SILVES

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS –UFAM 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
HIDRÁULICA – FTH015 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO PARA O ABASTECIMENTO 
DE ÁGUA DO MUNICÍPIO DE SILVES-AM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS-AM 
2021
 
FELIPE LOPES RODRIGUES – 21753998 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO PARA O ABASTECIMENTO 
DE ÁGUA DO MUNICÍPIO DE SILVES-AM 
 
 
 
 
Trabalho apresentado a Prof Dra, Maria de 
Nazare Alves, para obtenção de nota 
parcial na disciplina de Hidráulica 
(FTH015), do curso de Engenharia Civil 
da Universidade Federal do Amazonas - 
UFAM. 
 
 
 
 
 
MANAUS-AM 
2021 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. APRESENTAÇÃO ........................................................................................................5 
2. ASPECTOS GERAIS DO MUNICÍPIO DE SILVES ....................................................6 
3. MEMORIAL DESCRITIVO .............................................................................................7 
3.1. CAPTAÇÃO ...............................................................................................................7 
3.2. CROQUI DO SISTEMA PROPOSTO......................................................................8 
3.3. ADUÇÃO ...................................................................................................................8 
3.3.1 Água Bruta ............................................................................................................8 
4. PARÂMETROS ANALISADOS PARA IMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO..............8 
5. MEMORIAL DE CÁLCULO ...........................................................................................9 
5.1. ESTUDO DA POPULAÇÃO .....................................................................................9 
5.2. VAZÃO DE PROJETO ..............................................................................................9 
5.3. DIMENSIONAMENTO DAS ADUTORAS. ..........................................................11 
5.4.ANÁLISE TOPOGRÁFICA E DEFINIÇÃO DE TRAÇADO. ...............................12 
5.5. PERDAS DE CARGA..............................................................................................13 
5.5.1 Perda de carga localizada (H loc). ......................................................................13 
5.5.2 Perda de Contínua (H cont). ...............................................................................14 
5.5.3 Perda de carga geométrica (Hg). ........................................................................15 
5.5.4 Altura manométrica total (Hmt). ........................................................................15 
5.6. DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO MOTOR-BOMBA. .............................16 
5.6.1 Pré dimensionamento. ........................................................................................16 
3.6.2 Dimensionamento da bomba. .............................................................................16 
5.7.ESTUDO DA CURVA CARACTERÍSTICA. .........................................................17 
5.8. CAVITAÇÃO ...........................................................................................................19 
4. CONCLUSÃO ...............................................................................................................20 
5. REFERÊNCIAS .............................................................................................................21 
 
 
1. APRESENTAÇÃO 
Sabe-se que a água é uma das principais fontes para a manutenção da vida dos 
organismos vivos, tanto pela sua capacidade de transporte de substâncias fundamentais para a 
saúde dos seres, inclusive também por outros aspectos, como a manutenção da temperatura do 
corpo, controlando assim a temperatura interna do corpo. 
Além disso, levando-se em conta a quantidade limitada de água disponível para os seres 
humanos, no que se refere ao volume potável, é interessante que mecanismos ou sistemas sejam 
criados com o objetivo de um melhor aproveitamento e consumo deste recurso hídrico, 
evitando assim desperdícios pela de falta de tratamento, e consequentemente, seu melhor uso 
pela população. 
No que se refere à sua importância, pode-se citar aspectos econômico e sanitário para 
o atendimento à população, visto que a instalação de um SAA – Sistema de abastecimento de 
águas, pode levar a uma melhoria na redução de doenças transmitidas a partir da água 
contaminada, bem como aumentar a vida produtiva dos seres humanos e a facilidade na 
instalação de indústrias e turismo. 
Vale ressaltar que um Sistema de Abastecimento de Água é definido por: 
“Um conjunto de obras, instalações e serviços, 
destinados a produzir e distribuir água a uma 
comunidade, em quantidade e qualidade compatíveis 
com as necessidades da população, para fins de 
consume doméstico, serviços públicos, consumo 
industrial e outros usos” (UNICAMP, p. 33). 
 
Apesar da importância de um Sistema de Abastecimento de Água, dados recentes 
mostram que cerca de 21% dos brasileiros ainda não têm acesso a água encanada, e destes, 
grande parcela não contam com água potável de qualidade e em quantidade suficiente para 
a sadia qualidade de vida. Além do mais, 56% dos domicílios não possuem coleta de esgoto e 
dos 44% de esgoto que são coletados, grande parte não recebe tratamento e destinação 
adequada (SENA 2018). 
Segundo o Ministério da Saúde, um sistema de abastecimento de água (SAA) é uma 
instalação composta por: 
“Um conjunto de obras civis, materiais e 
equipamentos, desde a zona de captação até as 
ligações prediais, destinada à produção e ao 
fornecimento coletivo de água potável, por meio de 
rede de distribuição” (Ministério da Saúde, 2011). 
 
