Aula 6 - Sistemas de Bombeamento.pdf
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Adutoras por Recalque
Hidráulica Agrícola Aula do dia 01 de abril de 2013
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GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS ROTATIVAS CENTRÍFUGAS
Vazão de bombeamento (Q) Altura manométrica total (AMT) Rotação (rpm) Potência absorvida (P) Eficiência da bomba (η)
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VAZÃO DE BOMBEAMENTO O primeiro passo para escolha de uma bomba é a
esGmaGva da vazão que a mesma deverá fornecer. Esta informação deve ser obGda a parGr de índices
técnicos existentes na literatura (tabelas). Os fabricantes geralmente informam a vazão que
uma bomba é capaz de fornecer na unidade m3/h.
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NECESSIDADE DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO
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DESSEDENTAÇÃO DE ANIMAIS
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INFORMAÇÕES RELEVANTES PARA SOLICITAÇÃO DE OUTORGA
No uso da água para dessedentação e criação extensiva de animais só deverá ser esGmada a vazão de captação, não se considerando relevante o lançamento de efluentes oriundos desta aGvidade. A vazão de captação para fins de declaração
de uso e solicitação de outorga será equivalente ao produto do número de animais criados na propriedade pelo consumo diário respecGvo.
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ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL A Altura manométrica total (AMT) é a resistência
total existente para elevar a água desde o ponto de captação até o ponto de uElização.
A função da bomba é transformar energia mecânica em energia hidráulica suficiente para vencer esta resistência.
Uma bomba não cria pressão, ela só fornece fluxo. A pressão é justamente uma indicação da quanEdade de resistência ao escoamento.
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ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL: COMPONENTES
1. Desnível geométrico de sucção; 2. Desnível geométrico de recalque; 3. Perda de energia CONTÍNUAS nas tubulações de sucção e de recalque; 4. Perda de energia LOCALIZADAS na sucção e no recalque 5. Necessidade de pressão no final da tubulação
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DESNÍVEL GEOMÉTRICO DE SUCÇÃO
1 2
1 – NÍVEL ESTÁTICO
2 – NÍVEL DINÂMICO
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DESNÍVEL GEOMÉTRICO DE SUCÇÃO
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Desnível geométrico de recalque
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Expressões para determinação da Altura Manométrica da Instalação
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COMPONENTES TÍPICOS DA INSTAÇÃO DE BOMBAS
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PERDAS CONTÍNUAS E LOCALIZADAS
As perdas congnuas na canalização serão calculadas usando as equações de Hazen-‐Willians ou Fair-‐Whiple-‐Siao já vistas em aulas anteriores.
É necessário conhecer o comprimento das canalizações de recalque e de sucção.
As perdas localizadas, serão calculadas a parGr de tabelas de comprimentos ficgcios de peças (métodos dos comprimentos equivalentes).
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Potência necessária ao funcionamento da bomba (Pot)
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Potência instalada (N) ou potência do motor
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ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Deseja-‐se captar água de um córrego para abastecer um reservatório com capacidade para 150 m3. Selecione uma bomba que atenda às necessidades especificadas:
A água armazenada será usada durante o dia e o reservatório, depois de vazio, receberá água durante a noite, das 21:00h às 7:00h do dia seguinte; Desnível de sucção: 3 m Desnível de recalque: 15 m
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ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Comprimento da tubulação de recalque: 250 m Comprimento da mangueira de sucção: 4,5 m Velocidade máxima desejada para a água na tubulação: v = 1,5 m/s Peças que deverão fazer parte do sistema: • válvula de pé com filtro (1); • redução excêntrica (1), • ampliação concêntrica (1), • registro de gaveta(1) • válvula de retenção (1).
