenção de

H em função de Q e L, para vários diâmetros.

Dimensionamento das tubulações (cont.)Dimensionamento das tubulações (cont.)

(cm) 1,27

(pol) 1/2”

Diâmetro Cálculo da perda de carga (H) (mmca)

H = 0,690797151 x Q1,8 x L

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 39

1,271,902,543,183,815,086,357,62

10,6215,24

1/2”3/4”

1”1 1/4”1 1/2”

2”2 1/2”

3”4”6”

H = 0,690797151 x Q x LH = 0,098653499 x Q1,8 x LH = 0,024797423 x Q1,8 x LH = 0,008496469 x Q1,8 x LH = 0,003541347 x Q1,8 x L H = 0,000890149 x Q1,8 x LH = 0,000304996 x Q1,8 x LH = 0,000127123 x Q1,8 x LH = 0,000031954 x Q1,8 x LH = 0,0000045633 x Q1,8 x L

Notas: Q é a vazão do gás (m3/h);L é o comprimento total do trecho da tubulação (m).

Page 40: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

fogão 4 bocasfogão 4 bocasfogão 6 bocasfogão 6 bocas

Aparelhos Tipo

com fornosem fornocom fornosem forno

kW8,15,8

12,89,3

Potênciakcal/h7.0005.000

11.0008.000

Vazão (Nm3/h)Natural

0,780,551,220,89

Nafta1,661,182,611,89

Consumo dos EquipamentosConsumo dos Equipamentos

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 40

fogão 6 bocasforno de paredeaquecedor de acumulaçãoaquecedor de acumulaçãoaquecedor de acumulaçãoaquecedor de passagemaquecedor de passagemaquecedor de passagemaquecedor de passagemsecadora de roupa

sem forno--

50 l - 75 l100 l - 150 l200 l - 300 l

6 l/min8 l/min10 l/min15 l/min

--

9,33,58,7

10,517,410,514,017,126,57,0

8.0003.0007.5009.000

15.0009.000

12.00014.70022.0006.000

0,890,330,831,001,671,001,331,632,440,67

1,890,711,782,133,552,132,843,485,211,42

Obs.: Vazão = Potência / PCI - PCI (Poder Calorífico Inferior):= 9.230 kcal/Nm3 para Gás Natural= 4.200 lca;/Nm3 para Gás de Nafta

Page 41: Sistema Predial de Gás Combustível

Comprimento equivalente (L) de Conexões e Registros

curva 45º curva 90º Stdcotovelo 90º

Tipo de Conexão Comprimento equivalente(L)

16 D30 D50 D

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-465 - Sistemas Prediais I 41

cotovelo 90º“T”válvula esfera

50 D60 D4 D

O cálculo do consumo da rede interna comum a várias unidades residenciais será feito considerando um Fator de simultaneidade.

D = diâmetro da tubulação

PCC-2465 - Sistemas Prediais I

Page 42: Sistema Predial de Gás Combustível

Para o dimensionamento da rede:� cada trecho de tubulação deve ser dimensionado

computando-se a soma das vazões dos aparelhos de utilização por ele servido;

� a distância do medidor até o ponto de gás mais afastado é expressa em metros;

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-465 - Sistemas Prediais I 42

é expressa em metros;

� o comprimento total será calculado somando-se o trecho horizontal, metade do trecho vertical ascendente e as referidas perdas de carga localizadas;

� para trechos verticais descendentes, considerar o dobro do comprimento.

PCC-2465 - Sistemas Prediais I

Page 43: Sistema Predial de Gás Combustível

Diâmetro

Nominal

Classe Média (M)

Diâmetro interno

(mm)

Classe Pesada (P)

Diâmetro interno

(mm)

15 mm (½” ) 16,5 15,8

20 mm (¾” ) 22 21,3

25 mm (1” ) 27,5 26,7

Tabela para tubos de aço, conforme NBR 5580

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 43

25 mm (1” ) 27,5 26,7

32 mm (1 ¼” ) 36,2 35,4

40 mm (1 ½ “ ) 42,1 41,3

50 mm (2” ) 53,3 51,8

65 mm (2 ½”) 69,1 67,6

80 mm (3”) 81,4 80,5

90 mm (3 ½”) 93,6 92,1

100 mm (4”) 106 101,9

125 mm ( 5”) 130,8 129,6

150 mm (6”) 155,9 155,3

Page 44: Sistema Predial de Gás Combustível

Dimensionar um sistema de GN para um edifício residencial de 8 andares Dimensionar um sistema de GN para um edifício residencial de 8 andares com 4 medidores por andar. Os aparelhos de utilização são:com 4 medidores por andar. Os aparelhos de utilização são:

�� 1 fogão de 6 bocas com forno1 fogão de 6 bocas com forno�� 1 aquecedor de passagem de 10 L/min.1 aquecedor de passagem de 10 L/min.

