Exercícios Estações Elevatórias

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EXERCÍCIOS  ESTAÇÕES  ELEVATÓRIAS 
 
 
1. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e a potência consumida pela bomba nos casos: 
 
► B1(3) funcionando e R2, R7 e R11 abertos. 
 
 
► B1(3) funcionando e R2, R7 e R12 abertos. 
 
 
► B1(3) funcionando e R2, R7 e R8 abertos. 
 
 
 
2. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas nos 
casos: 
 
► B1(2) e B1(3) funcionando e R1, R5, R6, R7 e R11 abertos. 
 
 
► B1(2) e B1(3) funcionando e R1, R5, R6, R7 e R12 abertos. 
 
 
► B1(2) e B1(3) funcionando e R1, R5, R6, R7 e R8 abertos. 
 
 
 
3. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas nos 
casos: 
 
► B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando e R3, R4, R5, R6, R7 e R11 abertos. 
 
 
► B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando e R3, R4, R5, R6, R7 e R12 abertos. 
 
 
► B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando e R3, R4, R5, R6, R7 e R8 abertos. 
 
 
 
4. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas no 
caso: 
 
B1(2) e B1(3) funcionando, R1, R2, R5, R7, R10, R8 e R12 abertos. 
 
 
 
5. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas no 
caso: 
 
B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando, apenas R4 e R6 fechados. 
 
 
 
6. Considerando as operações 1 a 5, determine a cota (altitude) de instalação das bombas, 
para hSUCÇÃO desprezível e água a 20
0C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONSIDERAR: 
1.  ALTURA  MANOMÉTRICA  TOTAL  →  AMT,  HM  ;  PERDA  DE  CARGA  →  h  ;  POTÊNCIA  CONSUMIDA  PELA  BOMBA  →  P. 
2.  POSSIBILIDADE  OCORRÊNCIA  PEQUENAS  IMPERFEIÇÕES  TRAÇADOS  CURVAS  E  LEITURAS  VALORES  NUMÉRICOS. 
OBSERVAÇÃO:  REFAZER  AS  QUESTÕES  COM  BASE  NOS  DADOS  E  NA  FIGURA 3 (CURVA  CARACTERÍSTICA  DA  BOMBA).  
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 50 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
 
 00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 P/ ADUTORA 3 
 
 R9 R10 R11 R12 
 
 P/ ADUTORA 2 
 
 R3 R4 R5 R6 R7 R8 
 
 
 
 
 P/ ADUTORA 1 
 B1(1) B1(2) B1(3) 
 
 
 
 N.A. POÇO SUCÇÃO = 800m 
 R1 R2 (RESERVATÓRIO ÁGUA TRATADA) 
 
 
 
 
 
 HM(m) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 75 
 77 
 79 
 81 
 83 
 85 
 83 79 
 81 77 
 
 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 NPSH(m) 
 
 
 
 
 
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3/h) 
 
 FIGURA 3 – CURVA CARACTERÍSTICA DA BOMBA B1. 
8
 
7
 
6
 
5
 
4
FIGURA 2 – ESQUEMA DA ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ÁGUA TRATADA DA ETA. 
 
 
 
 
 
 
 810m 
 ADUTORA 3 (300mm) BAIRRO 3 
 KPROJ 3 = 0,8mm 
 C3 = 4450m800m 
 
 ADUTORA 2 (250mm) 
 KPROJ 2 = 0,5mm BAIRRO 2 
 C2 = 3650m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 788m 
 ADUTORA 1 (200mm) 
 KPROJ 1 = 0,1mm 
 C1 = 845m 
 BAIRRO 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARA O CÁLCULO DA PERDA DE CARGA (h) NA ADUTORA, UTILIZAR A EXPRESSÃO 
 
h = r K C Q2 , onde 
 
h – PERDA DE CARGA TOTAL(m) 
r – COEFICIENTE ; r1 = 44100 
 r2 = 4100 
 r3 = 1100 
 
KPROJ – COEFICIENTE DE RUGOSIDADE (DE PROJETO) DOS TUBOS UTILIZADOS (m) 
C – COMPRIMENTO DA LINHA ADUTORA (m) 
Q – VAZÃO (m3/s) 
 
