SH2 - A03 - Água de resfriamento Separador água óleo ETA e ETE

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ÁGUA DE RESFRIAMENTO 
SEPARADOR ÁGUA ÓLEO, ETA E ETE
PROF. FABRÍZIO NICOLAI MANCINI
SISTEMAS HIDROENERGÉTICOS II
ESCOLA POLITÉCNICA
UP 2021 2º SEMESTRE
COMPETÊNCIA
• IDENTIFICAÇÃO, INTERPRETAÇÃO E ANÁLISE DE 
PROBLEMAS RELATIVO AO SERVIÇO AUXILIAR 
MECÂNICO DE ÁGUA DE RESFRIAMENTO DE UMA 
USINA HIDRELÉTRICA 
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VISÃO GERAL
Água de Resfriamento
Equipamentos Usuais
Variáveis Básicas
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ÁGUA DE RESFRIAMENTO
• Sistema destinado a filtrar e distribuir água para 
sistemas de trocadores de calores e radiadores 
(mancais, geradores e reguladores) e outros sistemas 
auxiliares (estação de tratamento de água, sistema de 
água de serviço, vedação do eixo da turbina, anel de 
desgaste das turbinas e, por vezes, combate a 
incêndio, ar condicionado, compressores).
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• Filtros autolimpantes
• Válvulas motorizadas (borboletas)
• Conjunto de instrumentos e 
controles
• Conjunto de tubulações, conexões, 
flanges e válvulas
• Integração com equipamentos dos 
sistemas (incluindo radiadores e 
trocadores de calor)
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EQUIPAMENTOS USUAIS
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VARIÁVEIS BÁSICAS
•Vazão de água a ser filtrada
•Grau de filtragem (Características da água)
•Pressão de Trabalho (Captação, descarte, tipo e 
funcionamento do filtro - especialmente 
autolimpante)
• Tipo e número de Filtros (Estratégias de filtros)
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PROJETO BÁSICO
CRITÉRIOS DE PROJETO
CÁLCULOS PRELIMINARES 
FLUXOGRAMA
ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA PRELIMINAR
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CRITÉRIOS DE PROJETO
•Um filtro por UG
• Preferência autolimpante
•Ausência de um filtro não pode comprometer o 
sistema
•Cuidar com vazões e perdas de carga alimentados por 
água filtrada
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CÁLCULOS PRELIMINARES
•Dados de Projeto
• Nível de funcionamento da usina
• Previsão de Filtros
• Capacidade de filtros
• Velocidades admitidas nas tubulações
•Vazões requeridas
• Fator de segurança (incluindo possíveis perdas de 
carga)
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•Representação gráfica 
dos componentes
• Identificação da 
localização e número de 
equipamentos 
fundamentais
• Ideia preliminar de 
conexões
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FLUXOGRAMA
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ESPECIFICAÇÃO TECNICA PRELIMINAR
• INFORMAÇÕES GERAIS
• EQUIPAMENTOS E LOCAIS
• FLUXOGRAMA
•DESCRIÇÃO DO SISTEMA
•CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
•NORMAS DE PROJETO
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PROJETO EXECUTIVO
CRITÉRIOS DE PROJETO
ISOMÉTRICO
MEMORIAL DESCRITIVO
MEMORIAL DE CÁLCULO
DIAGRAMA FUNCIONAL
INTEGRAÇÃO COM OUTROS SISTEMAS
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•Previsto no 
Workstatement
• Tem como base o projeto 
básico
• Identifica necessidades 
de supervisão e controle
• Modos e local de 
controle
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CRITÉRIOS DE PROJETO
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• Descrição 
preliminar
• Operação do Sistema
• Características 
técnicas principais 
(esperadas)
• Dimensionamento dos 
principais 
equipamentos
• Inclui tubulação
• Visualização:
• elementos na 
planta
• possíveis conexões
• Comprimentos de 
tubulações
• Proximidade de 
equipamentos
• Altura 
manométrica
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ISOMÉTRICO
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MEMORIAL DESCRITIVO
•Descrição 
• Controle e Supervisão do Sistema 
• Filtros de limpeza automática 
• Válvulas motorizadas 
• Interfaces do sistema com o SDSC
• Sistema de água de vedação do eixo da turbina
• Descrição
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•Dados de Projeto
• Nível de funcionamento 
da usina
• Previsão de Filtros
• Capacidade de filtros
• Velocidades admitidas 
nas tubulações
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MEMORIAL DE CÁLCULO
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• Nível máximo normal de montante 
• Nível máximo maximorum de jusante 
• Nível máximo normal de jusante 
• Nível de descarga a jusante
• Quantidade de filtros
• Padrão 1 por UG
• Capacidade dos filtros (filtrosxUG)
• Padrão: Ausência de 1 filtro deve ser 
atendida pelos demais
• Muitas UG: grupos (exemplo: 5 UG)
• Velocidade mínima nas tubulações 
• 0,5 m/s
• Velocidade máxima nas tubulações
• 3,0 m/s
• Vazões e Perdas de Cargas dos 
Equipamentos
• Trocadores de Calor
• Gerador
• Mancais
• Regulador
• Vedação do eixo e Anel de 
desgaste da turbina
• estação de tratamento de água
• sistema de água de serviço
• combate a incêndio
• ar condicionado
• Compressores ...
