Uma bateria de 6 ciclones Lapple em paralelo ( Dc=48 cm) vai ser usada para remover partículas ( SGs=1,8) suspensas no gás de exaustão de um forno industrial. Suponha que o referido gás têm propriedades físicas semelhantes às do ar a 200^circ C e 1 atm . Sabe-se que a distribuição de tamanhos das partículas segue o modelo GGS de parâmetros D100=25 mu m e m=3,0. Os ciclones deverão recuperar 90 % dos sólidos suspensos no gás. Nessas condições pede-se determinar: (b) o custo operacional mensal do soprador de gás (R$/mês), cujo rendimento eletromecânico é de /mês), cujo rendimento e<=tromecânico é de . Utilize mês de 30 dias e dia de 24 horas. Suponha que 1 kWh de energia custe hoje R$ 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:
  1. A queda de pressão total do conjunto de ciclones (ΔP) – obtida na parte (a).
  2. A vazão volumétrica total de gás (Q) – também do resultado da parte (a).
  3. A eficiência eletromecânica do soprador (η = 0,70).
  4. Tempo de operação por mês (30 d × 24 h).
  5. 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)

Passo 3

Calcula a potência hidráulica (P_h) que o soprador precisa entregar ao fluido:
Ph ;=;De
Substituindo:
Ph ;=;1,500;Pa;times;8,76;m^3/s ;=;13,140;Wapprox13,14;kW

Passo 4

Como o motor não é 100% eficiente, a potência elétrica consumida (P_el) é maior:
Pel;=;Phetaem
Pel;=;13,14;kW0,70 ;=;18,77;kW

Passo 5

Calcula a energia consumida por mês. Trabalha 30 dias×24 h = 720 h:
Emês;=;Pel;times;720;h ;=;18,77;kWtimes720;h ;=;13,515;kWh ê

Passo 6

Por fim, multiplica pela tarifa de 1,15 R$/kWh:
/kWh: [ Custo;=;13,515;kWh;times1,15;tfracR

Resposta

O custo operacional mensal do soprador é aproximadamente 15 542 R$.

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