 
Além do mais, seus componentes são descritos como: 
▪ Captação: é a primeira unidade do sistema de abastecimento de água. Responsável por 
coletar de modo adequado a água do manancial, também chamada de água bruta. 
▪ Adutora: é a tubulação de grande diâmetro usada para a condução da água do ponto de 
captação no manancial até a Estação de Tratamento de Água (adutora de água bruta), e da 
Estação de Tratamento de Água até os reservatórios de distribuição (adutora de água 
tratada). 
▪ Estação elevatória: é o conjunto das instalações e equipamentos de bombeamento, 
destinados a transportar a água a pontos mais distantes ou mais elevados, ou para 
aumentar a vazão de linhas adutoras. 
✓ Estação Elevatória de Água Bruta (EEAB): transporta água bruta do manancia l até a 
Estação de Tratamento de Água 
✓ Estação Elevatória de Água Tratada (EEAT): transporta água tratada da Estação de 
Tratamento de Água até os reservatórios ou pontos mais elevados da rede de 
distribuição. 
▪ Estação de tratamento: unidade industrial responsável pela purificação da água bruta 
coletada no manancial, seguindo critérios de qualidade especificados na legislação. 
▪ Reservatório: grandes caixas de concreto onde fica reservada a água após tratamento. 
▪ Rede de distribuição: adutoras, tubulações e encanamentos por onde se distribui a 
água tratada para a população. 
 
2. ASPECTOS GERAIS DO MUNICÍPIO DE SILVES 
Silves é um município localizado na região nordeste do estado do Amazonas, fazendo 
fronteira com outros municípios do estado e está em uma altitude de 37,85 metros. No último 
censo do ano de 2010, Silves apresentou uma população de 8.444 habitantes, e uma população 
estimada para o ano de 2021 de 9289 habitantes. Sua área territorial de 3.723,382 km², tornando 
sua densidade deomgráfica para 2010 em 2,25 habitantes/km². 
 
 Figura 01 - Localização do município de Silves. Fonte: IBGE, 2021. 
 
 
Com relação à sua economia, Silves apresenta na produção agrícola produtos como o 
cultivo de mandioca, abacaxi, cana de açucar, feijão e juta, porém, há uma necessidade de 
importação de alimentos para attender a demandada população do município. 
A taxa de escolaridade é de 96,3% de 6 a 14 anos, indicando uma alfabetização ideal 
bem como intruções de saneamento básico e consiência ambiental como por exemplo higiene 
pessoal e o uso adequado dá água. Tal taxa é um indicador que as pessoas terão melhor uso da 
água havendo a necessidade de uma demanda que atenda a curto, médio e a longo prazo tais 
necessidades. 
O ponto escolhido para a captação de água bruta na cidade de Silves ésta a sul do 
municipio, situada a baixo de uma colina na ilha de Saracá (Antigo nome de Silves), em 
proximodade da pousada “Aldeia dos lagos”, onde âmbas estão rodeados de uma selva nativa. 
Por fim, é importante ressaltar que Silves apresenta em determinados meses do ano o 
período de estiagem, portanto, o Sistema de Abastecimento de Água deve ser projetado de 
forma a garantir água potável em quantidade e qualidade para todos os habitantes da mesma. 
 
3. MEMORIAL DESCRITIVO 
 O sistema de abastecimento a ser projetado prevê o atendimento a uma população de 
4.945 habitantes, prevista a ser alcançada em um horizonte de projeto de 20 anos, ou seja, para 
o ano de 2041. Este estudo visa atender aos seguintes itens: dimensionar as adutotas de sucção 
e de recalque da estação elevatória de água bruta, dimensionar e escolher o melhor conjunto 
motor-bomba para atender as vazões e alturas manométricas do projeto, traçado da adutora de 
água bruta com extensão de 681,7 metros até a estação de tratamento (ETA). 
 Todos os parâmetros adotado no projeto tem como principal objetivo atender a 
demanda de água do município de SILVES -AM, foi adotado um dimensionamentos 
econômico e racional, afim de melhor utiloizar as condições geográficas bem como, reduzir 
os custos da obra e os impáctos gerado pela mesma. 
3.1. CAPTAÇÃO 
A partir das condições geográficas do município, optou-se por escolher o ponto de 
captção ao sul do municipio, onde os nivéis hidrológicos são inferios aos demais pontos 
estudados. Visou-se tambem um ponto onde a pronfudidade do local fosse favoráveis para 
uma subtração considerável de volume de água, levando em consideração um possivél 
crescimento urbano. 
 
