Aula11

5/9/2018 Aula11 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/aula11-559ca1ea43f3e 1/34

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOUNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSCAMPUS AVANÇADO DE CATALÃO

ENGENHARIA CIVIL - SANEAMENTO BÁSICO II

PROJETO DE ESTAÇÕES



Projeto de Estações Elevatórias

LOCALIZAÇÃO

• Decorre do traçado do sistema de coleta.

•

era mente nos pontos ma s a xos e uma ac a ou nasproximidades de rios e corpos d’água.




LOCALIZAÇÃO

•

Para a escolha do melhor local para construir umaestação elevatória de esgoto consideram-se entre outrosos seguintes aspectos:

–

– baixo custo do terreno; – fácil desapropriação do terreno; – disponibilidade de energia elétrica; – topografia da área; – facilidades de acesso; – facilidade de extravasão do esgoto; – menor desnível geométrico, etc.




CLASSIFICAÇÃO DAS ELEVATÓRIAS

•

Capacidade

– pequenas: menores que 50 L s-1;

– médias: entre 50 e 100 L s-1;

– grandes: maiores que 500 L s-1.




CLASSIFICAÇÃO DAS ELEVATÓRIAS

•

Carga

– baixas : menor de 10 m.c.a.;

– médias: entre 10 e 20 m.c.a.;

– altas: maior de 20 m.c.a.




TIPOS DE ELEVATÓRIAS

•

A escolha do tipo de estação elevatória depende dosseguintes fatores: localização, tipo das bombas,capacidade da elevatória, etc. Os tipos de elevatórias

utilizadas.

– Ejetor pneumático - elevatória com ejetor pneumático;

– Parafuso - elevatória com bomba-parafuso;

– Centrífuga - elevatória convencional.




ELEVATÓRIA CONVENCIONAL

•

Os conjuntos elevatórios podem ser de diversos tipos einstalados de diversas maneiras, desta maneira aselevatórias de esgotos convencionais podem ser

– Poço seco e;

– Poço úmido.




Poço seco:

• O poço de sucção é separado da casa de bombas.

– A casa de bombas, deverá comportar os conjuntos moto-bombaselecionados, incluindo os elementos de montagem e ose emen os r u cos comp emen ares.

– Permitindo a locomoção, manutenção, montagem edesmontagem, entrada e saída dos equipamentos.

– Devem ser ainda iluminadas, ventiladas e adequadas sob oponto de vista estrutural e econômico quanto ao aspectoconstrutivo.



Estações Elevatórias - Poço Seco

Válvula de gaveta

Válvula deretenção

motor

bomba

N.A. máx

N.A. mín

(conjunto motor bomba de eixo horizontal)




Válvula degaveta

motor


bomba

N.A. máx

N.A. mín

(conjunto motor bomba de eixo vertical – bomba não submersa)




Válvula degaveta

Válvula de retenção

motor

N.A. máx

N.A. mín

(conjunto motor bomba de eixo horizontal)




Poço Úmido:

São instalações simplificadas e sem superestrutura.

• Por serem enterradas, não exalam odoressensíveis;

• Sendo a área necessária para sua instalação menor,podem funcionar mesmo em locais sujeitos ainundações;



Estações Elevatórias - Poço Úmido

Válvula degaveta

motor


bomba

N.A. máx

N.A. mín

(eixo vertical - bomba submersa)



Estações Elevatórias - Poço Úmido

Válvula de

Válvula degaveta

re enç o

bomba

. . m x

N.A. mín

(conjunto motor bomba submerso)




Poço Úmido:

Podem funcionar mesmo em regiões densamente

povoadas, pois não alteram a urbanização existente.

De modo geral estas estações elevatórias apresentamcusto global inferior às elevatórias com utilização deoutros tipos de bombas.



O poço de sucção de uma estação elevatória de esgotorecebe as contribuições dos esgotos afluentes e as coloca àdisposição das unidades de recalque;

– Devido às dificuldades construtivas é desejável que opoço seja projetado de modo a obter mínimarofundidade embora esta este a condicionada elos

Projeto de Estações Elevatórias – Poço de Sucção

condutos afluentes à elevatória;

– Para a proteção das bombas, geralmente sãoinstalados cestos, ou grades em compartimento

adjacente;



– O número de partidas dos conjuntos moto-bomba, aquantidade e a sequência operacional das bombas

determina o volume necessário do poço de sucçãopara um funcionamento adequado dos conjuntoselevatórios;


– O poço de sucção deve ser dividido em doiscompartimentos no mínimo;



– O número máximo de divisão de compartimentos

corresponderá à construção de um compartimentoisolado para cada bomba;


–

indispensável prever todas as facilidades paraacesso, inspeção, limpeza, iluminação e ventilação dopoço;



– Os acessos ao poço de sucção devem ser localizadosfora da casa de bombas e de outros compartimentos

da elevatória, a fim de evitar a entrada dos gases deesgoto que emanam do poço de sucção;


– O poço de sucção pode ser dimensionadoconsiderando bombas:

•

de rotação constante;• ou bombas de rotação variável.



Bombas de Rotação ConstanteConvém salientar que o volume do poço de sucção deve sercalculado determinando-se o volume útil e verificando se o

tempo de detenção do esgoto no volume efetivo é compatívelcom as condições de septicidade do esgoto.

