Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
HIDRÁULICA APLICADA ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS Existem algumas condições físicas para a escolha do local como: Topografia; Menor desnível geométrico; Trajeto mais curto da tubulação de recalque e etc. Um sistema de recalque é composto por três partes: Tubulação de sucção: que é constituída pela canalização que liga o reservatório inferior à bomba, incluindo acessórios necessários, como válvula de pé com crivo, registro, curvas, redução excêntrica etc. Conjunto Elevatório: que é constituído por uma ou mais bombas e respectivos motores elétricos ou a combustão interna. Tubulação de recalque: que é constituída pela canalização que liga a bomba ao reservatório superior, incluindo registros, válvula de retenção, manômetros, curvas e, eventualmente, equipamentos para o controle dos efeitos do golpe de aríete. Os acessórios necessários para tubulação de SUCÇÃO são: Válvula de pé com crivo; Curva de 90º; Redução excêntrica. Os acessórios necessários para tubulação de RECALQUE são: Redução concêntrica; Válvula de retenção; Registro gaveta. Altura manométrica é o somatório entre a altura geométrica e a perda de carga do trecho: H sucção = H geométrica de sucção + Perda de carga na sucção H recalque = H geométrica de recalque + Perda de carga de recalque H manométrica = H sucção + H recalque Perda de carga distribuída e localizada Para D > 50 mm, utiliza-se Hazen – Williams: (Perda de carga em m.c.a.) Sistema de Estações Elevatórias Acessórios tubo de SUCÇÃO: Crivo ou filtro: evita a entrada de corpos estranhos na bomba. Há necessidade de limpezas periódicas; Válvula de pé com crivo: é uma peça conectada na extremidade da tubulação de sucção. Mantem a tubulação de sucção sempre cheia de água. Devem ter 2 ½ vezes a seção do tubo. Mantém a bomba escorvada. Curva: deve ter grande raio para diminuir a perda de carga. Redução excêntrica: a redução do diâmetro na entrada da bomba deve ser excêntrica para evitar acumulação de ar. São aconselháveis sempre que a tubulação de sucção tiver um diâmetro superior a 4” (100 mm). Acessórios tubo de RECALQUE: Manômetro: indica a pressão na saída da bomba. Tem significado da carga positiva conferida pela bomba à água, observada no ponto de medição. Redução concêntrica: estabelece a ligação entre a saída da bomba e a tubulação de recalque. Válvula de retenção (PREVENÇÃO AO GOLPE DE ARIETE): destinada a manter o fluxo numa só direção, é instalada na linha de recalque para evitar que numa inesperada paralisação do bombeamento, a água retorne com grande impacto (golpe de aríete) e atue diretamente contra a bomba. Registro gaveta: colocado após a válvula de retenção, regula a vazão e permite manutenção na válvula de retenção. A escolha da bomba depende do dimensionamento que é dado pela vazão, a velocidade média da água e o diâmetro do tubo. Vazão é definida com base no consumo máximo. Deve-se de definir também o número de bombas necessárias (mínimo duas, sendo uma reserva). Segundo a equação da continuidade, a mesma vazão pode ser transportada em diferentes Diâmetros de tubulação, variando a velocidade de escoamento. O Diâmetro de Sucção deve ser superior ao Diâmetro de Recalque para que haja menor perda de carga, menor altura manométrica, ou seja, melhor desempenho da bomba. Pode-se adotar o critério de velocidade econômica onde se adota valores médios para que se encontre o diâmetro. V sucção = 1m/s e V recalque = 2 m/s A altura máxima de sucção deve satisfazer as especificações da bomba. O Golpe de aríete é quando a água desce de forma inesperada e golpeia a bomba, podendo causar danos. A válvula de retenção é destinada a manter o fluxo numa só direção e é instalada na linha de recalque para evitar que numa inesperada paralisação do bombeamento, a água retorne com grande impacto (golpe de aríete) e atue diretamente contra a bomba. BOMBAS A classificação quanto à velocidade de rotação é: Baixa rotação ( N < 500 rpm ); Média rotação ( 500 < N < 1800 rpm ); Alta rotação ( N > 1800 rpm ). Obs: As velocidades de rotação tendem a serem menores quanto a bomba deve transportar líquidos mais densos ou sólidos (N < 1200 rpm). E velocidades maiores para o transporte de líquidos de baixa densidade como a água (3200 rpm). Bombas de eixo vertical: utilizadas em poços subterrâneos profundos. Bombas de eixo horizontal: tipo construtivo mais utilizado para abastecimento. Classificação quanto à posição do eixo da bomba em relação ao nível da água Bomba de sucção positiva: o eixo da bomba situa-se acima do nível d’água do reservatório de sucção. Bomba de sucção negativa ou afogada: o eixo da bomba situa-se abaixo do nível d’água do reservatório de sucção. Associação de bombas Bombas em Paralelo: quando há necessidade de aumento na vazão (Usar bombas que oferecem a mesma Hman para que uma não prejudique a outra). Bombas em Série: para vencer grandes alturas manométricas (Associar bombas que oferecem a mesma vazão). Cavitação Chama-se de cavitação a ebulição da água no interior dos condutos. Se na entrada da bomba for atingida a pressão de vapor, haverá a liberação de bolhas de vapor e gases. Essas bolhas sofrem compressão, e a água penetra nas mesmas com alta velocidade, o que causa atrito gerando desgaste e queda de rendimento da bomba. Este fenômeno tem ruído característico assemelhando-se com a explosão de pipocas ou som de algum parafuso que estivesse solto no interior da bomba. Para que não ocorra cavitação, devesse respeitar a seguinte condição: NPSH disponível > NPSH requerido + 0,6 m.a.c. NPSH: estado de energia com que o líquido penetra a bomba. PROCEDIMENTOS PARA EVITAR A CAVITAÇÃO: A tubulação de sucção deve ser a mais curta possível; Deve-se ter o escorvamento completo ( retirada do ar da tubulação ); O NPSH disponível > NPSH requerido + 0,6 m.a.c.; Haver medidas antivórtices ( regime menos turbulento possível ); Limitação da velocidade máxima de aspiração em função do diâmetro; Indicação clara da posição da abertura e de fechamento das peças especiais; Conexão da sucção com a entrada da bomba através de uma redução excêntrica ( também para facilitar o escorvamento ). CURVAS CARACTERÍSTICAS A curva característica é a expressão cartesiana de suas características de funcionamento. O usual é a utilização das bombas da linha de fabricação, cujas curvas são levantadas em laboratório. Curva do sistema é uma curva onde são mostradas várias combinações de vazão e altura manométricas, indicando o comportamento do sistema à medida que estas grandezas variam. H manométrica = H geométrica + ΔH perda de carga Onde a curva da bomba intercepta a curva do sistema tem-se o ponto de trabalho. A curva de potência x vazão representa a relação entre a vazão bombeada e a potência necessária para tal. A curva de rendimento x vazão mostra a região do intervalo de vazões possível para a bomba, onde se dá o melhor rendimento (máx da curva) e seu valor. A curva de NPSH x vazão relaciona o NPSH requerido com a vazão, o que significa a energia mínima que o liquido deve ter. O ponto ótimo de operação é encontrado quando se coloca no mesmo gráfico as curvas de instalação, da bomba e do rendimento. Ábaco de seleção Deve-se observar o ponto de operação desejado e a rotação do motor que deverá ser acoplado à bomba. Depois com a vazão e a altura manométrica encontra-se a bomba desejada. Exemplo do caderno: - Hman = 41,88 m.c.a. -Q = 15 m³/h Bomba Modelo – 32 – 160 3500 rpm
Compartilhar