 
 
 
 
3.2. CROQUI DO SISTEMA PROPOSTO 
Esquema gráfico simplificado da primeira parte do projeto: 
 
Figura 02 -Traçado das adutoras. Fonte: Google earth. 2021. 
3.3. ADUÇÃO 
3.3.1 Água Bruta 
 A adutota de água bruta funcionará com uma tubulação de sucção e de recalque, 
responsáveis para transpor a água a uma altura manométrica de 45,85 m, até a estação de 
tratamento, localizana na cota superior do terrno. A vazão recalcada é de 102,97 m³/hora 
(Tabela 02 do memorial de cálculo), Com um comprimento de aproximadamente 681,7 
metros. 
 
4. PARÂMETROS ANALISADOS PARA IMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO. 
▪ Estudo da população. 
▪ Cálculo das vazões. 
▪ Dimensionamento das adutoras de racalque e sucção segundo a ABNT. 
▪ Estudo das velocidades segundo a NBR 12214/1992. 
▪ Análise da topografia da região onde a tubulação passará. 
▪ Análise do traçado, de preferência o que é econômicamente viável e com menos 
impáctos ambientais. 
▪ Materiais utilizados nas conexões e da própia tubulação. 
▪ Análise das perdas de carga localizada e contínua é geométrica, bem como a altura 
manométrica total do sistema. 
▪ Pré dimensionamento do conjunto motor bomba. 
▪ Estudo das curvas carácteristicas do sistema e a do conjunto de motor bomba. 
▪ Estudo da cavitação. 
 
 
 
 
 
5. MEMORIAL DE CÁLCULO 
5.1. ESTUDO DA POPULAÇÃO 
Para a realização do projeto é necessário estimar o crescimento populacional em Silves 
nos próximos 20 anos (horizonte de projeto), utilizou o método tabelado, onde foi calculado a 
partir da população atual de 3715 hab (Valor arbitrário), e a Taxa de crescimento anual de 1,44 ao 
ano, dados do Censos do IBGE realizados em 2010 e 2021. A aplicação e obtenção da 
estimativa populacional está descrita a seguir: 
 Sendo: 
PP: Projeção populacional para o ano (n). 
Pa: População atual 
Tc: Taxa de crescimento anual. 
t: Período estimado. 
 Calculou-se a projeção para o ano de 2022 usando a expressão: 
 
𝑃𝑃 = 𝑃𝑎 . (1 − 𝑇𝐶)𝑡 
 
Logo, a projeção populacional para o ano de 2022 é igual: 
PP (2022) = P (2021). (1- 1,44)¹ /100 
PP (2022) = 3715. (1- 1,44)¹ /100 
PP (2022) = 3715 (habitantes) 
Repetiu-se esse processo até o horizonte de projeto de 20 anos, ou seja, até 2041. 
 
5.2. VAZÃO DE PROJETO 
A partir da projeção populacional e o valor per capta dado em (L/hab/dia) calcula-se a 
vazão prevista durante todos os anos dentro do horizonte de projeto. 
 Usando a equação dada referênciada da biografia do TSUTIYA tem-se que: 
 
𝑄𝑝 =
𝑘1. 𝑘2. 𝑃. 𝑞
86400
 
 
 Os valores dos coeficientes de dia e hora de maior consumo foram adotados com base 
nos valores médio calculados e já bastante disseminados de TSUTIYA, onde o coeficiente 
K1(coeficiente de correspondente ao dia de maior consumo) adotado é igual a 1,2 e o 
coeficiente K2 (coeficiente à hora de maior consumo) igual a 1,5. O consumo médio per 
capta adotado para o município de Codajás foi de 246 litros/hab/dia. Com base nos valores 
adquiridos foi possível calcular a projeções das vazões no horizonte de projeto como visto 
 
 
a seguir: 
Calculou-se primeiramente a vazão média e em seguida acrecentou-se os coeficientes 
K1 e K2, a fim de ter uma analise mais âmpla das vazões de acordo com a projeção dada, 
como mostrado na Tabela 01. 
 
