TH029_05_ElevatoriasEsgoto

7/24/2019 TH029_05_ElevatoriasEsgoto

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5 Estaes elevatrias (EE)

Esgotamento por gravidademais econmico

Estudo prvio comparativo outras solues

Todavia, so necessrias EE nos casos de

Terrenos planos e e!tensos

Esgotamento de reas novas em cotas in"eriores#$uelas % e!istentes

&everso de esgoto de uma 'acia para outra

escarga em interceptores, emissrios, ETEs oucorpos receptores, $uando no possvel porgravidade*

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3


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5*3 / 4rincipais componentes de uma EE

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -

Equipamento eletromecnico: om'a 6otor

Tubulaes: 0uco arrilete &ecal$ue

Construo civil: 4oo de suco

7asa de 'om'as

8onte 8igura E4904 4+-:3- /;ttp


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5*- / om'as

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D

61072FGT2710

610 EE0H716EFT

402T2I


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :

BOMBASCI!TICAS

610 EE0H716EFT

402T2I

CET"#$%&AS

4eri"ricas

Especiais

1lternativas

&otativas&otor simples

&otor mJltiplo

4al;eta4istoElemento 8le!vel'ara(uso

Engrenagem&otor lo'ular4isto oscilatrio'ara(uso

4istoKm'oloia"ragma

E)etor pneum*ticoAr comprimi+o7arneiro ;idrulico

Estgio JnicoEstgio mJltiplo

L &endimentoM 7usto

8lu!o radial8lu!o misto8lu!o a!ial


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1 / om'as centr"ugas


ABE"TO

0E62/1E&T

8E7+1

6ais usado emsistema deesgoto

&T&E0

7orte de uma 'om'a centr"uga;oriNontal de simples estgio


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 O

7lassi"icao segundo a tra%etria do l$uido no rotor8lu!o &adial 8lu!o misto 8lu!o a!ial

Prande altura de elevaoIaNo relativamente pe$uena

1ltura de elevao relativ* pe$uenaIaNo grande

4e$uena altura de elevaoIaNo elevada

0uco simples 0uco duplaQ


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 >

,eloci+a+e espec-(ica .q/

4arRmetro importante na seleo do tipo de 'om'a &epresenta a velocidade de rotao da 'om'a modelo, tra'al;ando com vaNo e

altura manomtrica iguais a unidade*

7om 'ase na teoria da semel;ana dinRmica, tem/se

8onte +eller

8ai!a de operao das tur'o'om'as com relao a velocidade espec"ica

Tipo +e bomba ,eloci+a+e espec-(ica&adial 3/=

6ista :/3O

1!ial 35/:-

7lassi"icao em "uno da rotao espec"ica


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 .


9/58

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 =

HocaliNao da 'om'a em relao ao nvel de gua

om'a a"ogada om'a no a"ogada

7lassi"icao de acordo com a disposio do con%unto motor/'om'a


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7on%unto de ei!o

;oriNontal

7on%unto motor/

'om'a su'merso

Ei!oprolongado

1utoescorvante

7on%unto de ei!o

vertical

om'a su'mersa


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&ecal$ue de esgoto com 'om'as centr"ugas

2ndicado &otor a'erto

ocas de inspeo, %unto # suco e recal$ue para

permitir limpeNas om'as com a'ertura superior a 3 mm

om'as a"ogadas (e!ceto as auto/escorvantes), para

permitir "uncionamento sem necessidade deescorvar, dispensa de vlvula de p e condies deautomatiNao


E0PT H$uido contendo materiais particulados(S>mm de diRmetro)


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/ om'as para"uso

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3-

9m ei!o rotativo acopladoa uma, duas ou trslRminas ;elicoidais,

girando num planoinclinado

--U a :U

8a'ricados 4ara"usosde D a :U

6enores Rngulos om'eiamais, s $ue ocupa maisespao

Elevao m!ima =m

2ndicados para grandes V e pe$uenas alturas

Iantagens ispensa poo de suco perao em larga "ai!a de

variao da V a"luente, com'ai!a $ueda de rendimento*


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7 / E%etor pneumtico

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3D

9tiliNados onde V inicial pe$uena eV "inal de pro%eto no e!cedacapacidade do e%etor*