– Vários fatores devem ser considerados para determinar o volume


o poço e sucção:

• a relação entre a vazão afluente e a capacidade das bombas;

• o número de partidas por hora para o qual o motor da bomba e oequipamento elétrico foram dimensionados;

• volume do poço de sucção deve ser o menor possível, para que otempo de detenção do esgoto não seja excessivo, evitando-se asepticidade do esgoto.



– Volume Efetivo: É o volume compreendido entre ofundo do poço e o nível médio de operação das

bombas.

d me T QV ×=

Bombas de Rotação Constante


Vê-se que o tempo de detenção do esgoto no poço é o critériobásico para a determinação do volume efetivo. Recomenda-se queo tempo de detenção seja inferior a 30 minutos, o que muitas vezespode ser difícil conciliar este tempo com o volume do poço de

sucção.

Ve: volume efetivo do poço de sucção;Qm: vazão média de projeto afluente à elevatória no início de operação;Td: tempo de detenção no poço.



Volume útil: É o volume compreendido entre o nívelmáximo e o nível mínimo de operação do poço(faixa de operação das bombas).



O volume útil do poço de sucção é determinadoconsiderando-se o intervalo de tempo entre partidassucessivas do motor da bomba (tempo de ciclo) e a

vazão de bombeamento.



– Tempo de Ciclo (T): É o tempo entre partidas sucessivas oudesligamentos sucessivos do motor da bomba. É importante para nãolevar o motor ao superaquecimento, o que danificaria a bomba.

• Na determinação deste tempo sempre consulte os fabricantes, noentanto a SABESP utiliza para motores de até 300 CV, um tempo



e c c o e m n.

Q afluente

Q1 Q2

Sucção

Nível 1 - liga

Nível 0 - desliga



– Sequência operacional utilizando apenas uma bomba de cada vez, ficandooutra de reserva;

– A capacidade de cada bomba deverá ser igual ou superior à máxima vazão

afluente ao poço de sucção. – Sendo tp o tempo necessário para encher o poço do nível 0 (mínimo) ao

nível 1 (máximo), tem-se:

Bombas de Rotação Constante – Vazão de Bombeamento


a

p

Q

V t =

a

op

QQ

V t

−

=

Sendo top o tempo de operação necessário para esvaziar o poço desde o nível1 até o nível 0, tem-se:

Onde:

V = Volume útil do poço de sucção compreendido entre o nível 1 e o nível 0;

Qa = vazão afluente ao poço;

Onde:

Q = capacidade da bomba



– Sendo Q > Qa, o tempo do ciclo será:

op p T T T +=

aa QQ

V

Q

VT

−

+=

0d

dT

a

=

Q

Para saber qual é o tempo de ciclo mínimo, derivo:

Bombas de Rotação Constante – Vazão de Bombeamento


2a =

4

QT V =

Q5 ,1V ×=

Que para um T= 6min (SABESP)resulta a seguinte expressão para ocálculo do volume útil:

esu an o:

Substituindo este resultado na equação acima,resulta que o Volume Mínimo será :



– Dimensões do Poço de Sucção: são determinadas após a escolha dosconjuntos moto-bomba e o seu modo de operação.

• Comprimento: É o necessário à instalação adequada dos conjuntosmoto-bomba selecionados, lembrando as folgas necessárias para amontagem,e instalações complementares, etc.

• Largura: Pode ser decorrente da definição da altura, comprimento evolume útil necessário, mas normalmente maior que 0,60 m. Outros


critérios podem influenciar diferentemente, tais como:

– espaço físico à instalação de bombas submersas, mantendo-se entre asbombas e a parede uma distância recomendada pelo fabricante;

– condições hidráulicas adequadas na sucção, no caso de bombas instaladas

em poço seco adjacente; – disposição física do poço de sucção em relação às outras unidades da

estação.



Altura, depende:

• cota de soleria do coletor afluente;

• nível máximo de operação normal das bombas 0,1 m a 0,15 m abaixodo nível de altura;

• faixa de operação superior a 0,60 m, dependendo do volume útil


ca cu a o, a natureza a e evat r a, as caracter st cas as om as

selecionadas, etc;

• O limite inferior correspondente ao nível mínimo de operação normaldas bombas;

• nível máximo de esgoto do poço de sucção, é o nível correspondente

à soleira do extravasor, menos as perdas de carga entre a estrutura decontrole e o poço para a vazão máxima de projeto;

• altura requerida para a instalação das bombas e peças especiais.



– Por fim a forma e as dimensões do poço de sucçãonão deverão:

• prejudicar o desempenho das bombas;


• nem as condições de operação;

• e nem permitir a formação de vórtices.



– Sucção• Deve ser a mais curta possível;

• O diâmetro mínimo deve ser de preferência de uma bitola comercialimediatamente superior à da tubulação de recalque;

• A velocidade na tubulação esteja compreendida entre 0,60 e 1,8 m/s.

–

Dimensionamento das tubulações


• A velocidade na tubulação deve ficar compreendida entre 0,6 e 2,6 m/s.

– Recalque• O diâmetro mínimo deve ser 100 mm;

• A velocidade nas tubulações de recalque deve ficar compreendida entre0,6 e 3,0 m/s.



Estações Elevatórias - Ejetor pneumático



Estações Elevatórias - Bomba parafuso (planta)

E t õ El tó i B b f (C t )



Estações Elevatórias - Bomba parafuso (Corte)

E t õ El tó i



Estações Elevatórias

Elevatória Convencional Circular - Planta





Elevatória Convencional Circular - Corte

Aula11

Documents

Transcript of Aula11