Aula 4 Sistemas de recalque com atividade

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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE 
ÁGUA FRIA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
SISTEMAS DE RECALQUE
Professora: Tahyara Barbalho Fontoura
SISTEMA DE RECALQUE
CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS
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O QUE É?
“Sistema destinado a elevar a pressão da água em uma
instalação predial de água fria, quando a pressão
disponível na fonte de abastecimento for insuficiente,
para abastecimento do tipo direto, ou para suprimento
do reservatório elevado no caso de abastecimento do
tipo indireto” (NBR 5626/98).”
SISTEMA DE RECALQUE
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• As bombas hidráulicas são máquinas com o objetivo de
elevar a água ou outro fluido, utilizando energia mecânica
externa (motor elétrico ou térmico, força manual, etc.)
(CREDER, 1996).
• A energia que a bomba fornece ao líquido tem o nome
genérico de altura de elevação. O termo altura deve ser
entendido sempre como energia cedida à unidade do peso
líquido e não apenas como desnível topográfico
(MACINTYRE, 2010).
SISTEMA DE RECALQUE
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REDUTOR CONCÊNTRICO E EXCÊNTRICO
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• Redução Concêntrica
• Redução Excêntrica
Tubos verticais
Tubos horizontais
VÁLVULA DE RETENÇÃO
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• A válvula de retenção é um dispositivo mecânico que
permite um fluido (líquido ou gás) escoar somente em
uma direção. Elas trabalham automaticamente e a maioria
não precisa da ajuda de um operador ou algum atuador
eletrônico de controle.
VÁLVULA DE RETENÇÃO
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VÁLVULA DE PÉ COM CRIVO
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• A válvula de pé com crivo destina-se a reter a coluna d´água nas
tubulações verticais de captação das bombas, durante os períodos
de parada das mesmas. Facilitam, assim, a sucção no momento da
reativação das bombas. Além disso, objetivam manter o tubo de
sucção cheio de água, evitando que entre ar na bomba. Evita a
entrada de resíduos que possam danificar a bomba, através do
crivo.
CONCEITOS IMPORTANTES
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Nível estático: Distância vertical da bomba ao
nível de água antes do início do bombeamento;
Nível dinâmico: Distância vertical entre a bomba e
o nível mínimo de água durante o bombeamento
da vazão desejada;
Altura de Sucção: Distância entre o nível
dinâmico da captação e o bocal de sucção da
bomba;
Comprimento Linear de Tubulação: Extensão
linear de tubo utilizado na instalação desde a
válvula de pé até o bocal de entrada da bomba.
CONCEITOS IMPORTANTES
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BOMBAS
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As bombas centrífugas acionadas por motor elétrico são as
utilizadas em instalações prediais de água fria (CREDER, 1996).
• O Fluido é impulsionado radialmente ao rotor;
• Parte da energia cinética devido a velocidade do rotor é
transformada em energia potencial de pressão.
BOMBAS
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LOCALIZAÇÃO DAS BOMBAS EM RELAÇÃO AO NÍVEL D’ÁGUA
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OBSERVAÇÃO
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• As instalações elevatórias devem possuir no mínimo
duas unidades de elevação de pressão, independentes,
com vistas a garantir o abastecimento de água no caso
de falha de uma das unidades (NBR 5626/98).
DIMENSIONAMENTO
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• O recalque é a tubulação que vai da bomba ao reservatório
superior e a tubulação de sucção vai da válvula de pé no
reservatório inferior até a bomba.
