Centro de Treinamento Dancor - Módulo I - Bombas

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CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR
MÓDULO I - BOMBAS
DANCOR S.A INDÚSTRIA MECÂNICA
Professor: José Luiz
Fev/2012
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CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR
1- BOMBAS D’ÁGUA (MÁQUINAS DE FLUXO):
1.1 DEFINIÇÃO
	 Máquinas	de	fluxo	são	aquelas	que	o	escoamento	flui	continuamente	e	operam	transformações	de	energias	
do	tipo	mecânica	em	cinética	e	de	pressão.
1.2 FUNCIONAMENTO
	 O	conjunto	girante	se	movimentando	faz	com	que	o	rotor	“puxe”	o	líquido,	que	geralmente	está	num	depósi-
to	conhecido	como	cisterna	ou	reservatório	inferior,	para	a	entrada	da	bomba,	mais	conhecida	como	sucção,	através	
de	tubos	e	conexões.
	 Ao	chegar	no	rotor,	o	líquido	é	jogado	pelo	rotor	nas	paredes	internas	da	carcaça,	onde	ele	é	pressionado	
para	saída	da	bomba,	chamada	de	descarga,	elevação	ou	recalque.
A	partir	da	saída	o	líquido	pressionado	é	conduzido	a	outro	depósito	chamado	de	caixa	d’água	ou	reservatório	supe-
rior.
Instalação	Residencial:	Abastecimento	de	Residências
BOMBAS CENTRÍFUGAS:
1.3 COMPOSIÇÃO
1.3.1 Parte fixa:	carcaça,	intermediária,	venturi,	difusor,	etc.
1.3.2 Parte móvel:	rotor,	eixo,	acoplamento,	etc.
1.4 PERFORMANCE
	 Podemos	resumir	dizendo	que	performance	de	uma	bomba,	é	o	número	de	litros	por	hora	que	a	bomba	for-
nece,	altura	de	coluna	de	água	que	a	bomba	eleva,	e	eficiência	que	ela	possui.
1.4.1 Vazão:		O	volume	do	líquido	bombeado	pela	bomba	em	um	segundo.
	 Q=	VOLUME (m³) Unidades:	m³;	L/h;	GPM
									 								TEMPO (s)
	 	 	 												Relações	Importantes:	1,0m³/h	=	1.000	L/h	|	1,0m³/h	=	4,4	GPM																	
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TABELA	01:	SELEÇÃO	DO	TUBO	PELA	VAZÃO	(PERCENTUAL	DE	PERDA	DE	10%)
Obs: Verificar na tabela anexada o valor certo do percentual.
1.4.2 Altura manométrica:
•	Bomba:	Fornece	energia	de	pressão	ao	líquido	bombeado
•	Instalação:	altura	estática	+	altura	dinâmica
•	Altura	Manométrica	de	Sucção	(AMS):	
	 -	É	representada	pela	soma	do	desnível	de	sucção,	mais	a	perda	de	carga	nos	tubos	e	conexões.
	 -	Sucção	pode	ser	negativa	ou	positiva	(bomba	afogada).
•	Altura	Manométrica	de	Recalque	(AMT):
	 -	É	representada	pela	soma	do	desnível	do	recalque,	mais	a	perda	de	carga	nos	tubos	e	conexões.
•	Altura	Manométrica	Total	(AMT):
	 AMT=	AMS	+	AMR
1.4.3 Energia de Pressão:
	 P = FORÇA → (N)													Unidades:	kgf/cm�	(Bar);	m.c.a.;	lib/pol�	(PSI);	Atm;	mmHg;	etc.
 ÁREA (m�) Relações	Importantes:	1,0kgf/cm�	=	10	m.c.a.	=	14,22	lib/pol�	=	100	kPa	
•	Pressão	de	uma	coluna	de	água:
	 P	=	δ	x	H	(m.c.a.)
Experiência	1
a)	Va	<	Vb	<	Vc							b)	Pa	=	Pb	=	Pc
BITOLA	DP	TUBO	POLEGADAS	(‘‘) VAZÃO	m³/h
¾	(25mm) 0	a	1000
1	(32mm) 1000	a	2000
1¼	(40mm) 2000	a	4000
1½	(50mm) 4000	a	8000
2	(60mm) 8000	a	15000
2½	(75mm) 15000	a	30000
3	(85mm) 30000	a	60000
Pa Pb Pc
HVa Vb Vc
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Experiência	2
Pressão	Estática	e	Pressão	Dinâmica:
Veja	na	tabela	em	anexo	(10%)
AMT	=	PD	+	PE
AMT	=	1,0m	+	0m	=	1,0m
AMT	=	1,0m	+	5m	=	6,0m
AMT	=	1,0m	+	10m	=	11m
•	Cálculo	da	Perda	de	carga:
	 -	Perda	de	carga	contínua	–	tubos	de	ferro	galvanizado	ou	PVC	(veja	tabela).
