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<p>Instalações Prediais de Água Fria</p><p>Prof. MSc. Paulo Cezar C. Vieira</p><p>Avaliador e Perito de Engenharia</p><p>Consultor em Instalações Hidro-sanitárias</p><p>Sistemas de recalque</p><p>• Aplicação: Sistema de distribuição indireto com bombeamento</p><p>• Consiste: Canalização de recalque, Sucção, conjunto motobomba,</p><p>dispositivos e peças especiais.</p><p>• Finalidade: Elevar a água da cisterna para o reservatório superior;</p><p>• Recomendações: Traçado racional, motobombas</p><p>• Solução do problema: Dimensionar tubulação de recalque, sucção e potência da</p><p>motobomba.</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>Sistema de recalque</p><p>hr → Altura de recalque</p><p>hs → Altura de sucção</p><p>jr → Perda de carga no recalque</p><p>js → Perda de carga na sucção</p><p>hs</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>vpc</p><p>RG</p><p>G</p><p>M</p><p>B</p><p>js</p><p>jr</p><p>VR</p><p>H</p><p>hr</p><p>HM</p><p>Dimensionamento</p><p>Dimensionar o sistema de recalque é obter as respostas para as</p><p>seguintes perguntas:</p><p>• Qual o diâmetro de recalque?</p><p>• Qual o diâmetro de sucção?</p><p>• Qual a potência do conjunto motobomba?</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Diâmetro de recalque</p><p>Onde:</p><p>𝑄 = vazão (m3/s)</p><p>𝑋 = nº horas / 24 horas.</p><p>Dr = diâmetro de recalque (m)</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Dr = 1,3 𝑄 .</p><p>4</p><p>𝑋</p><p>Diâmetro de sucção</p><p>• Para esse trecho da tubulação devemos apenas</p><p>considerar um diâmetro acima daquele encontrado para</p><p>a tubulação de recalque.</p><p>• Vale ressaltar que a maioria das bombas centrífugas, já</p><p>possuem os diâmetros de entrada superiores aos</p><p>diâmetros de saída.</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Cálculo da perda de carga - Recalque</p><p>jr = J . Ltr</p><p>Onde:</p><p>J = perda de carga unitária (m/m)</p><p>Ltr = comprimento total de recalque (m)</p><p>Lt = lrr + lvr, onde</p><p>lrr = comprimento real de recalque (m)</p><p>Lvr= comprimento virtual de recalque(m)</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>RG</p><p>G</p><p>MB</p><p>js</p><p>jr</p><p>VR</p><p>hr</p><p>HM</p><p>hs</p><p>*Cálulo da perda de carga</p><p>*Cálculo da velocidade</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>O valor de J é obtido na fórmula de Fair Whipple</p><p>Siao, abaixo:</p><p>Q=55,934 . J 0,571 . D 2,714</p><p>Onde: Q (vazão em m³/s)</p><p>J (perda de carga unitária em m/m)</p><p>D (diâmetro do tubo em m)</p><p>Cálculo da perda de carga na sucção</p><p>• js = J . Lt, onde:</p><p>• J = perda de carga unitária (m/m)</p><p>• Lt = comprimento total de sucção (m)</p><p>•</p><p>• Lt = lrs + lvs, onde</p><p>• lrs = comprimento real de sucção (m) – medição direta no projeto</p><p>• lvs = comprimento virtual de sucção (m) – obtenção na tabela</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Altura manométrica (Hm)</p><p>• É altura geométrica acrescida das perdas de carga no</p><p>recalque e na sucção.</p><p>Hm = hr + hs + jr + js (m)</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Potência da motobomba</p><p>P = (γ. Hm. Q) / 75ή (CV)</p><p>γ - peso específico da água ( kgf/m3)</p><p>Q – vazão em m3/s</p><p>ή – coeficiente de rendimento da motobomba.