Tabela 01 – Quadro demonstrativo da evolução das vazões no horizonte de projeto. 
Fonte: Próprio autor. 2021 
 
 
Como o objeto de estudo é a estação elevatória de água bruta, a vazão de projeto final 
é dada pela equeção abaixo (TSUTIYA), Como há o consumo da estação de tratamento para 
fins de manutenção e limpeza, acrecenta-se o coeficiente “C eta” de 20%, bem como a vazão 
de um consumidor especial (Ce) que nesse caso foi o hospital com uma vazão de 
7000m3/mês. 
 
Sendo: 
P: Popolação a ser atendida (hab) 
Q: consumo méd per capta (L/hab/dia) 
Qe: vazão de consumo específico 
C eta: Consumo na ETA. 
A Tabela 02 ilustra as vazões calculadas : 
 
 
 
 
 
Tabela 02 - Vazões de projeto. Fonte: Próprio autor. 2021 
 
 
5.3. DIMENSIONAMENTO DAS ADUTORAS SEGUNDO A ABNT E SEUS 
RESPECTIVOS ESTUDOS DAS VELOCIDADES, SENDO ELAS DE RECALQUE E 
SUCÇÃO (NBR 12214/1992). 
 Segundo NETO (1998), adutoras podem ser descritas como canalizações principais 
destinadas a conduzir água entre unidades de um sistema de abastecimento que precedem a 
rede de distribuição. Não possuem derivaçõe para alimentar distribuidores de rua ou ramais 
prediais. 
 Seu traçado é definido pela captação que esta interligada com a estação elevatória que 
direciona a estação de tratamento (ETA) e poxteriormente para o reservatório, são canalizações 
de extrema importância para o abastecimento de cidades e, qualquer interrupção que venham 
a sofrer afetará o abastecimento da população com reflexos negativos. 
 Com base na vazão de projeto, pode-se dimensionar a adutora de Recalque a partir da 
equação da ABNT, onde é levado em consideração a vazão de projeto, um adimensional de 
1,3 e o período de trabalho da instalação por dia. 
Tal fórmula é expressada como: 
𝐷𝑟 = 1,3. √𝑇 
4
. √𝑄 
Sendo: 
Dr: Diâmetro de recalque. 
T:número de horas de trabalho da instalação por dia dividido por 24. 
Q:vazão. 
 Achada a vazão de 0,029 m³/s e adimitindo um funcionamento do sistema de 8h por 
dia, foi achado um Diâmetro de recalque (Dr) igual a 167 mm. Como não há esse diâmetro 
comercialmente adimite-se o diâmetro comercial imediatamente superior ao achado, logo o 
diâmetro de recalque adotado foi de 200mm. 
 
 
 
 
 A partir do diâmetro Dr encontrado, o diâmetro equivalente de sucção (Ds) é o 
imeditamente superio ao Dr adotado, assim, definiu-se um Ds de 250mm. 
 Dimensionado as adutoras de sucção e recalque, é necessário fazer um estudo da 
velocidadeeconômicas das mesmas, onde para o recalque o intervalo aceitavél foi de (0,5 m/s 
a 4m/s), já o intervalo de sucção de acordo com a norma NBR 12214/1992 é dada pela 
velocidade minima de 0,3 m/s por ser uma adutora de água bruta com matéria orgânica 
passante, e máxima de 1,10m/s para o diâmetro de 250mm. 
 Feita todas as verificações, foi constatado que as velodidades estão de acordo com os 
limites adotados como mostra a Tabela 03, logo, o dimensionamento está dentroa das 
especificações norativas especificadas. 
 
Tabela 03 – Diâmetros de recalque e sucção. Fonte: Próprio autor. 2021 
 
5.4.ANÁLISE TOPOGRÁFICA E DEFINIÇÃO DE TRAÇADO. 
 A partir do estudo altimétrico da cidade de silves, foi definido o ponto da Estação 
elevatória de água bruta levando em conta: 
▪ O menor impácto ambiental possivél pegando as proximidades da pousada “Aldeia dos 
lagos” (Como mostrado na Figura 2) a fim de de utilizar o trecho já desmatado de sua 
estrada de acesso. 
▪ Foi adotado o trecho com uma baixa inclinação e menor altura geométrica, afim de 
reduzir a energia necessária para transpor á agua da estação de água bruta para a estação 
de tratamento. 
 
 
 
Figura 03 -Curvas de níveis do município de Silves. Fonte: Global mapper. 2021. 
 
 Contudo, o sistema de capitação de água bruta junto a estação elevatória pode ser 
representada pelo traçado a seguir. 
 