	 -	Perda	de	carga	localizada	–	conexões	(veja	tabela)
1.4.4 Potência (Pu):	potência	utilizada	no	recalque	da	vazão	“Q”	a	altura	total	de	elevação	“H”.
Relações	importantes:	
	 1	CV	=		75	kgfm/s
	 1	W	=	0,102	kgfm/s
	 1	CV	=	736	W
	 1	CV	=	0,736	KW
1.4.5 Rendimento (η):	é	a	relação	percentual	entre	a	potência	útil	fornecida	(hidráulica)	e	a	potência	absorvida	pela	
bomba	(eixo).
 η = Pu (%)
 P (BOMBA)
a)
b)
c)
2m�/h
10m
2m�/h
10m
1’’
1’’
1’’
10m
5m
2m�/h
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2- SELEÇÃO DA BOMBA HIDRÁULICA
	 •	Diâmetro	das	tubulações	de	recalque:																							’’
	 •Desenho	da	instalação:
	 •	Determinação	dos	parâmetros:
• AMS - Altura Manométrica de Sucção
Desnível	de	Sucçã...........................................................																					m
Comprimento	do	tubo	....................... 																					m
Válvula	de	pé	..................................... 																					m
Curva	de	90°	...................................... 																					m	+																		+
Registro	de	gaveta	............................. 																					m
Comprimento	equivalente	................ 																					m
Perda	de	carga	........................... =															x															=																								m
																																																																							100
AMS	............................................................................ 																			mca
• AMR - Altura Manométrica de Recalque:
Desnível	de	Recalque......................................................																					m
Comprimento	do	tubo	....................... 																					m
Válvula	de	retenção	........................... 																					m
Curva	de	90°	...................................... 																					m	+																		+
Curva	de	45°	...................................... 																					m
Registro	de	gaveta	............................. 																					m
																																		............................. 																					m
Comprimento	equivalente	................ 																					m
Perda	de	carga	.......................... .=															x															=																								m
																																																																							100
AMR	............................................................................ 																			mca
• AMT - Altura Manométrica Total:
AMS																					
AMR																					+
AMT																					
Bomba	Modelo:																																				Pot:																								cv
(Catálogo)
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3- INSTALAÇÃO:
3.1 HIDRÁULICA: NBR 5626 (INSTALAÇÕES PREDIAIS PARA ÁGUA FRIA)
•	Projeto	dos	reservatórios:
•	Superior:		2/5	do	volume	total;
•	Inferior:	3/5	do	volume	total.
•	Vazão	mínima:	15	%	do	consumo	diário.
•	Incêndio:	A	capacidade	do	reservatório	elevado	deve	ser	suficiente	para	garantir	o	suprimento	de	água,	no	mínimo	
durante	meia	hora,	para	alimentação	de	dois	hidrantes	trabalhando	simultaneamente	em	zona	de	menor	pressão.
•	PRESSÕES	DINÂMICA	E	ESTÁTICA:
	 -	Pressão	estática	máxima	de	400	kPa	(40	mca)
	 -	Pressão	dinâmica	mínima	de	5	kPa	(0,5	mca)
•	VELOCIDADES	MÁXIMAS	NAS	TUBULAÇÕES:	3,0	m/s
3.2 HIDRÁULICA: NBR 7198 (INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE)
•	ÁGUA	QUENTE	TEMPERATURAS	USUAIS	DE	UTILIZAÇÃO:
	 -	Uso	pessoal	:		40	a	50º	C
	 -	Cozinha	:	60	a	74º	C
	 -	Lavanderia:	75	a	85º	C
	 -	Esterilização	Clínica:	≥	a	100º	C
	 -	Bombas	Dancor:		60º	C
3.3 HIDRÁULICA: NBR 8160 (INSTALAÇÃO PREDIAL DE ESG. SANITÁRIO)
•	Motores	de	2	pólos	(3450	rpm):
	 -	Bombas	submersíveis	(SDE)	água	servida;
	 -	Bomba	autoaspirante	(AAE)	água	servida.