IaNes - a D. l


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5*D / 6otores

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3:

6otores decorrente contnua

6otores decorrente alternada

0ncrono

2nduo

6ono"sico

Tri"sico

7om rotor em gaiola

7om rotor 'o'inado

6otor

Eltrico

6otor decom'ustointerna

e igniopor "asca

e ignio

instantRnea

1plicaes $ue necessitam a%uste "ino e controle preciso davelocidadeLWW &otao constante

LWW7usto comparvel com rotores de induo $uando

4otX5cv e $uando necessrio elevado 'inriodo motor/'om'a, devido alta inrcia da 'om'a

4ara acionar cargas depe$uena 4ot (Y5cv)

4< acionar 'om'as comrotao varivel

6ais usado simples, con"ivel e econmico*

4< acionar 'om'as com rotao constante (a%uste da Va"lu e V recal$ue depende do cuidado na seleo docon%unto elevatrio e do 'om dimensionamento do poode suco)*

1tualmente uso con%unto com inversor de "re$unciapara variar rotao*


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5*: / 1ltura manomtrica

1ltura manomtrica representa a energia a'sorvida pelo l$uido em escoamento porunidade de peso deste, ao atravessar a 'om'a


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3O

F1

'oo +esuco

Ei!o da 'om'a

6otor e'om'a

F1

0istema de recal$ue com 'om'a 0ori1ontal no a(o2a+a

Altura manom3trica total .4m/

+g,r

+g,s

Z[+r

Z[+s

+m @ +g \ Z[+s \ Z[+r

425s 6 7 +g @ +g,s \ +g,r


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3>

0istema de recal$ue com 'om'a 0ori1ontal a(o2a+a

F1

'oo +e

suco

Ei!o da 'om'a6otor e

'om'a

F1

+g

Z[+r

Z[+s


+m @ +g \ Z[+s \ Z[+r

425s 8 7 +g @ +g,s \ +g,r


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3.

0istema de recal$ue com 'om'a vertical a(o2a+a

om'a

F1

6otor

F1

'oo +esuco

+g

Z[+r


+m @ +g \ Z[+r


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5*5 / 4otncia

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 3=

'ot9ncia "ornecida pela'om'a

E(ici9ncia ou"en+imento da 'om'a

4otncia para elevar a vaNo dol$uido, de modo a vencer a alturamanomtrica total

4l 4otncia l$uida "ornecida pela 'om'a (B]^ F*m


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4otncia

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -

Potncia motriz (potncia do conjunto motor-bomba) / potncia "ornecida pelo motorpara $ue a 'om'a eleve uma vaNo V a uma altura +*

'b@ ( ; 4) <


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5*O / 7urvas caractersticas +as bombas centr-(u2as

1s 'om'ascentr"ugas podemtra'al;ar # mesmarotao, so'

di"erentescondies de vaNoe de alturamanomtrica*

V ! 1ltura manomtricaV ! 4otncia consumidaV ! E"icincia da 'om'a

V ! F40+

'ara +iversos +o rotor:

V

1ltura


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 --

Curvas (orneci+as pelo (abricante

medida $ue sea"asta do partimo V,+

rendimento cai

7ada 'om'a 4ar V,+ m!imo rendimento


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2n"luncia do rotor nas caractersticas da'om'a

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -D

&end

imento

4otTncia

1ltura6anomtrica

4ontos 13^ 1-^ 1D so ;omlogos, ou se%a, mesmo rendimento


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Hei da semel;ana

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -:

4ara um mesmo rotor, girando avelocidades di"erentes

=

=

=

F Ielocidade de rotao da 'om'aV vaNo de 'om'eamento relativa a F+ 1ltura manomtrica total da 'om'a relativa a F4 4otncia consumida pela 'om'a relativa a Ff iRmetro do rotor

Iariando/se o diRmetro do rotor deuma 'om'a com rotao constante

=

=

=

8ig* 1nterior,"ornecida pelo"a'ricante

'ontos = e F +evem ser0omJlo2os (ter mesmae"icincia) para poderaplicar a Hei da0emel;ana*