</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>DICAS DO PC</p><p>TUBOS E CONEXÕES DE PVC - SOLDÁVEL</p><p>Diâmetro Interno</p><p>(Di)</p><p>(mm)</p><p>Espessura da</p><p>Parede</p><p>(mm)</p><p>Diâmetro</p><p>Externo (DE)</p><p>(mm)</p><p>17 1,5 20</p><p>21,6 1,7 25</p><p>27,8 2,1 32</p><p>35,2 2,4 40</p><p>44 3,0 50</p><p>53,4 3,3 60</p><p>66,6 4,2 75</p><p>75,6 4,7 85</p><p>97,8 6,1 110</p><p>Importante lembrar que</p><p>quando se determina o</p><p>diâmetro de uma tubulação,</p><p>este se refere à seção</p><p>interna. No entanto, quando</p><p>fizer a especificação da</p><p>tubulação em PVC, é</p><p>necessário considerar os</p><p>diâmetros existentes no</p><p>mercado que atendem à</p><p>norma NBR-5648, a qual faz</p><p>referências às bitolas dos</p><p>tubos pelo diâmetro externo</p><p>(DE)</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>Dimensionar o sistema de recalque indicado</p><p>para alimentar um prédio comercial que terá</p><p>o consumo horário de 2800 L.</p><p>A motobomba a ser especificada terá</p><p>rendimento de 75%.</p><p>1. Cálculo da vazão (Q)</p><p>Q= CD/t</p><p>p/ prédio comercial a bomba funcionará em 2 períodos de 2 horas</p><p>Q= (2800 . 24)/4 = 16,8 m3/h</p><p>2. Cálculo do diâmetro de recalque (Dr)</p><p>Q= 16,8/3600=0,0046 m3/s X= 4h/24h=0,16</p><p>Dr = 0,043m ou 43mm...........corresponde ao DE 50mm (conforme a Tabela</p><p>1.5.2)</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>𝑫𝒓 = 𝟏, 𝟑 . 𝑸 .</p><p>𝟒</p><p>𝑿</p><p>𝑫𝒓 = 𝟏, 𝟑 . 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟔 .</p><p>𝟒</p><p>𝟎, 𝟏𝟔</p><p>3. Cálculo do diâmetro de sucção</p><p>A sucção considera-se o diâmetro imediatamente acima do diâmetro de</p><p>recalque. Nesse caso, como o recalque ficou DE 50mm, o diâmetro de sucção é</p><p>DE 60mm, o que corresponde a Di=53,4mm (conforme a Tabela 1.5.2).</p><p>4. Cálculo da Perda de Carga no Recalque (jr)</p><p>jr= J . Lt</p><p>Q=55,934 . J0,571 . D2,714</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>Lt = Lr + Leq ...........Lr= 8+54+3=65m</p><p>Leq é obtido por meio da tabela de perdas localizadas (Tab 1.5.2)</p><p>Peças a considerar no recalque:</p><p>✓ Joelhos 90° DN 40 – 2 . 3,2=6,4m</p><p>✓ Regisro de gaveta aberto DN 40 – 1 . 0,7=0,7m</p><p>✓ Válvula de retenção horizontal DN 40 – 1 . 6,8= 6,8m</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>𝐽 =</p><p>0,571</p><p>=</p><p>0,0046</p><p>55,934 .(0,043)2,714</p><p>𝐽 = 0,18𝑚/𝑚</p><p>Leq= 6,4 + 0,7 + 6,8 = 13,9m</p><p>Lt = 65 + 13,9 =78,9m</p><p>jr= 0,18 . 78,9 = 14,2mca (Perda de carga no recalque)</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>5- Cálculo da Perda de Carga na Sucção (js)</p><p>𝐉 = 0, 08m/m</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>𝐉 =</p><p>𝟎,𝟓𝟕𝟏</p><p>=</p><p>𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟔</p><p>𝟓𝟓, 𝟗𝟑𝟒 . (𝟎, 𝟎𝟓𝟑)𝟐,𝟕𝟏𝟒</p><p>Lt = Lr + Leq ...........Lr= 2+6,5=8,5m</p><p>Leq é obtido por meio da tabela de perdas localizadas (Tab 1.5.2)</p><p>Peças a considerar na sucção:</p><p>Curva 90° DN 50 – 1 . 1,3=1,3m</p><p>Válvula de pé e crivo DN 50 – 1 . 23,7=23,7m</p><p>Leq= 23,7 + 1,3 = 25m</p><p>Lt = 8,5 + 25 =33,5m</p><p>js= 0,08 . 33,5 = 2,68 mca (Perda de carga na sucção)</p><p>6) Cálculo da altura manométrica (Hm)</p><p>Hm= hr+hs+jr+js</p><p>Hm= 54+2+14,2+2,68 = 72,88mca</p><p>7) Cálculo da potência da motobomba (P)</p><p>P = (γ. Hm. Q) / 75ή (CV)</p><p>P = (1000 . 72,88 . 0,0046)/75 . 0,75</p><p>P = 335,24/52,5 = 6,3 CV</p><p>Exercício resolvido – Sistema de recalque</p><p>Com base na potência</p><p>calculada, verifica-se no</p><p>mercado a motobomba</p><p>com potência próxima</p><p>deste valor.</p><p>1.5.2.8 – Controle das</p><p>pressões no recalque</p><p>Considere-se o sistema abaixo para a</p><p>análise de soluções para controle da</p><p>pressão no recalque, preservando a</p><p>integridade da motobomba.