•	Motores	de	4	pólos	(1750	rpm):	
	 -	Bombas	verticais	(VAS)	água	servida.
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3.4 ELÉTRICA: NBR 5410 (INSTALAÇÕES PREDIAIS DE BAIXA TENSÃO)
•	Variação	da	Energia	Elétrica:	±	10%
•	Fase:	
	 -	Monofásica	(110	ou	220V)	e	(220	ou	440	V)	
	 -	Trifásica	(220	ou	380V)
• Cabos	Elétricos	(Dimensionamento	Tabela	em	Anexo);
• Sistema	de	Proteção:
	 -	Disjuntores:	são	dispositivos	de	proteção	contra	curto-circuito	e	sobrecarga	de	longa	duração.
	 -	Disjuntor	Motor:	são	dispositivos	de	proteção	contra	curto-circuito	e	sobrecarga.
	 -	Partida	Direta:
	 	 Chave	Magnética:	contém	fusíveis,	contator	e	rele	térmico.
	 -	Partidas	Indiretas:
	 	 -	Chave	Estrela-Triângulo	(Sem	Carga)
	 	 -	ChaveCompensadora	(Com	Carga)
	 	 -	Partidas	Eletrônicas:	Soft-Starter
	 	 -	Inversores	de	Frequência	
	 	 -	Aterramento:		TN	/	TT	/	IT	(Resistência	de	10	Ω)
	 	 -	DR:	Disjuntor	Residual	(30mA)
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4 - APLICAÇÃO: AGRÍCOLA, PREDIAL, RESIDENCIAL E INDUSTRIAL
4.1 AGRÍCOLA:
 4.1.1 Sulcos
 4.1.2 Inundação
 4.1.3 Faixas
 4.1.4 Irrigação:
	 	 4.1.4.1	Aspersão;:	Pressões	(1	A	7	Atm)	(15	Atm)
	 	 4.1.4.2		Microaspersores:	(0,5	A	4	Atm)	Vazão	(70	E	120L/H)
	 	 4.1.4.3		Gotejamento:		Pressão	(Até	1	Atm)
	 	 4.1.4.4	Pulverização
 4.1.5 Ferti-Irrigação
 4.1.6 Hidroponia
 4.1.7 Piscicultura
 4.1.8 Lavagem De Estábulos E Máquinas
 4.1.9 Esgotamento De Silos E Granjas
4.2 PREDIAL:
 4.2.1 Abastecimento De Prédios
 4.2.2 Piscinas
 4.2.3 Hidromassagem
 4.2.4 Combate A Incêndio
 4.2.5 Sistema De Pressurização
 4.2.6 Drenagem E Esgotamento
4.3 RESIDENCIAL:
 4.3.1 Abastecimento De Residências
 4.3.2 Redes De Baixa Pressão
 4.3.3 Piscinas
 4.3.4 Hidromassagem
 4.3.5 Poços Artesianos
 4.3.6 Sistema De Pressurização
 4.3.7 Jardinagem E Paisagismo
4.4 INDUSTRIAL:
 4.4.1 Osmose Reversa (Desalinizadores)
 4.4.2 Hemodialise
 4.4.3 Refrigeração
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5- EXEMPLOS DE APLICAÇÃO POR MODELOS
5.1 BOMBAS CENTRÍFUGAS
•	Dimensionamento:
Reservatórios:	Poços,	Cisternas,	Rios,	etc.
	 1-	Vazão	do	projeto:	m³/h
	 2-	Bitola	dos	tubos	e	conexões	de	sucção	e	recalque
	 3-	Cálculo	da	AMS	(profundidade:	0	a	6	metros):
	 	 a)	desnível	de	sucção	(metros)
	 	 b)	comprimento	dos	tubos	e	conexões	em	equivalência	(metros)
	 	 c)	cálculo	da	perda	de	carga
	 	 d)	cálculo	da	AMS	=	desnível	+	perda	de	carga	(mca)
	 4-	Cálculo	do	AMR:
	 	 a)	desnível	de	recalque	(metros)
	 	 b)	comprimento	dos	tubos	e	conexões	em	equivalência	(metros)
	 	 c)	cálculo	da	perda	de	carga
	 	 d)	cálculo	da	AMR	=	desnível	+	perda	de	carga	(mca)
	 5-	Cálculo	da	AMT
	 	 AMT	=	AMS	+	AMR	(mca)
	 	 Usando	o	catálogo,	selecione	a	bomba	que	apresenta	melhor	performance:
	 	 Vazão:																		m³/h					AMT:																			mca					Potência:																			cv
8
4
3
26
7
2
1
9
9
5
6
5
3
4
2
Válvula de Pé
Curva 90o
Plug
Válvula de Retenção
Registro
Tê
União
Joelho 90o
Tubo (Sucção/Elevação)
1
7
9
CONEXÕES:
8
TEFLON
VEDAÇÃO
Fita Isolante
ISOLAMENTO
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5.2 BOMBAS AUTOASPIRANTES
•	Dimensionamento:
Reservatórios:	Poços,	Poços	Tubulares,	Ponteiras,	Cisternas,	Rios,	etc.