Figura 04 – Modelo simplificado do traçado das adutoras. Fonte: Próprio autor. 2021. 
 
5.5. PERDAS DE CARGA. 
 5.5.1 Perda de carga localizada (H loc). 
 Com o traçado das adutoras definido, foi levantado o quantitativo das singularidades 
do sistema de recalque e de sucção (ANEXO 1) bem como o valor de seus adimensionais K 
de perda de carga. Por fim foi feito o produto entre eles somou-se o total, resultando em Krec 
de 11,2 m e um Ksuc de 3,25m. 
 Para o cálculo de perda de carga localizada de recalque e de sucção, foi utilizada o 
teorema de borda, que é definido como: 
ℎ𝑓 𝑙𝑜𝑐 = 𝑘.
𝑉²
2. 𝑔
 
 
 
 
Sendo: 
Hf loc: a perda de carga localizada 
K: coeficientes de perda de carga das singularidades. 
g: aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 
 Assim, calculou-se as perdas de cargas localizadas de recalque e de sucção, achado 
valores de ΔH rec igual a 0,473m e ΔH suc de 0,056, Como mostrado na Tabela 04. 
 
Tabela 04 – Perdas de carga Localizada de recalque e sucção. 
 Fonte: Próprio autor. 2021 
 
 
 5.5.2 Perda de Contínua (H cont). 
 Com o tipo do material das adutoras as velocidade e os diâmetros nominais, pode-se 
calcular o número de Reynolds, asssim, descrevendo o tipo de escoameto do sitema. 
 Descrito o tipo de regime e tendo a rugosidade específica, calcula-se o fator de atrito 
pela equação de “Nikuradse”. 
 
 
 
Eq. Nikuradse 
 
 Ao achar o número de Reynolds igual a 1,82x10^5 no sistema de recalque, definiu-se 
que o mesmo é descrito como regime turbulento, e que ao verificar o diagrama de “moody” 
percebe-se que o fator de atrito do mesmo só depende da rugosidade especifica. 
Como âmbos os sistemas(recalque e sucção) seram feito de ferro fundido novo, com 
uma rugosidade absoluta (Ɛ) de 0,375 (considerando a média do intervado dada na biografia 
do PORTO), o fator de atrito (𝑓) de recalque foi de 0,023. 
1
√𝑓
= 1,74 − 2. log (
2Ɛ
𝐷
) 
 
 
Repetiu-se o mesmo procedimento no sistema de sucção e foi achado um 𝑓 de 0,0217, 
como mostrado na Tabela 05. 
 
Tabela 05 – 1º passo para calcular a perda de carga contínua de recalque e sucção. 
 Fonte: Próprio autor. 2021 
 
A partir da equação de “Hazen-willian” calcula-se a perda de carga unitária (Δhunt), e 
com base na fórmula universal calculade a perda de carga localizada(Δhloc). A somatória das 
perdas de cargas unitária e contínua tempos a Perda de carga contínua total do sistema. 
 
 𝐽 =
10,643.𝑄1,85
𝐶1,85.𝐷1,87
 ∆ℎ =
𝑓.𝑉²
𝐷.2𝑔
 
 Formula de “Hazen-Willians” Formula de “Universal” 
 
 Com o procedimento especificado, chegou a uma perda de carga de: 
 
Tabela 06 – Valores das perdas de cargas. Fonte: Próprio autor. 2021. 
 
 
5.5.3 Perda de carga geométrica (Hg). 
A perda de carga geométrica ou altura manométrica geométrica (Hg) é definida pela 
diferença de cota do sistema a montante com a conta de jusante. 
Para o sistema trabalhado as cotas (adotadas) foram: 
▪ Cota do rio: 15,00 m 
▪ Cota da estação de tratamento (ETA): 57 m 
Dando uma altura geométrica de 42 m. 
5.5.4 Altura manométrica total (Hmt). 
 A altura manométrica do sistema é definida pela soma das perdas de cargas de sucção, 
recalque e a perda de carga geométrica, dando um Hmt de 45,85m, como mostrado na Tabela 
07. 
 
 
Tabela 07 – Altura geométrica e Altura Manométrica Total. 
 Fonte: Próprio autor. 2021. 
 