ELEVATÓRIA DE ÁGUA 
TRATADA DA ETA 
RESERVATÓRIO ÁGUA TRATADA 
DA ETA (SUCÇÃO DA ELEVATÓRIA) 
N.A. = 800m 
FIGURA 1 – ESQUEMA DO SISTEMA DE ADUÇÃO E 
DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA TRATADA 
 
 
PARA TRAÇADO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS TUBULAÇÕES 
h1 = 44100 × 0,0001 × 845 × Q2 / 36002 = 0,00029 × Q2 , Q em m3/h 
h2 = 4100 × 0,0005 × 3650 × Q2 / 36002 = 0,00058 × Q2 , Q em m3/h 
h3 = 1100 × 0,0008 × 4450 × Q2 / 36002 = 0,00030 × Q2 , Q em m3/h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Q(m3/h) 
 100 160 200 260 300 360 400 460 500 
h1(m) 2,9 7,4 11,6 19,6 26,1 37,6 46,4 61,4 72,5 
HM1(m) = – 12 + h1 -9,1 -4,6 -0,4 7,6 14,1 25,6 34,4 49,4 60,5 
HM2 = h2(m) 5,8 14,8 23,2 39,2 52,2 75,1 
h3(m) 3 7,7 12 20,3 27 38,9 48 63,4 
HM3(m) = 10 + h3 13 17,7 22 30,3 37 48,9 58 73,4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 50 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
 
 00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e a potência consumida pela bomba nos casos: 
 
► B1(3) funcionando e R2, R7 e R11 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 3 ; 01 BOMBA 
 Q = 222m3/h ; HM = 25m ; ηB = 0,80 
 1000 × 222 × 25 
 P = ――――――――――――― = 26HP 
 75 × 3600 × 0,80 
 
► B1(3) funcionando e R2, R7 e R12 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 2 ; 01 BOMBA 
 Q = 210m3/h ; HM = 25m ; ηB = 0,79 
 
 1000 × 210 × 25 
 P = ――――――――――――― = 25HP 
 75 × 3600 × 0,79 
 
 
► B1(3) funcionando e R2, R7 e R8 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 1 ; 01 BOMBA 
 Q = 330m3/h ; HM = 19m ; ηB = 0,83 
 1000 × 330 × 19 
 P = ――――――――――――― = 28HP 
 75 × 3600 × 0,83 
 
 HM(m) 
 
 
 A1(P)A2 
 
 3 1 
 2 
 
 
 
 
 
 75 
 77 A1(P)A2(P)A3 
 79 3S 
 81 
 83 
 85 3P 
 83 2S 
 81 
 79 
 772P 
 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Q(m3/h) 
 100 160 200 260 300 360 400 460 500 
HM1(m) = – 12 + 0,00029 × Q2 – 9,1 – 4,6 – 0,4 7,6 14,1 25,6 34,4 49,4 60,5 
HM2 = h2(m) = 0,00058 × Q2 5,8 14,8 23,2 39,2 52,2 75,1 
HM3(m) = 10 + 0,00030 × Q2 13 17,7 22 30,3 37 48,9 58 73,4 
8
 
7
 
6
 
5
 
4
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3//h) 
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3/h) 
HM3(m) = 10 + 0,00030 × 2222 = 24,8m 
HM2(m) = 0,00058 × 2102 = 25,6m 
 
HM3(m) = –12 + 0,00029 × 3302 = 19,6m 
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 50 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
 
 00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas nos 
casos: 
 
► B1(2) e B1(3) funcionando e R1, R5, R6, R7 e R11 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 3 ; 02 BOMBAS SÉRIE. 
 Q1B = 320m3/h ; HMT = 40m ; HM1B = 20m ; ηB = 0,84 
 1000 × 320 × 20 
 P = ―――――――――――――― = 28HP HM3(m) = 10 + 0,00030 × 3202 = 41m (20,5m CADA BOMBA) 
 75 × 3600 × 0,84 
 
