(Manual de Hidráulica - Azevedo Netto) Uma estação de bombeamento recalca
de água através de uma tubulação antiga (canalização), de aço não revestido, com 500 mm de diâmetro interno e 1.600 m de extensão. Estimar a economia mensal de energia elétrica que será feita quando essa tubulação for substituída por uma linha nova, de aço, com revestimento interno especial permanente, tipo epóxi. Considere o preço da energia elétrica
0,10 / \mathrm{kWh}$.
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos uma estação que bombeia
L/s de água por uma tubulação de aço sem revestimento interno, diâmetro interno
mm, comprimento
m, e queremos estimar a economia de energia ao substituí-la por tubo de aço com revestimento epóxi interno permanente. O conteúdo é cálculo de perda de carga pela fórmula de Hazen–Williams e conversão em potência e custo de energia.
Passo 2
Convertendo unidades para SI:
– Vazão L/s
/s.
– Diâmetro mm
m.
– Comprimento m.
Adotamos coeficientes de Hazen–Williams típicos: ,
.
– Vazão
– Diâmetro
– Comprimento
Adotamos coeficientes de Hazen–Williams típicos:
Passo 3
Calcular a perda de carga na tubulação antiga usando Hazen–Williams:
Substituindo
Passo 4
De modo análogo, para o tubo novo:
Passo 5
A redução de perda de carga é
A potência poupada é
Passo 6
Em um mês de
dias, a energia poupada é
Ao preço de
/kWh, a economia mensal é
Resposta
A economia mensal de energia elétrica será de aproximadamente
.