DIMENSIONAMENTO
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• Estimativa do Consumo Diário
TABELA 04- TAXA DE OCUPAÇÃO DE ACORDO COM A 
NATUREZA DO LOCAL
NATUREZA DO LOCAL TAXA DE OCUPAÇÃO
Prédio de Apartamentos Duas pessoas por dormitório
Prédio de escritórios (um só
locador)
Uma pessoa por 7 m2 de área
Prédio de escritórios (mais de um
locador)
Uma pessoa por 5 m2 de área
Restaurantes Uma pessoa por 1,5 m2 de área
Teatros e cinemas Uma pessoa por 0,7 m2 de área
Lojas (pavimento térreo) Uma pessoa por 2,5 m2 de área
Lojas (pavimentos Superiores) Uma pessoa por 5,0 m2 de área
Supermercados Uma pessoa por 2,5 m2 de área
Shopping center Uma pessoa por 5,0 m2 de área
Salões de hotéis Uma pessoa por 5,5 m2 de área
Museus Uma pessoa por 5,5 m2 de área
TABELA 03 - ESTIMATIVA DE CONSUMO DIÁRIO DE ÁGUA 
 
TIPO DE PRÉDIO 
 
UNIDADE 
CONSUMO 
(l/dia) 
1. SERVIÇO DOMESTICO 
per capita 200 a 250 Apartamento em geral 
Por quarto de emp. 200 
Residências per capita 250 
Residências populares e rurais per capita 120 a 150 
Apartamento de zelador per capita 800 
2. SERVIÇO PÚBLICO 
Edifícios de escritórios e comerciais Por ocupante efetivo 50 a 80 
Escolas, internatos per capita 150 
Escolas, externatos per capita 50 
Escolas, semi-internatos per capita 100 
Hospitais e casa de saúde Por leito 250 
Hotéis com coz. E lavanderias Por hóspede 250 a 350 
Hotéis sem coz. E lavanderias Por hóspede 120 
Lavanderias Po kg de roupa seca 30 
Quartéis Por soldado 150 
Cavalariças Por cavalo 100 
Restaurantes Por refeição 25 
Mercados Por m
2
 de área 5 
Garagens e postos de serviços p/ autom. Por automóvel 100 a 150 
Garagens e postos de serviços p/ caminhão Por caminhão 200 
Rega de jardins Por m
2
 de área 1,5 
Cinemas e teatros Por lugar 2 
Igrejas Por lugar 2 
Ambulatórios per capita 25 
Creches per capita 50 
3. SERVIÇO INDUSTRIAL 
Fábricas (uso pessoal) Por operário 70 a 80 
Fábricas com restaurantes Por operário 100 
Usinas de leite Por litro de leite 5 
Matadouros p/ animais de grande porte Por animal abatido 300 
Matadouros p/ animais de pequeno porte Por animal abatido 150 
 
DIMENSIONAMENTO
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• Capacidade Horária das bombas
Com base na experiência de muitas instalações executadas, as
seguintes sugestões são feitas por Macintyre 2010 (mais
comumente utilizadas para cálculo de projetos):
• Prédios de apartamentos e hotéis: 03 períodos de 1 hora e 30
minutos cada;
• Prédios de escritórios: 02 períodos de 2 horas cada;
• Hospitais: 03 períodos de 2 horas cada; e
• Indústrias: 02 períodos de 2 horas cada.
DIMENSIONAMENTO
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• Determinação da vazão da bomba (Recalque)
Tfunc. = Tempo de funcionamento da bomba no período de 24 
horas; 
Cd = Consumo diário (l/dia). 
Q = Vazão da bomba em m³/h
*A vazão mínima a ser admitida para instalações elevatórias,
segundo a NBR-5626/82, deverá ser igual a 15% do consumo
diário.
DIMENSIONAMENTO
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• Determinação dos diâmetros de recalque e de sucção
Utiliza-se a fórmula de Forchheimmer-Bress para se obter o
diâmetro da tubulação de recalque:
Onde:
Tfunc./24 = tempo de funcionamento da bomba no período de 
24 horas; 
Qbomba = descarga de bomba, m³/s 
Dr = 1,3 x Qbomba
½ x (Tfunc./24 )
1/4 
DIMENSIONAMENTO
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• Determinação dos diâmetros de recalque e de sucção
O diâmetro da tubulação de sucção é escolhido adotando-se
no mínimo uma bitola comercial do tubo, imediatamente
acima do de recalque.
DIMENSIONAMENTO
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• Altura Geométrica
• A altura geométrica, HG, é o valor do desnível geométrico vertical
(diferença entre a cota do nível do fluido superior e inferior),
podendo ser dividida nas parcelas: altura de sucção, hS, e altura
de recalque, hR;
• A altura de sucção, hS, é a distância vertical entre o nível do fluido
no reservatório inferior e o eixo da bomba. A altura de recalque,
hR, é a distância vertical entre o eixo da bomba e o nível do fluido
no reservatório superior.HG = hS + hr
DIMENSIONAMENTO
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• Altura Geométrica
DIMENSIONAMENTO
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• Altura Manométrica
• Evidentemente, a bomba tem que fornecer energia
para vencer o desnível geométrico, HG, e a soma das
perdas de energia distribuídas e localizadas;
• A altura manométrica, Hm, corresponde à distância
vertical mínima para que o fluido chegue ao ponto
elevado, ou seja, altura geométrica, HG, acrescida das
perdas de energia.