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MEMORIAL DE CÁLCULO
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• Vazão em m³/h – Perda de Carga kgf/cm²
• Trocadores de calor água-ar do gerador
• Trocador de calor dos mancais (gerador e 
turbina)
• Trocador de calor do regulador de velocidade 
• Anel de desgaste (superior e inferior) 
• Sistema de Vedação do eixo por turbina 
• Sistema de água de serviço
• Estação de tratamento de água
• Resfriamento dos compressores (regulação e 
rebaixamento – se houver) 
• Sistema de hidrantes
• Sistema de nebulização dos Transformadores 
Elevadores
•Cálculo por Unidade
•Cálculo da Vazão por 
Filtro
• Multiplicar por um fator 
de segurança (depende 
do projeto)
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MEMORIAL DE CÁLCULO
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• Vazão m³/h
A. Total por unidade 
geradora
B. Total da vedação e anéis 
de desgaste
C. Total dos sistemas 
auxiliares
• Capacidade dos Filtros 
𝑄𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 =
𝑛𝑈𝐺 . 𝐴 + 𝐵 + 𝐶
𝑛𝑈𝐺 − 1
• Com todos os Filtros 
Disponíveis
𝑄𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 =
𝐴 + 𝐵 + 𝐶
𝑛𝑈𝐺
• Dimensionamento das 
Tubulações
• Utilizar média entre Vmáx
e Vmin de projeto da água 
• Perda de Carga nas 
Tubulações
• Confirmar se o fator de de
segurança foi suficiente 
para atender a carga 
adicional
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MEMORIAL DE CÁLCULO
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• Diâmetro (m) e 
converter para “ em 
diâmetros 
comerciais
D =
𝑛𝑈𝐺 . 𝑄𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜/3600
𝜋. 2
• Após montar o 
isométrico calcular 
as perdas de carga, 
considerando todas 
as conexões
INTEGRAÇÃO COM OUTROS SISTEMAS
• Informações importantes para Unidades Geradoras 
(trocador de calor do gerador e mancais, regulador, 
vedações, anel são fundamentais)
• Informações para o SDSC
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SEPARADOR ÁGUA-ÓLEO
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SEPARADOR ÁGUA ÓLEO
•RESPONSÁVEL PELA COLETA, DRENAGEM E 
SEPARAÇÃO DO ÓLEO ISOLANTE E LUBRIFICANTE DA 
ÁGUA, PRODUTO DO INCÊNDIO E 
CONSEQÜENTEMENTE DA RUPTURA DO FUSÍVEL DO 
RESERVATÓRIO DE ÓLEO DOS TRANSFORMADORES E 
DE VAZAMENTOS DE ÓLEO NO INTERIOR DA USINA
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EQUIPAMENTOS
•CONJUNTO DE BACIAS DE COLETA E CONTENÇÃO
•REDE DE TUBULAÇÕES DE COLETA E AERAÇÃO
• TANQUE SEPARADOR DE ÁGUA/ÓLEO
•BOMBA SUBMERSÍVEL PARA DRENAGEM DO ÓLEO 
ACUMULADO E LIMPEZA DOS TANQUES
•VÁLVULAS DE BLOQUEIO E RETENÇÃO
• TRANSMISSORES DE NÍVEL
•PAINEL DE CONTROLE LOCAL
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BACIAS COLETORAS
•PARTE SUPERIOR
• GRELHA METÁLICA SUSPENSA
• PEDRA BRITADA
• ABAFAR O FOGO DO ÓLEO INCANDESCENTE
•PARTE INFERIOR
• VOLUME ÚTIL DESTINADO A ARMAZENAR PARTE DO 
ÓLEO QUE VENHA A SER DERRAMADO
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TRANSFORMADOR ELEVADOR
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BACIAS COLETORAS