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -5

7on;ecido 7urva da 'om'a +!V # rotao F3 escon;ecido FE para $ue a curva passe pelo ponto especi"icado pelo sistema

4E(V

E,+

E)

7urva de rendimento "ornecida pelo"a'ricante

=

Fo se con;ece a curva e!perimentalde rendimento da 'om'a

VEV3

+3

+E

FE

7omo 43 e 4E so ;omlogos, pode/se aplicar Hei da 0emel;ana

=

=

=

=

=

uH = K Q

7onstante de proporcionalidadede uma dada curva de isso/rendimento

7urva de iso/rendimento


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4onto deoperao

7urva da 'om'a

7urva do sistema

IaNo de 'om'eamento

Alturamanom3

trica.m/

[+

+g

5*> / 7urva caracterstica +o sistema elevatJrio

E ponto de "uncionamento da 'om'a


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 ->

7aracterstica +o sistema elevatJrio

'OTO KTIMO LEO'E"ANO

om'a centr"uga

E(ici9ncia m*?ima

1s cargas radiais so're os mancais esto a um mnimo no ponto timo V 'om'eamento V ponto timo 4resso a'soluta disponvel necessria para se

evitar a cavitao aumenta, conse$uentemente, a cavitao pode tornar/seum pro'lema*

V 'om'eamento hh V ponto timo recirculao do l$uido 'om'eado dentro dorotor vi'rao e perdas ;idrulicas na 'om'a cavitao

4ara minimiNar ou evitar pro'lemas citados

,a1o entre 7@ a =F7@ +a ;ponto Jtimo


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5*. / 7avitao

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -.

'"OBEMAS: 7ausa dano ao rotor 4rovoca rudo e vi'rao na 'om'a &eduN capacidade e e"icincia da

'om'a

Causas: altura inade$uada da suco

(pro'lema geomtrico) velocidade de escoamento

e!cessiva (pro'lema ;idrulico) escorva incorreta (pro'lema

operacional)


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7avitao / escrio

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 -=

'roprie+a+e +o (lui+o:IaporiNa a uma determinada condio de temperatura e presso*

Teorema +e Bernoulli:

8luido escoando, ao ser acelerado, tem uma reduo de pressopara $ue sua energia mecRnica se manten;a constante

Em certos pontos

,erte+or5 bomba 0i+r*ulica5turbina5 v*lvula5 bocal

264H0

Brusca variao +e presso

1ltas velocidades ao atingir super"cie do rotor(altas presses em reas reduNidas)*

0e presso "or maior $ue resistncia do material do rotor esgaste

IEH721E 4&E00

0e presso cai a'ai!o dapresso de vapor

rigina I14& Vuando atinge Nonas dealta presso

Vueda repentina

+

+

2= +

+

2+


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D

"equeri+a pela bomba

Lispon-vel no sistema

'S4 7arga de suco positiva (Net Positive Suction Head)

Fo caso de 'om'as, o ponto mais crtico da cavitao ocorre na suco*

NPSHNPSHNPSHNPSH

8ornecida pelo "a'ricante epende de elementos de pro%eto da 'om'a epende da vaNo

+ casos $ue se descon;ece a curva F40+Pr"ico

7oe"iciente de cavitao(7oe"iciente de T;oma)

Bomba

a(o2a+a

Bomba

no a(o2a+a+g,s +g,s h

!"#$%=&'( ) *&,-

) ./0) 10


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D3

8uncionamento da 'om'a sem cavitao

F40+d F40+r&e$uerido pela 'om'a

isponvel no sistema

$ol2a m-nima:,5m ou -j

4ara Vm! em cada

'om'a dosistema3m ou Dj

6el;or

3,5m ou D5j


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5*. / Escol;a da 'om'a

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D-

4onto de operao interseco das curvas caractersticas do sistema com da'om'a

Escol;a da 'om'a pes$uisar nas curvas caractersticas das 'om'as disponveisno mercado a$uela $ue eleva a vaNo de pro%eto # sua respectiva alturamanomtrica, operando o m!imo possvel de seu ponto de mel;or e"icincia,ou se%a, m!imo rendimento*