► B1(2) e B1(3) funcionando e R1, R5, R6, R7 e R12 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 2 ; 02 BOMBAS SÉRIE. 
 Q1B = 280m3/h ; HMT = 44m ; HM1B = 22m ; ηB = 0,83 
 1000 × 280 × 22 
 P = ―――――――――――――― = 28HP HM2 = h2(m) = 0,00058 × 2802 = 45m (22,5m CADA BOMBA) 
 75 × 3600 × 0,83 
 
► B1(2) e B1(3) funcionando e R1, R5, R6, R7 e R8 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 1 ; 02 BOMBAS SÉRIE. 
 Q1B = 385m3/h ; HMT = 31m ; HM1B = 15,5m ; ηB = 0,79 
 1000 × 385 × 15,5 
 P = ―――――――――――――― = 28HP HM1(m) = – 12 + 0,00029 × 3852 = 31m (15,5m CADA BOMBA) 
 75 × 3600 × 0,79 
 
 HM(m) 
 
 
 A1(P)A2 
 
 3 1 
 2 
 
 
 
 
 
 75 
 77 A1(P)A2(P)A3 
 79 3S 
 81 
 83 
 85 3P 
 83 2S 
 81 
 79 
 77 2P 
 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Q(m3/h) 
 100 160 200 260 300 360 400 460 500 
HM1(m) = – 12 + 0,00029 × Q2 – 9,1 – 4,6 – 0,4 7,6 14,1 25,6 34,4 49,4 60,5 
HM2 = h2(m) = 0,00058 × Q2 5,8 14,8 23,2 39,2 52,2 75,1 
HM3(m) = 10 + 0,00030 × Q2 13 17,7 22 30,3 37 48,9 58 73,4 
8
 
7
 
6
 
5
 
4
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3//h) 
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3/h) 
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 50 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
 
 00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas nos 
casos: 
 
► B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando e R3, R4, R5, R6, R7 e R11 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 3 ; 03 BOMBAS SÉRIE. 
 Q1B = 365m3/h ; HMT = 50m ; HM1B = 50/3m ; ηB = 0,79 
 1000 × 365 × 50/3 
 P = ―――――――――――――― = 28HP HM3(m) = 10 + 0,00030 × 3652 = 50m (50/3 m CADA BOMBA) 
 75 × 3600 × 0,80 
 
► B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando e R3, R4, R5, R6, R7 e R12 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 2 ; 03 BOMBAS SÉRIE. 
 Q1B = 320m3/h ; HMT = 60m ; HM1B = 20m ; ηB = 0,79 
 1000 × 320 × 20 
 P = ―――――――――――――― = 28HP HM = 0,00058 × 3202 = 59,4m (19,8mCADA BOMBA) 
 75 × 3600 × 0,84 
 
► B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando e R3, R4, R5, R6, R7 e R8 abertos. ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 1 ; 03 BOMBAS SÉRIE. 
 Q1B = 415m3/h ; HMT = 38m ; HM1B = 38/3m ; ηB = 0,77 
 1000 × 415 × 38/3 
 P = ―――――――――――――― = 25HP HM1(m) = – 12 + 0,00029 × 4152 = 38m (38/3 m CADA BOMBA) 
 75 × 3600 × 0,77 
 
 HM(m) 
 
 
 A1(P)A2 
 
 3 1 
 2 
 
 
 
 
 
 75 
 77 A1(P)A2(P)A3 
 79 3S 
 81 
 83 
 85 3P 
 83 2S 
 81 
 79 
 77 2P 
 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Q(m3/h) 
 100 160 200 260 300 360 400 460 500 
HM1(m) = – 12 + 0,00029 × Q2 – 9,1 – 4,6 – 0,4 7,6 14,1 25,6 34,4 49,4 60,5 
HM2 = h2(m) = 0,00058 × Q2 5,8 14,8 23,2 39,2 52,2 75,1 
HM3(m) = 10 + 0,00030 × Q2 13 17,7 22 30,3 37 48,9 58 73,4 
 