 
5.6. DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO MOTOR-BOMBA. 
 5.6.1 Pré dimensionamento. 
 O conjunto motor-bomba deverá vencer a diferença de nivél entre a estação elevatória 
de água bruta e a ETA, levando em consideração todas as perdas de carga no trajeto. 
 A partir da vazão de projeto e a altura manométrica total, é possivel fazer uma pré-
análise do conjunto motor bomba. Nos gráficos 2.1 e 2.2 do ANEXO 2. 
 Plotou-se a partir da vazão Qp de 103 m³/h e altura manométrica de 45,8 metros e obte-
se para cada tipo de rotação um conjunto motor bomba diferente como mostrado abaixo. 
▪ Para uma bomba com 3500 rpm, obteve-se o modelo 50-160. 
▪ Para uma bomba com 1750 rpm, obteve-se o modelo 65-315. 
 Em seguida, é pegado os respectivos gráficos de cada modelo e faz-se o estudo para 
verificar qual possui melhor rendimento. 
▪ Para o modelo 50-160, foi achado um rendimento de 80%, um NPSH(r) de 
proximadamente 5 metros e uma potência necessária para antender a altura 
manométrica e vazão de 22,3 Hp, Como mostra o gráfico 2.3 do anexo 2. 
▪ Para o modelo 65-315, foi achado um rendimento de 65%, um NPSH(r) de 
proximadamente 2,8 metros e uma potência necessária para antender a altura 
manométrica e vazão de 26,1 Hp. Como mostra o gráfico 2.4 do anexo 2. 
 Como o modelo com rotação de 3500rpm teve um rendimento melhor que a de 1750, 
atendendo as mesmas exigências, ela será a bomba escolhida para o uso no projeto. 
 3.6.2 Dimensionamento da bomba. 
 Para se ober a potência recebida pela bomba, é necessário da altura manométrica, vazão 
e rendimento da bomba, sua expressão de dada por. 
𝑃𝑜𝑡 = 
10³. 𝑄. 𝐻𝑚
75. 𝜂
 (𝐶𝑉) 
 
 
Sendo: 
 𝜂: o Rendimento global da bomba. 
Q: Vazão (m³/s) 
Hm: altura manométrica 
 Assim, para um rendimento de 80%, uma altura manométrica de 45,85 metros e uma 
vazão de 0,029 m³/s, obteve-se uma potência de 21,86 Cavalo de Potência. 
 Como a potência calculada está entre é superioe a 20 CV, será adicionado um fator de 
segurança de 10% em cima da potência calculada. Logo, a potência a ser instalada do conjunto 
elevatório será de 24 CV. 
3.6.3 Potência elétrica fornecida pelo motor. 
 Para saber a potência de fornecimento, deve adicionar mais um fator, sobre a potência 
da bomba, que é o rendimento global do motor (𝜂m), tornando a expressão: 
𝑃𝑜𝑡 𝑚 = 
10³. 𝑄. 𝐻𝑚
75. 𝜂. 𝜂m
 (𝐶𝑉) 
 
 Como fator de 𝜂m foi de 87%, a potência elétrica fornecida pelo motor foi de 25 Cavalo 
de potência. 
 Contudo, o modelo escolhido foi o KSB Megabloc 080 050 160, onde o mesmo atende 
todas especificações do projeto, sendo elas a vazão e altura manométrica total. 
 
5.7.ESTUDO DA CURVA CARACTERÍSTICA. 
 Com o modelo da bomba pré definido, é necessário averiguar se o modelo em questão 
atende às condições definidas no projeto, para isso foi estudado as curvas caracteristicas do 
sistema bem como as curvas fornecida pelo fabricante da boma, onde, relacionou-se as alturas 
manométricas e as perdas de carga máximas e mínimas com suas respectivas vazões, como 
mostrado na tabela 08. 
 
 Tabela 08 –Alturas manométricas máximas e mínimas em função da vazão do sistema. 
 Fonte: Próprio autor. 2021. 
 
 
 
Com os dados da tabela 03, é possivél criar a curva caraterística do sistema, relacionado 
as vazões adotadas com as alturas manométricas máximas e minimas, obtendo o gráfico a 
seguir. 
 
Figura 05 - Curvas características do sistema. Fonte: Próprio autor. 2021. 
 
Adicionando ao sistema dados das curvas características dos conjuntos motores bomba 
com rotação de 3500 rpm e de 1750 rpm é notório que ambos conjuntos atendem à demanda 
de vazão e altura manométrica do projeto, no entanto, a bomba de 3500 rpm é superior a de 
1750, onde a médio e longo prazo a de 1750 não atenderia uma demanda de 110 m³/h, por 
exemplo. 
 
 
Figura 06 - Curvas características do sistema x Curva das Bombas. 
 Fonte: Próprio autor. 2021. 
 