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Exemplo:

1) Cálculo da potência computada - C

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 44

� Em 1 apartamento: Potência Q (NmEm 1 apartamento: Potência Q (Nm33/h)/h)

1 F6 ..................................... 11000 kcal/h................ 1,221 F6 ..................................... 11000 kcal/h................ 1,221 AQ10 ................................. 14700 kcal/h................ 1,631 AQ10 ................................. 14700 kcal/h................ 1,63

Potência total “C” ......... 25700 kcal/h

� Potência total “C” em todo o edifício:Potência total “C” em todo o edifício:

4 x 8 x 25700 = 822400 kcal4 x 8 x 25700 = 822400 kcal

Page 45: Sistema Predial de Gás Combustível

Y’

Y

AQ 10F6

ZX

1,0

0 m

0,7

0 m

5,0 m 3,0 m

3,0

m3,0

m3,0

m3,0

m

I

H

E

F

G4 Med

4 Med

4 Med

4 Med

4 Med

Máx. 1,50 m

6o

5o

4o

7o

8o

1,00 m

45A

3,0

m3,0

m3,0

m4,0

m

B

D

C

Válvula de bloqueio manual

4 Med

4 Med

4 Med

Abrigo do

regulador

Duto de ventilação

1o

2o

3o

Page 46: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Potência total “C” ........... 822400 kcal/h

Potência total “C” .......... 13706,67 kcal/min

9612 < C < 20000 kcal/min

2) Cálculo do fator de simultaneidade - F

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 46

])1055(4705,01[

10019931,0−+

=C

F

F = 24,4%

Page 47: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Potência adotada = 0,244 x 822400

A = 200666 kcal/h

3) Cálculo da Potência adotada (A)

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 47

Q = A /PCI

Q = 200666/9230

Q = 21,74 m3/h

4) Cálculo da vazão

Page 48: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

5.1) Diâmetro interno inicial (DN 50) = 53,3 mm

5.2) Cálculo do comprimento equivalente total - L

� comprimento do trecho - 19,0 m

5) Trecho AB

PCC-2465 - Sistemas Prediais I 48

� comprimento do trecho - 19,0 m

� comprimentos equivalentes

� 2 cotovelos de 90o x 53,3 mm = 2 x 50 x 53,3 = 5,33 m

� 1 válvula = 4 x 53,3 mm = 0,21 m

Comprimento equivalente total (L) = 24,54 m

Page 49: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

5.3)5.3) Cálculo da perda de carga no trecho ABCálculo da perda de carga no trecho AB

LS

DH2,22x10Q

0,8

4,820,9

⋅= −Fórmula de Lacey

Dados:S = 0,6L = 24,54 mQ = 21,74 m3/h

H = 0,04346 KPa = 4,35 mmca

49

Q = 21,74 m3/hD = 53,3 mm

5.4)5.4) Cálculo do ganho de pressão no trecho vertical ascendente Cálculo do ganho de pressão no trecho vertical ascendente

0,005 KPa x 4 m ���� 0,02 kPa = 2 mmca

5.5)5.5) Pressão em BPressão em B

PB = 1,96 – 0,0435 + 0,02 ���� PB = 1,94 kPa

Page 50: Sistema Predial de Gás Combustível

Sistema Predial de Gás CombustívelSistema Predial de Gás Combustível

Trecho Potência

calculada

(Kcal/h)

Fator de

simulta-

neidade

(%)

Potência

adotada

(Kcal/h)

Vazão

(m3/h)

Comprimento

dos tubos

(m)

Comprimento

equivalente

(m)

Comprimento

total

(m)

Pressão

inicial

(KPa)

∆P

(KPa)

Pressão final

(KPa)

φ

(mm)

AB 822400 24,4 200666 21,74 19,00 5,54

(2 cot + 1 válv.)

24,54 1,96 0,0235 1,94 53,3

BC 719600 25,0 179900 19,49 3,00 2,17 (1 tê) 5,17 1,94 0,0332 1,91 36,2

CD 616800 25,6 157901 17,11 3,00 2,17 5,17 1,91 0,0231 1,89 36,2

Planilha de cálculo – Dimensionamento de sistema de GN

50

DE 514000 28,0 143920 15,59 3,00 2,17 5,17 1,89 0,0172 1,87 36,2

EF 411200 32,3 132818 14,38 3,00 2,17 5,17 1,87 0,0129 1,85 36,2

FG 308400 38,3 118117 12,80 3,00 2,17 5,17 1,85 0,0765 1,84 36,2

GH 205600 47,8 98277 10,65 3,00 2,17 5,17 1,84 0,0012 1,84 36,2

HI 102800 65,0 66820 7,24 4,50 12,31

(4 tê + 2 cot)

16,81 1,84 0,0113 1,83 36,2

XY 25700 95,7 24595 2,66 6,50 1,65 (2 cot) 8,15 1,83 0,028 1,80 22

YZ 11000 100 11000 1,19 3,70 2,64

(1 tê + 2 cot)

6,34 1,80 0,0007 1,79 22

YY’ 14700 100 14700 1,59 1,00 1,81

(1 tê + 1 cot)

2,81 1,79 0,0018 1,77 22

PCC-2465 - Sistemas Prediais I