	 1-	Vazão	do	projeto:	m³/h
	 2-	Bitola	dos	tubos	e	conexões	de	sucção	e	recalque
	 3-	Cálculo	da	AMS	(profundidade:	0	a	9m	e	na	horizontal	até	90m	sem	desnível):
	 	 a)	desnível	de	sucção	(metros)
	 	 b)	comprimento	dos	tubos	e	conexões	em	equivalência	(metros)
	 	 c)	cálculo	da	perda	de	carga
	 	 d)	cálculo	da	AMS	=	desnível	+	perda	de	carga	(mca)
	 4-	Cálculo	do	AMR:
	 	 a)	desnível	de	recalque	(metros)
	 	 b)	comprimento	dos	tubos	e	conexões	em	equivalência	(metros)
	 	 c)	cálculo	da	perda	de	carga
	 	 d)	cálculo	da	AMR	=	desnível	+	perda	de	carga	(mca)
	 5-	Cálculo	da	AMT
	 	 AMT	=	AMS	+	AMR	(mca)
	 	 Usando	o	catálogo,	selecione	a	bomba	que	apresenta	melhor	performance:
	 	 Vazão:																		m³/h					AMT:																			mca					Potência:																			cv
P atm
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5.3 BOMBAS EJETORAS
•	Dimensionamento:
Reservatórios:	Poços	Tubulares	(Ø	75mm	ou	Ø	100mm).
	 1-	Vazão	do	projeto:	m³/h
	 2-	Bitola	dos	tubos	e	conexões	de	sucção	e	recalque
	 3-	Cálculo	da	AMS	(profundidade	até	o	nível	dinâmico:	de	9	a	40m)
	 4-	Cálculo	do	AMR:
	 	 a)	desnível	de	recalque	(metros)
	 	 b)	comprimento	dos	tubos	e	conexões	em	equivalência	(metros)
	 	 c)	cálculo	da	perda	de	carga
	 	 d)	cálculo	da	AMR	=	desnível	+	perda	de	carga	(mca)
	 5-	Cálculo	da	AMT
	 	 AMT	=	AMR	(mca)
	 	 Usando	o	catálogo,	selecione	a	bomba	que	apresenta	melhor	performance:
	 	 Vazão:																		m³/h					AMT:																			mca					Potência:																			cv
	 	 Ejeotr	nº	(						)	0					ou					(						)	1
Válvula	de	Retenção	Ø	¾’’
Registro	de	Gaveta	Ø	¾’’
Bujão
União
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5.4 BOMBAS SUBMERSAS
•	Dimensionamento:
Reservatórios:	Poços	Tubulares	de	4’’no	mínimo.
Profundiade	de	18	a	250	metros.
	 1-	Vazão	do	projeto:	m³/h
	 2-	Bitola	dos	tubos	e	conexões	de	sucção	e
																		recalque
	 3-	Nível	estático:																									(metros)
	 4-	Nível	dinâmico:																							(metros)
	 5-	Cálculo	do	AMR:
	 	 a)	desnível	de	recalque	(metros)
	 	 b)	comprimento	dos	tubos	e	conexões	em					
																															equivalência	(metros)
	 	 c)	cálculo	da	perda	de	carga
	 	 d)	cálculo	da	AMR	=	desnível	+	perda	de		
																															carga	(mca)
	 5-	Cálculo	da	AMT
	 	 AMT	=	AMR	(mca)
Usando	o	catálogo,	selecione	a	bomba	que	apresenta	
melhor	performance:
Vazão:																		m³/h					AMT:																			mca
Potência:																			cv
N
ív
el
	D
in
âm
ic
o
N
ív
el
	E
st
áti
co
N
ív
el
	d
e	
Re
ba
ix
am
en
to
Su
bm
er
gê
nc
ia