 Como a vazão fornecida pela bomba é superio a vazão de projeto, recomenda-se que 
aja uma fechamento gradual do registo, a fim de reduzir a vazão do sitema fazendo com que 
os pontos torne-se coincidentes, sem a necessidade de alteração do mecanismo da bomba. 
 
 
 No sistema elevatório de silves foi previsto o uso de um conjunto motor bomba e uma 
reserva, âmbos iguais, podendo servir para um aumeto de demanda futuro ou para fins 
preventivos. 
 Caso aja um aumento gradativo da demanda de projeto e a Bomba 1 não supra mais 
com a vazões de projeto, já é previsto um sistema de espera para instalar uma Bomba 2 em 
paralelo, tendo em vista que, a altura manométrica terá pouca variação com o tempo, e só será 
necessário uma maior vazão. 
 
5.8. CAVITAÇÃO 
A partir de todos os estudos feitos, torna-se necessário o estudo da cavitação, que é um 
fenômeno que acontece devido a variação de pressão do fluido com relação a pressão de vapor. 
Tal fenômeno causa efeitos direto no motor do podendo danifica-lo- a curto, médio e a longo 
prazo, tais problemas podem ser descritos como: 
▪ Queda de rendimento. 
▪ Corrosão de componentes do motor. 
▪ Provoca ruídos. 
Afim de evitar tal fenômeno foi calculado o NPSH disponível, que estuda a carga 
líquida positiva de sucção, com isso, avalia se a altura de sucção já pré-definida, está de acordo 
para que não ocorra tal fenômeno. 
 
Para constatar que não ocorrerá o fenômeno da cavitação o NPSH disponinivél tem que ser 
superior ao NPSH requerido, tendo em vista que, o “disponível” é calculado pelo projetista e o 
“requerido” é um dado do fabricante. 
A Formula adotada para o NPSHr e seus os parâmetros analisados foram: 
 
 
 
 
P atm: Pressão atmosfera em função a altitude local. (ANEXO 3, Tabela 3.1) 
Pv: Pressão de vapor do fluido. (ANEXO 3, Tabela 3.1). 
Alt: Altitude do local (ANEXO 3, figura – 3.1) 
γ: Densidade da água (1Atm) 
ΔHsuc: Perda de carda de sucção: (0,10 m) 
𝑉²
2.𝑔
 : Carga cinética 
 
 
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝑑 = 
(𝑃𝑎𝑡𝑚 −𝑃𝑣)
𝛾
− H − h −
𝑉²
2.𝑔
 
 
 
 Aplicando a equação tem-se um NPSH d de 7,85 metros, e analisando o Anexo 2 o 
gráfico 2.3 (segundo gráfico), verificou-se que o NPSH requerido é de aproximadamente 2,8 
metros, assim, conclui-se que o sistema está bem dimensionado e o mesmo NÃO cavitará. 
 
4. CONCLUSÃO 
A água é fonte primordial de vida, e desde os primórdios, seu manuseio bem como seu 
tratamento vem sendo estudado pelo homem de modo a atender não somente a sua espécie 
mas também as outras espécies de seres vivos. Pensando nisso, o abastecimento de água se 
torna fundamental e responsável por levar água potável a todos que dele utilizam. 
 O estudo aqui feito visa dar acesso a água tratada para o município de Silves, levando 
em considerarão um horizonte de projeto de 20 anos, parâmetros socioeconômicos e o estudo 
geografico da área. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS; NBR 12214: Projeto de 
Sistema de Bombeamento de água para abastecimento público. Velocidade máxima de 
sucção. Rio de Janeiro, 1990. 4 p. 
 
BGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística: Amazonas – Silves. Disponível 
em: < https://cidades.ibge.gov.br/brasil/am/silves/panorama>. Acesso em 24 de Outubro de 
2021. 
 Ministério da Saúde: Portaria n° 2914, de 12 de dezembro de 2011. Disponível em: 
<http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.html>. Acesso em 
24 de Outubro de 2021. 
 
TSUTIYA, M. T. Abastecimento de água. 3ª.. ed. São Paulo: Departamento de 
Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2006. 
 