V'om'a no saia dos limites de Oj e 3-j da vaNo correspondente ao

ponto de maior rendimento

8amlia de curvas eve/se considerar Iariao do nvel do poo de suco, variao da

perda de carga pelo envel;ecimento da tu'ulao,


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 DD

rientao


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D:

rientao

Pruker (3=>:), apud Tsutika A 1lem 0o'rin;o (3===)


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7atlogo do "a'ricante ndice de 'om'as

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D5


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 DO

Curvas (orneci+as pelo (abricante para ca+a mo+elo

medida $ue sea"asta do partimo V,+

rendimento cai

7ada 'om'a 4ar V,+ m!imo rendimento


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5*= perao do sistema elevatrio

om'as em paralelo

om'as em srie

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D>


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om'as em paralelo

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 D.


39/58

om'as em paralelo1s vaNes so somadas

4onto deperao das

'om'as 3\-em paralelo

1ssociao 'om'a 3\-

7urva do sistema

IaNo

Alturamanom3trica.m/

[+

+g

om'a 3

om'a -

4onto de operaoom'a 3

4onto de operaoom'a -


40/58

om'as em srie

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :


41/58

om'as em srie1s alturas manomtricas so somadas

4onto de operaodas 'om'asem srie

1ssociao 'om'a 3\-

7urva do sistema

IaNo

Altura

manom3trica

.m/

[+

+g

om'a 3

om'a -


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&ecal$ues e suas respectivas curvas

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :-

8onte Tsutika


43/58

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :D

&ecal$ue para um pontono mesmo nvel da suco

8onte Tsutika


44/58

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 ::

&ecal$ue para dois pontossituados em cotas iguais

8onte Tsutika


45/58

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :5

&ecal$ue para dois pontosalimentados portu'ulaes de recal$uedivididos

8onte Tsutika


46/58

4ro%eto

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :O

Ier Tsutika ou E4904 4+-:3-

4 d


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4oo de suco

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :>

Estrutura de transio $ue rece'e gua a"luente e as coloca # disposio para recal$ue

NO "ECOMELALO "ECOMELALO

P entre 3, a 3,-

P de 3,5

Tur'ulncia noescoamentoatrs do tu'ode suco*0e distRnciaentre a paredee o tu'o grande, pode;aver "ormao

de vrtice*


48/58

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :.



49/58

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 :=


6udana de direo nostu'os de suco

Escoamento tur'ulentoivisrias na entrada eentre os tu'os


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Escoamento tur'ulento

Entrada de ar

Escoamento supercrtico

T ' l d


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Tu'ulao de suco


eve ser a mais curta possvel e sempre ascendente ou ;oriNontal* Evitar peas especiais* Forma 1FT Esta'elece velocidades mnimas e m!imas (alguns autores e

entidades recomendam valores di"erentes)

Inclinao ascen+ente


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 5-

Curva +e raio lon2o

"e+uo e?c9ntrica

rgos acessrios


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rgos acessrios

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 5D

&eteno de slidos a"luente a EEE


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&eteno de slidos a"luente a EEE

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 5:

'%etivo 4roteger o con%unto motor/'om'a e serve como tratamento preliminar

Prade de 'arras 7esto Triturador

4eneira

Prades mecaniNadas


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Prades mecaniNadas


;ttp


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7esto para elevatria de esgoto

T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 5O

&e"* 2I


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T+-. / 0aneamento 1m'iental 2 5>

4eneira

Triturador

Hiteratura


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Hiteratura2* T09T21 A 1HE6 0&2F+* 3===* 7oleta e transporte de esgoto*22* F9IH1&2, 1riovaldo* -D* Esgoto 0anitrio^ coleta, transporte,

tratamento e reuso

222* Tsutika, 6ilton TomokuBi* -O* 1'astecimento de gua* 0o4aulo epartamento de Engen;aria +idrulica e 0anitria daEscola 4olitcnica da 9niversidade de 0o 4aulo* O:Dp* :q* Edio

2I* 8iguras E4904 4+-:3- /;ttp

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