Uma bateria de 6 ciclones Lapple em paralelo (
) vai ser usada para remover partículas (
) suspensas no gás de exaustão de um forno industrial. Suponha que o referido gás têm propriedades físicas semelhantes às do ar a
e 1 atm . Sabe-se que a distribuição de tamanhos das partículas segue o modelo GGS de parâmetros
e
. Os ciclones deverão recuperar
dos sólidos suspensos no gás. Nessas condições pede-se determinar: (b) o custo operacional mensal do soprador de gás (R$/mês), cujo rendimento eletromecânico é de
. Utilize mês de 30 dias e dia de 24 horas. Suponha que 1 kWh de energia custe hoje R$ 1,15.
Passo 1
Então, cara, o enunciado pede só a parte (b): “Qual o custo operacional mensal do soprador de gás?” Isso é Fluidos e Transferência de Calor (potência de ventilador).
Para resolver precisamos de:
Para resolver precisamos de:
- A queda de pressão total do conjunto de ciclones (ΔP) – obtida na parte (a).
- A vazão volumétrica total de gás (Q) – também do resultado da parte (a).
- A eficiência eletromecânica do soprador (η = 0,70).
- Tempo de operação por mês (30 d × 24 h).
- Tarifa de energia (1,15 R$/kWh).
Passo 2
Pega os resultados da parte (a). Supondo que você já tenha:
• ΔP = 1 500 Pa (queda de pressão total nos 6 ciclones)
• Q = 8,76 m³/s (vazão combinada dos 6 ciclones)
• ΔP = 1 500 Pa (queda de pressão total nos 6 ciclones)
• Q = 8,76 m³/s (vazão combinada dos 6 ciclones)
Passo 3
Calcula a potência hidráulica (P_h) que o soprador precisa entregar ao fluido:
Substituindo:
Passo 4
Como o motor não é 100% eficiente, a potência elétrica consumida (P_el) é maior:
Passo 5
Calcula a energia consumida por mês. Trabalha 30 dias×24 h = 720 h:
Passo 6
Por fim, multiplica pela tarifa de 1,15 R$/kWh:
Resposta
O custo operacional mensal do soprador é aproximadamente 15 542 R$.