</p><p>GOLPE DE ARÍETE</p><p>PROTEÇÃO SUGERIDA</p><p>PARA A TUBULAÇÃO</p><p>DE RECALQUE</p><p>1.5.2.9 - Cavitação</p><p>Quando uma bomba centrífuga entra em operação, há a formação de bolhas</p><p>de vapor da água na tubulação de sucção, próximo ao rotor causando danos</p><p>ao equipamento como, por exemplo, a erosão no próprio rotor da</p><p>motobomba (Figuras 1.5.3 e 1.5.4d).</p><p>1.5.2.8 – NPSH – Disponível x Requerido</p><p>A pressão atmosférica no local depende da altitude e pode ser obtida na</p><p>tabela 1.5.3. A pressão de vapor da água está relacionada com a</p><p>temperatura em que a mesma se encontra, conforme indica-se nas</p><p>tabelas 1 e 2.</p><p>Disponibilidade de energia do líquido na entrada da bomba</p><p>Disponível</p><p>NPSH disp = Patm −(ℎ𝑠 + 𝑗𝑠 + ℎ𝑣)</p><p>Requerido</p><p>NPSH req = obtido em ensaios</p><p>Patm = Pressão atmosférica no local</p><p>hs= Altura de succão (m)</p><p>js= Perda de carga na sucção (m)</p><p>hv= Pressão de vapor da água (mca) hv=(0,0239Kgf/cm²) = 0,239m.c.a</p><p>Patm = 10,33m</p><p>Exemplo:</p><p>Uma motobomba opera com altura de sucção de 3,5m. A perda de</p><p>carga na sucção foi calculada em 1,6 mca. No local de instalação, a</p><p>altura em relação ao nível do mar é de 150m e a temperatura da água</p><p>é de 30º C. Determine o NPSH disponível nessa instalação.</p><p>OBS. O NPSH requerido da motobomba é 6,0mca</p><p>NPSH disp = Patm – (hs + js + hv)</p><p>NPHS disp = 10,16 – (3,5 + 1,6 + 0,433)</p><p>NPSH disp = 10,16 – 5,53 = 4,62mca</p><p>Como NPSHdisp ˂</p><p>NPSH req CAVITAÇÃO!!!!!!</p><p>Especificações para Elevatórias</p><p>• PVC soldável</p><p>• PVC / PBS CL. 20</p><p>• PPR CL.12</p><p>• CPVC CL.12</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Diâmetros:</p><p>classe 12 - DE 160 e 200 mm</p><p>classe 15 – DE 160 e 200 mm</p><p>classe 20 - DE 60, 75, 85, 110, 160 e 200 mm</p><p>Pressão de Serviço:</p><p>classe 12 – 6 kgf/cm2</p><p>classe 15 – 7,5 kgf/cm2</p><p>classe 20 - 10 kgf/cm2</p><p>Todos</p><p>grandes!</p><p>Importante: nas</p><p>grandes bitolas, o</p><p>adesivo é o</p><p>VERMELHO</p><p>* Junta soldável</p><p>manualmente</p><p>Função: Conduzir água potável nos sistemas prediais e</p><p>industriais de grande porte.</p><p>Temperatura: água fria (20°C – temperatura ambiente)</p><p>PBS</p><p>Características</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Características técnicas:</p><p>• Cor: Marrom</p><p>• Diâmetros: DE 20, 25, 32, 40, 50, 60, 75,</p><p>85, 110mm</p><p>• Comprimentos: 3 e 6 metros, com ponta e</p><p>bolsa</p><p>• Pressão de Serviço: 75 mca (7,5 kgf/cm²)</p><p>SOLDÁVEIS</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Matéria-Prima: Polipropileno Copolímero Random – PPR</p><p>Diâmetros: DN 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90</p><p>Cor: Verde</p><p>Tubos: Barras de 4 metros</p><p>Temperatura de serviço: 80°C, suportando</p><p>temperaturas</p><p>PPR – Polipropileno</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>❑ PN 20 kgf/cm² a 20° (vida útil média de 50 anos)</p><p>❑ PN 25: 25 kgf/cm² a 20° (vida útil média de 50</p><p>anos)</p><p>PPR – Polipropileno</p><p>..\VÍDEOS\Tubos</p><p>PPR -</p><p>Greenforma.mp4</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>../VÍDEOS/Tubos PPR - Greenforma.mp4</p><p>Matéria-Prima: Policloreto de Vinila Clorado (CPVC)</p><p>Diâmetros: DN 15, 22, 28, 35, 42, 54, 73, 89 e 114</p><p>Cor: Bege</p><p>Tubos: Barras de 3 metros</p><p>Temperatura de serviço: 80°C, PICO: 95°C</p><p>CPVC</p><p>Paulo Cezar Corrêa Vieira – Especialista em Avaliações e Perícias de Engenharia</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p>