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Solução -‐ Roteiro
1. Determine o diâmetro que deverá ter a tubulação para atender à exigência de velocidade máxima;
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2. Calcule a Altura Manométrica Total (perdas na tubulação + perdas localizadas + desnível geométrico);
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3. Escolha uma bomba que atenda à exigência de vazão e altura manométrica e determine a potência necessária ao acionamento da bomba e o rendimento;
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1. Determine o diâmetro que deverá ter a tubulação para atender à exigência de velocidade máxima;
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ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Resolução: Vazão da bomba Volume do tanque = 150 m3
• Tempo de enchimento: das 21 horas às 7 horas (período noturno) = 10 horas • Vazão a ser bombeada = 150 m3 / 10hs = 15 m3/hora = 4,167 x 10-‐3 m3/s
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Escolha do diâmetro da canalização de recalque.
Critério:
V≤ 1,5 m/s Q = V.A
4..
2DVQ π=
D =4.Qπ.V
=4 ⋅ 4,167×10−3
3,14 ⋅1,5= 0,059m
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Escolha do diâmetro da canalização de recalque.
SubsGtuindo os valores, encontramos: D = 0,0595 m
O diâmetro comercial superior ao valor encontrado
é 60 mm e será adotado para a canalização de recalque.
Para a canalização de sucção, os fabricantes recomendam o diâmetro comercial imediatamente superior, que é 75 mm.
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Fórmula da ABNT (NB – 92/66)
• DR=1,3(10/24)0,25150,5=0,068 m
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ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Altura manométrica total (AMT) • Perdas localizadas na sucção pelo método dos comprimentos equivalentes (3 pol):
Peça Diâmetro (mm)
Comprimento equivalente (m)
Válvula de pé com filtro (pvc)
75 26,8
Redução excêntrica (pvc)
75 0,85
Total 27,65
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2. Calcule a Altura Manométrica Total (perdas na tubulação + perdas localizadas + desnível geométrico);
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ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Peça
Diâmetro (mm)
Comprimento equivalente (m)
Ampliação concêntrica
60
0,8
Registro de gaveta
60
0,9
Válvula de retenção
60
5,2
Total 6,9
" Perdas localizadas no recalque pelo método dos comprimentos equivalentes (2 ½ pol):
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Perdas totais na canalização: Devemos somar os comprimentos reais de canalização (trechos reGlíneos) ao comprimento equivalente referente às peças (comprimento ficgcio) para obter o comprimento virtual.
O comprimento virtual será mulGplicado pelo valor de j (perda de carga unitária) para obtermos as perdas na canalização.
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Como os diâmetros s e l e c i o n a d o s s ã o superiores a 50 mm de diâmetro, usaremos a e q u a ç ã o d e H a z e n -‐Willians, com coeficiente C = 140.
852,1
87,4*646,10
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=CQ
DJ
LvirtualJHf .=
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J75 = 0,01327 (sucção) Lvirtual75 = 27,65m + 4,5 m = 32,15 m
Hf75 = 0,01327 x 32,15 m ⇒ Hf75 = 0,43 mH2O J60 = 0,0393 (recalque)
Lvirtual60 = 6,9m + 250 m = 256,9 m Hf60 = 0,0393 x 256,9 m = 10,1 mH2O PERDAS TOTAIS NA CANALIZAÇÃO:
0,43 + 10,1 = 10,53 mH2O
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ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL: • 2 m (desnível de sucção) • 7 m (desnível de recalque) • 10,53 mH2O (perdas na canalização) • Não há necessidade de pressão adicional
= 19,53 mH2O
DADOS PARA ESCOLHER A BOMBA:
Q = 15 m3/h AMT ≈ 20 mH2O
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3. Escolha uma bomba que atenda à exigência de vazão e altura manométrica e determine a potência necessária ao acionamento da bomba e o rendimento;
![Page 42: Aula 6 - Sistemas de Bombeamento.pdf](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020106/55cf9d17550346d033ac3390/html5/thumbnails/42.jpg)
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![Page 44: Aula 6 - Sistemas de Bombeamento.pdf](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020106/55cf9d17550346d033ac3390/html5/thumbnails/44.jpg)
ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
Bomba selecionada: • Modelo BC – 92S – JC • Potência = 3CV • Diâmetro do rotor = 131 mm • Rendimento ≈ 47% • 60 Hz • 3450 rpm
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SELEÇÃO POR TABELAS