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http://www.sea-image.com/spi1.htm
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2017/09/Solu%C3%A7%C3%A3o-
Ambiental-para-Reten%C3%A7%C3%A3o-de-Vazamento-de-%C3%93leo-de-Transformadores.-1.pdfhttp://www.sea-image.com/spi1.htm
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2017/09/Solu%C3%A7%C3%A3o-Ambiental-para-Reten%C3%A7%C3%A3o-de-Vazamento-de-%C3%93leo-de-Transformadores.-1.pdf
TANQUE SEPARADOR
•CONSTRUÍDO EM CONCRETO, COM DUAS CÂMARAS 
PRINCIPAIS
• CÂMARA DE COLETA
• CÂMARA DE ENTRADA/SEPARAÇÃO (LOCAL EM QUE SE 
PROCESSA AENTRADA/SEPARAÇÃO DA EMULSÃO)
• CÂMARA DE SAÍDA
• CÂMARAS DE ARMAZENAMENTO DE ÓLEO TERÃO 
CAPACIDADE PARA ACUMULAR TODO O VOLUME DE 
ÓLEO DE UM TRANSFORMADOR COM UMA FOLGA DE 
10%
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TANQUE SEPARADOR
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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
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SISTEMA DE ÁGUA POTÁVEL
• TEM POR FINALIDADE TRATAR ÁGUA BRUTA ATRAVÉS 
DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA 
TORNÁ-LA POTÁVEL (ADEQUADA PARA CONSUMO 
HUMANO)
•POSSUI, NORMALMENTE, RESERVATÓRIO ELEVADO 
PARA DISTRIBUIR, POR GRAVIDADE, PARA TODOS OS 
PONTOS DE CONSUMO DAS INSTALAÇÕES 
(SANITÁRIAS, COPA E PARA USO GERAL ONDE 
REQUERIDO)
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EQUIPAMENTOS
• ETA OU ETA COMPACTA
•ARMAZENAMENTO
•BOMBEAMENTO (EVENTUALMENTE)
•DISTRIBUIÇÃO
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ETA (ANTIGAMENTE)
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ET
A
 (
EX
EM
PL
O
)
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CROQUI ISOMÉTRICO (ALIMENTAÇÃO)
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CROQUI ISOMÉTRICO (DISTRIBUIÇÃO)
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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE 
EFLUENTES
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SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO
•RESPONÁVEL POR COLETAR EFLUENTES E ÁGUAS 
SERVIDAS ORIUNDAS DOS PONTOS ATENDIDOS PELO 
SISTEMA DE ÁGUA POTÁVEL NA CASA DE FORÇA
•CONDUZIR A CENTRAL DE COLETA E BOMBEAMENTO 
DE ESGOTO DE ONDE SERÃO ENCAMINHADOS PARA A 
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO
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EQUIPAMENTOS
• TUBULAÇÃO RECEPTORA DE EFLUENTES
•BOMBEAMENTO
• TUBULAÇÃO DE RECALQUE
• ETE
•DESCARTE
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BOMBEAMENTO DO ESGOTO
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EJETOR PNEUMÁTICO BOMBAS
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BOMBEAMENTO DO ESGOTO
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TANQUE DE ESGOTO INSTRUMENTAÇÃO
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BOMBEAMENTO DO ESGOTO
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PCL (EXTERNO) PCL (INTERNO)
ETE ANAERÓBICA
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