HIDR ULICA APLICADA 05

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ENGENHARIA CIVIL - HIDRÁULICA APLICADA
PROFESSOR: JOÃO PAULO BARBOSA
ADUTORAS POR RECALQUE
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ADUTORAS POR RECALQUE
� É a que conduz água sob pressão superior à atmosfera de um ponto para 
outro, este geralmente mais elevado.
� A pressão é inferior à atmosfera apenas na tubulação de alimentação das 
bombas quando há sucção, tubulação essa de inexpressivo comprimento.
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TRAÇADO DAS ADUTORAS
• DEFINIDO COM BASE EM CRITÉRIOS TÉCNICOS E ECONÔMICOS
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� Em geral são conhecidos:
• Vazão de adução, Q (m3/s);
• Comprimento da adutora, L (m);
• Desnível a ser vencido, Hg (m);
• Material da adutora.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� Solução de casos práticos :
Pré-dimensionamento do diâmetro �
Adução contínua � 24 horas
FÓRMULA DE BRESSE:FÓRMULA DE BRESSE:
D � diâmetro da adutora de recalque (m)
Q � vazão aduzida (m3/s)
K � fator da fórmula de Bresse
QKD =
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
• A constante K depende de custos de:
Material;
Mão-de-obra;
Operação;
Manutenção do sistema, etc.
• Varia de local para local e no tempo, principalmente em regimes inflacionários• Varia de local para local e no tempo, principalmente em regimes inflacionários
• Normalmente: 0,75 < K < 1,4
• De um modo geral, pode ser tomado k = 1,2 quando se utilizam tubos de ferro 
fundido.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� Para adutoras que funcionam apenas algumas horas por dia:
)/(.3,1 325,0 smQXDr =
X � fração de horas por dia
X = n/24
n = número de horas de funcionamento por dia
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� OBSERVAÇÕES
• Trata-se de uma equação muito simples, para representar um problema 
complexo e com muitas variáveis econômicas � aplicada na fase de 
anteprojeto;
• Em sistemas de menor porte, com adutoras de até 6’’, pode conduzir a um 
diâmetro aceitável;
• A fixação de um valor para K � velocidade de econômica (comuns valores 
entre 1,0 e 1,5 m/s);
• Fórmula de Bresse deve ser aplicada para sistemas de funcionamento contínuo 
(24 hs).
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� OBSERVAÇÕES
• Diâmetros escolhidos com base em critério econômico � considera-se as 
despesas com a tubulação e com os conjuntos elevatórios
• Análise econômica através do critério do valor presente, com taxa de desconto 
de 12% ao ano ou indicada pelo órgão financiador;
• Diâmetro mais conveniente é aquele que resulta em menor custo total das 
instalações (estação elevatória, tubulação, energia consumida e outros custos de 
operação)
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� ASPECTOS ECONÔMICO-FINANCEIROS:
• Aquisição e assentamento dos tubos, peças e aparelhos;
• Aquisição do conjunto motor-bomba adequado para cada diâmetro;
• Operação, manutenção e consumo de energia elétrica;
• Amortização e juros.• Amortização e juros.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� ASPECTOS ECONÔMICO-FINANCEIROS:
• Na vida útil dos projetos de instalações de recalque, os gastos de energia muitas
vezes ultrapassam os custos de investimento das instalações, é uma despesa
operacional de relevância na determinação do diâmetro econômico das adutoras;
• Representam 50% das despesas das companhias de saneamento.• Representam 50% das despesas das companhias de saneamento.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� SOLUÇÃO DE CASOS PRÁTICOS :
1. Adotam-se três a quatro diâmetros, em torno do valor obtido através das
fórmulas anteriores;
2. Determinam-se as características dos conjuntos elevatórios (altura
manométrica, potência, rendimento, etc.) necessárias à instalação, para cadamanométrica, potência, rendimento, etc.) necessárias à instalação, para cada
diâmetro;
3. Calculam-se os consumos anuais de energia para cada conjunto elevatório-
diâmetro;
4. Determinam-se os custos anuais de amortização e juros do capital investido
na aquisição de tubos e equipamentos de recalque (incluindo sistemas
elétricos) para cada alternativa;
5. Somam-se os custos resultantes da aquisição de equipamentos, tubos e
energia, para cada alternativa e escolhe-se o diâmetro que conduz ao menor
custo global.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� SOLUÇÃO DE CASOS PRÁTICOS :
Dimensionamento hidráulico das adutoras por recalque
Velocidades na sucção (NBR590/1990)
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� MATERIAIS DAS ADUTORAS
PVC
Os valores das pressões máximas de serviço decrescem com o aumento da
temperatura na base de 20% para cada mais 10°C.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
FERRO FUNDIDO
• longa durabilidade;• longa durabilidade;
• facilidade de assentamento e conexão;
• peso elevado;
• alto custo;
• elevada resistência à pressão interna e cargas externa;
• incrustações: cimentado internamente;
• diametro até 1200 mm;
• v máx: 3,00 m/s.
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� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
AÇO
• elevada resistência à pressão interna;• elevada resistência à pressão interna;
• baixa resistência à cargas externa;
• incrustações: cimentado internamente;
• corrosão: revestimento externo - pintura anti-corrosiva;
• fácil montagem e conserto – solda;
• diametro > 600 mm, $ + competitivos;
• v máx: 6,00 m/s.
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� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
CONCRETO
• baixa resistência à pressão interna: condutos livres;• baixa resistência à pressão interna: condutos livres;
• elevada resistência à cargas externa;
• peso elevado;
• difícil manuseio;
• concreto simples (200 - 1000 mm) e armado (400 - 2000 mm);
• moldado in loco;
• v máx: 4,50 m/s.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
CONEXÕES
• curvas (mudanças de direção);• curvas (mudanças de direção);
• tês (derivação simples);
• cruzetas derivação dupla;
• reduções (mudanças de diâmetro);
• luvas (ligação entre duas pontas);
• caps (fechamento de extremidades);
• junções (derivações inclinadas) etc.
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
CONEXÕES
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
CONEXÕES ESPECIAIS
• Registros ou válvulas de manobra para controle do fluxo
•Válvulas de retenção para impedir retorno do fluxo;
• Ventosas para aliviar o ar das canalizações;
• Crivos par impedir a entrada de material grosseiro nos condutos;
• Válvulas de pé para manter o escorvamento dos conjuntos elevatórios;
• Comportas e Adufas para controle das entradas e saídas de vazão;
• Hidrante para fornecimento de água para combte a incêndios
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� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
CONEXÕES ESPECIAIS
• Registro de gaveta
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� MATERIAIS DAS ADUTORAS:
CONEXÕES ESPECIAIS
• Válvulas
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