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INSTALAÇÕES HIDRO-SANITÁRIAS AULA 05 Prof. M.Sc. Afonso Azevedo Dimensionamento de Encanamento de Recalque • Chama-se recalque o encanamento que vai da bomba ao reservatório superior. • Na NBR 5626, a vazão de recalque deverá ser igual ou maior que 15% do consumo diário. Recomenda-se adotar: • 4 horas de funcionamento para prédios de escritórios. • 5 horas de funcionamento pra prédios residenciais. • 6 horas de funcionamento para hospitais e hotéis. • Como dado prático iremos adotar 20%, o que obriga a bomba a funcionar por um período de 5 horas, para recalcar o consumo diário. O dimensionamento baseia-se na fórmula de Forchheimer: • Exemplo • Dimensionamento de Encanamento de Sucção: Sempre adotaremos um furo comercial a mais que o de recalque, assim, segundo o exemplo anterior, teríamos: • Recalque = 2’’ • Sucção = 2 ½ ’’ Dimensionamento dos Extravasores • Os extravasores, tanto do RS quanto do RI, não precisam ser dimensionados. Deve-se adotar para os mesmos um diâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro da alimentação dos reservatórios. Dimensionamento da Potência do Motor da Bomba O recalque da água no edifício será feito por bombas acionadas por motores elétricos. Para o dimensionamento da bomba é preciso conhecer a altura manométrica, a vazão e o rendimento do conjunto motor-bomba que, para instalações prediais, é da ordem de 50%. Para este dimensionamento são necessárias algumas informações, listadas a seguir: • Consumo diário médio = 90.000,00 l (Calculado anteriormente) • Altura estática da sucção = 2,28 m • Comprimento desenvolvido da sucção = 13,43 m • Altura estática de recalque = 71,84 m • Comprimento desenvolvido no recalque = 91,65 m Exemplo I: Peças de sucção 2 válvula de pé 2 tês de saída bilateral 4 cotovelos curtos (joelho) 1 registro de gaveta (aberto) Peças de recalque 2 saídas de canalização 4 cotovelos curtos 1 tê de saída bilateral i) Cálculo do comprimento equivalente de sucção: 3’’ 2 válvula de pé: 44,00 m 2 tês de saída bilateral: 10,80 m 4 cotovelos curtos (joelho): 10,00 m 1 registro de gaveta (aberto) 0,50 m Subtotal: 65,30 m Comprimento desenvolvido na sucção: 13,43 m Total: 78,73 m ii) Cálculo do “J” na sucção: Vazão horária: 0,20 * 90.000,00 = 18.000,00 l/h = 18,00 m3/h = 0,005 m3/s D = 3’’ Q = 5,00 l/s J = 0,034 m/m V = 1,20 m/s iii) Altura devida às perdas na sucção: Hp = 0,034 * 78,73 Hp = 2,67 m iv) Altura representativa da perda de velocidade: v) Altura manométrica da sucção: Hms = 2,28 + 0,0733 + 2,67 = 5,02 m vi) Comprimento equivalente do recalque: 2 ½’’ 2 saídas de canalização: 3,80 m 4 cotovelos curtos (joelho): 8,00 m 1 tê de saída bilateral: 4,30 m Subtotal = 16,10 m Comprimento desenvolvido no recalque: 91,65 m Total = 107,75 m mHv 0733,0 81,9*2 20,1 2 vii) Cálculo do “J” no recalque: Vazão horária: 0,20 * 90.000,00 = 18.000,00 l/h = 18,00 m3/h = 0,005 m3/s D = 2 ½’’ Q = 5,0 l/s J = 0,09 m/m V = 1,80 m/s viii) Altura devida às perdas no recalque: Hp = 0,09 * 107,75 = 9,69 m ix) Altura manométrica no recalque: Hmr = 71,84 + 9,69 = 81,53 m x) Altura manométrica total: Ht = 81,53 + 5,02 = 86,55 m Assim de posse destes valores pode-se calcular a potência do motor, seguindo a equação abaixo: Onde: P = potência, em CV Hman = altura manométrica total, em metros Q = vazão, em m³/s = rendimento do conjunto motor-bomba Logo para o caso deste edifício escolheremos uma bomba de 12 CV 75 1000 QH P mano CVP 54,11 3600*5,0*75 18*55,86*1000 Exemplo II: • Cd= 18000 litros; • Horas de funcionamento diário do conjunto moto-bomba = 5 horas; • Na sucção há: 1 válvula de pé e 1 curva de 90°, cuja soma de comprimentos virtuais resulta em 19,5 m; • No recalque há: 1 válvula de retenção, 1 registro de gaveta, 3 joelhos de 90° e 1 saída de canalização, cuja soma de comprimentos virtuais resulta em 15,2 m; • Solução: Diâmetros de recalque e de sucção: (Espera-se que o aluno saiba o método de dimensionamento de tubulação de recalque e sucção) Vazão horária: 0,20 * 18.000 = 3.600 l = 0,001 m3/s Horas de funcionamento da bomba: 5 horas X = 5/24 = 0,2083 Automático Boia • É um par de boias interligadas eletricamente de tal forma que o motor é acionado automaticamente, quando o nível de água no reservatório superior descer abaixo de um limite estabelecido e houver água disponível no reservatório inferior. Se não houver água no reservatório inferior, o motor não ligara, mesmo se faltar água no superior. Barrilete • Barrilete é o conjunto de tubulações que se origina no reservatório e do qual se derivam as colunas de distribuição. O barrilete pode ser: concentrado ou ramificado. O tipo concentrado tem a vantagem de abrigar os registros de operação em uma área restrita, facilitando a segurança e o controle do sistema, possibilitando a criação de um local fechado, embora de maiores dimensões. • O tipo ramificado é mais econômico, possibilita uma quantidade menor de tubulações junto ao reservatório, os registros são mais espaçados e colocados antes do inicio das colunas de distribuição. Dimensionando Barrilete pelo método de Hunter • Por este método fixamos a perda de carga em 8% (0,08) e calculamos a vazão como se cada metade da caixa atendesse à metade das colunas. Conhecendo o J e Q, podemos acessar o ábaco de Fair-Whipple, calculando assim o D; • A vazão pode ser simplesmente dada ou calculada através do somatório dos pesos da coluna, conforme formula da vazão máxima provável: 𝑄𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑜𝑢 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎 = 0,30 ∗ 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠 0,30 é um coeficiente de descarga fixo. Exemplo • Imaginemos o seguinte exemplo: Consideremos o barrilete A-B atendendo as colunas 1 e 2 e o barrilete C-D atendendo as colunas 3 e 4: • Vazão em A-B: 7,5 l/s • Vazão em C-D: 6,4 l/s Com Q = 7,5 l/s e J=0,08 (fixado pelo método) entramos no ábaco de Fair-Whipple e calculamos D = 3’’ (Trecho A-B) Com Q = 6,4 l/s e J=0,08 (fixado pelo método) entramos no ábaco de Fair-Whipple e calculamos D = 3’’ (Trecho A-B)
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