Hm = HG + h 
DIMENSIONAMENTO
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• Altura Manométrica
A altura manométrica é calculada pela expressão:
hs = Js x (Lr(s) + Le(s) ) = Perda de carga na sucção
hR = Jr x (Lr(r) + Le(r) ) = Perda de carga no recalque.
J - A perda de carga unitária em m/m;
Lr - O comprimento real da tubulação – obtido pelo projeto;
Le - O comprimento equivalente – obtido considerando-se as
peças( registros, conexões, etc.) existente no trecho;
Hm = HG + h 
Hm = HG + hs + hR
DIMENSIONAMENTO
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• Altura Manométrica
Pela NBR 5626/98: 
DIMENSIONAMENTO
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• Potência Motriz - NCV
Na ausência de catálogos de fabricantes para uma escolha criteriosa,
podemos calcular a potência de forma apenas aproximada, uma vez
que iremos arbitrar um valor para o rendimento total , o qual varia
numa mesma bomba, com a descarga, a altura manométrica e o
número de rotações.
 = 1.000Kgf/m³;
 = rendimento do conjunto motor bomba *
* O rendimento varia conforme o tipo de bomba. Porém a norma
recomenda adotar 40 a 60% para o rendimento de bombas pequenas
e 70 a 75% para bombas médias.
w
DIMENSIONAMENTO
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• Escolha da bomba utilizando catálogo dos fabricantes:
- De posse da altura manométrica total da instalação e da
vazão de recalque, determina-se, a partir de catálogos de
fabricantes o equipamento a ser utilizado;
- Realizando ensaios de laboratórios com suas bombas, os
fabricantes organizam tabelas e traçam curvas que
representam a variação de uma grandeza em função de
outra, mantendo uma terceira grandeza fixa , conforme
figuras a seguir:
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• Série ME-1 (1207/1210/1315/1420/1630/1840/1950)
DIMENSIONAMENTO
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DIMENSIONAMENTO
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NPSH
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• O NPSH pode ser traduzido como “altura de sucção
absoluta” e é comprovado que quanto mais baixo o
NPSH de uma bomba, maior pode ser sua sucção,
sem o perigo da cavitação. Assim sugere-se que:
• O NPSHREQUERIDO é a energia do líquido que a bomba
necessita para funcionar satisfatoriamente;
• O NPSHDISPONÍVEL é a energia disponível que o líquido
possui na entrada de sucção da bomba.
NPSH
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*Quando a bomba está afogada, a hs é negativa 
NPSH
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CAVITAÇÃO
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• A sucção pode levar a problemas para a bomba
hidráulica, com o aparecimento do fenômeno da
Cavitação.
• A cavitação é a formação de bolhas de vapor todas as
vezes que há uma subpressão na tubulação em
consequência ou da velocidade excessiva do rotor ou
do excesso da altura de sucção. A uma pressão inferior
à atmosférica em que a água normalmente ferve a
temperaturas baixas e os vapores formados provocam
corrosão nas tubulações, rotor e registros, além do
barulho semelhante a marteladas; a vida do
equipamento fica extremamente reduzida.
CAVITAÇÃO
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BOMBAS EM SÉRIE
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BOMBAS EM PARALELO
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BOMBAS EM PARALELO
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INDICAÇÕES NORMATIVAS
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As instalações elevatórias deverão atender às
seguintes condições:
• O conjunto moto-bomba deverá ter comando
manual e automático;
• Prever abrigo para sua instalação, que deverão
atender aos seguintes requisitos:
• Facilidade de acesso para as operações de comando
de registros e de conservação,
• Ventilação adequada,
• Iluminação adequada para reparos e inspeções,
• Proteção contra enxurradas ou enchentes,
• Drenagem da água de respingo das bombas ou água
de limpeza,
• Dimensões adequadas para operação, inspeções e
reparos.
EXEMPLO
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Calcule o sistema de Recalque da 
tubulação
Dados: 
•7 pavimentos tipo + 1 térreo + 1 
subsolo + cobertura 
•5 aptos por pavimento 
•Cdt=16.325,51L/dia 
•Pé direito de 2,70m e altura da 
laje de 10cm. 
Ver esquema no pdf
EXEMPLO
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RESERVATÓRIO SUPERIOR
EXEMPLO
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RESERVATÓRIO INFERIOR
EXEMPLO
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