UFCG – Universidade Federal de Campina Grande: Sistema de Abastecimento Público 
de Água. Disponível em: <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/A61.html>. Acesso em 24 
de Outubtro de 2021. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.ht
http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.ht
http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/A61.ht
http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/A61.ht
INTERRUPTOR
VÁLVULA DE VISITA
CONTROLE DA
OPERAÇÃO
MANÔMETROENTRADA
VÁLVULA DE
ACIONAMENTO
MOTOR DE
VENTOSA
REDUTOR
REDUTOR
COM CRIVO
VÁLVULA DE PÉ
BOMBA
ROTÁMETRO
(2) (3)
(6)
(9)
(8)
(7)
(10)
(1)
(13)
(12)
(4)
(5)
(11) MANÔMETRO DEALTA PRESSÃO
A
ne
xo
 1
(D
et
al
ha
m
en
to
 d
as
 si
ng
ul
ar
id
ad
es
)
Hg máx
Hg min
Trecho a montante
 
32-250.1 
32-250 
40-250 
50-250 
(B) 
65-250 
(C) 
80-250 
(C) 
50-200 
40-200 
80-200 
(C) 
25-200 
(A) 
32-200.1 32-200 
65 
200 100-200 
(C) 
32-160.1 40-160 
50-160 
32-160 65-160 
80-160 
(B) 
100-160 
(C) 
32 
125 
32-125.1 40-125 
25-150 
(A) 
50-125 
65-125 
80-400 
(E) (1) 100 
400 
(E) (1) 
125-400 
(E) (1) 
150-400 
(E) (1) 
40-315 
(E) 
80-315 
50-315 65-315 
100 
315 
125 
315 
(E) 150-315 
(E) 
32-250.1 32-250 
40-250 50-250 
65 
250 80-250 
100 
125-250 250 
150 
250 
25-200 
(D) 
32-200.1 32-200 40-200 
65 
50-200 200 80-200 
100-200 
125 
200 
32-160.1 
(E) 
32-160 
(E) 
40-160 50-160 65 
160 
150 
200 
80-160 100 
160 
(E) 
25-150 
(D) 
32-125.1 32 
125 
(E) 
40-125 
(E) 
50-125 
65 
125 
 ANEXO 2 – PRÉ DIMENSIONAMENTO E PONTO DE PROJETO 
 
 GRÁFICO 2.1 
Q U.S. gpm 
20 30 40 50 100 200 300 400 500 1000 2000 3000 
300 
 
200 
 
500 
 
400 
 
100 
300 
 
 
 
200 
 
50 
H H 
m ft 
40 
 
 
30 100 
 
 
 
20 
 
50 
 
40 
 
10 
4 5 10 
 
20 30 
 
40 50 
Q m³/h 
 
 
100 
 
200 
 
300 
 
400 500 
 
800 
 GRÁFICO 2.2 
Q U.S. gpm 
3.500 rpm 
 
100 
10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 1000 2000 3000 
 
 
300 
 
 
200 
50 
 
40 
 
30 100 
 
20 
H H 
m 
50 ft 
40 
10 
30 
 
20 
5 
 
4 
 
3 10 
2 3 4 5 10 
 
(A) Somente para KSB Meganorm. 
(B) Somente para KSB Meganorm e KSB Megachem. 
(1) Sob consulta para KSB Megachem V. 1.750 rpm 
 
Campo de Aplicação 
Selection Charts 
Campo de Aplicación 
60 Hz 
Bomba Tipo 
Pump Type 
Tipo de Bomba 
KSB MEGANORM 
KSB MEGABLOC 
KSB MEGACHEM 
KSB MEGACHEM V 
20 30 40 50 100 200 300 400 500 800 
 Q m³/h 
 
 
 
 
 
 
 
 G R Á F I C O S 2 . 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Altura Manométrica 
Head 
Altura Manométrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potência Necessária 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Velocidade Nominal 
Nom. Rotative Speed 
Velocidad Nominal 
3500 rpm 
Tamanho 
Size 
Tamaño 
50-160 
Bomba Tipo 
Pump Type 
Tipo de Bomba 
KSB MEGANORM 
KSB MEGABLOC 
KSB MEGACHEM 
KSB MEGACHEM V 
 
 
 
 
 G R Á F I C O S 2 . 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Altura Manométrica 
Head 
Altura Manométrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potência NecessáriaVelocidade Nominal 
Nom. Rotative Speed 
Velocidad Nominal 
1750 rpm 
Tamanho 
Size 
Tamaño 
65-315 
Bomba Tipo 
Pump Type 
Tipo de Bomba 
KSB MEGANORM 
KSB MEGABLOC 
KSB MEGACHEM 
KSB MEGACHEM V 
ANEXO 3 
 
Tabela 3.1 – Pressão de Atmosfera no fluido com relação a sua altitude. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3.2 – Pressão de vapor com relação a altitude. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.1 – Altitude da área onde foi objeto de estudo. 
Fonte: google earth. 2021. 
 
	Sheets and Views
	Layout1