8
 
7
 
6
 
5
 
4
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3//h) 
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3/h) 
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 50 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
 
 00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas no 
caso: 
 
B1(2) e B1(3) funcionando, R1, R2, R5, R7, R10, R8 e R12 abertos. OPERAÇÃO DE 02 BOMBAS ASSOCIADAS 
EM PARALELO, RECALCANDO ÁGUA PARA OS RESERVATÓRIOS DOS BAIRROS 1 E 2, SIMULTANEAMENTE. 
 
 QT = 550m3/h ; Q1B = 275m3/h ; HMT = HM1B = 22m ; η1B = 0,83 
 
 
 1000 × 275 × 22,5 
 P = ―――――――――――――― = 28HP 
 75 × 3600 × 0,83 
 
 
 
 
 HM(m) 
 
 
 A1(P)A2 
 
 3 1 
 2 
 
 
 
 
 
 75 
 77 A1(P)A2(P)A3 
 79 3S 
 81 
 83 
 85 3P 
 83 2S 
 81 
 79 
 77 2P 
 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Q(m3/h) 
 100 160 200 260 300 360 400 460 500 
HM1(m) = – 12 + 0,00029 × Q2 – 9,1 – 4,6 – 0,4 7,6 14,1 25,6 34,4 49,4 60,5 
HM2 = h2(m) = 0,00058 × Q2 5,8 14,8 23,2 39,2 52,2 75,1 
HM3(m) = 10 + 0,00030 × Q2 13 17,7 22 30,3 37 48,9 58 73,4 
 
 
 
 
8
 
7
 
6
 
5
 
4
 0 100 200 300 400 500 600 700 800Q(m3//h) 
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3/h) 
VAZÃO ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 1 = 350m3/h (CURVA) 
 
VAZÃO ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 2 = 200m3/h (CURVA) 
 
 
 
 60 
 
 
 
 
 50 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
 
 00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Determinar a vazão de alimentação do reservatório e as potências consumidas pelas bombas no 
caso: 
 
B1(1), B1(2) e B1(3) funcionando, apenas R4 e R6 fechados. OPERAÇÃO DE 03 BOMBAS ASSOCIADAS EM PARALELO, 
RECALCANDO ÁGUA PARA OS RESERVATÓRIOS DOS BAIRROS 1 2 E 3, SIMULTANEAMENTE. 
 QT = 760m3/h ; Q1B = 760/3m3/h ; HMT = HM1B = 23,5m ; η1B = 0,82 
 
 1000 × 760/3 × 23,5 
 P = ―――――――――――――― = 27HP 
 75 × 3600 × 0,82 
 
 
 
 HM(m) 
 
 
 A1(P)A2 
 
 3 1 
 2 
 
 
 
 
 
 75 
 77 A1(P)A2(P)A3 
 79 3S 
 81 
 83 
 85 3P 
 83 2S 
 81 
 79 
 77 2P 
 75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Considerando as operações 1 a 5, determine a cota (altitude) de instalação das bombas, 
para hSUCÇÃO desprezível e água a 20
0C. 
 
 pa pv 
―― = 10,33 – 0,0011 × 800 = 9,45m ; ―― = 0,24m (200 C) ; NPSHPROJ = 1,2 × 6,75 = 8,1m ; hSUCÇÃO = 0 
 γ γ 
PARA NÃO OCORRER A CAVITAÇÃO QUANDO Q1B = 415m3/h (ITEM 3) 
HS ≤ (9,45 – 0,24 – 8,1) ; HS , MÁX = 1,11m. 
 
 
8
 
7
 
6
 
5
 
4
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3//h) 
 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Q(m3/h) 
VAZÃO ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 1 = 350m3/h (CURVA) 
 
VAZÃO ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 2 = 200m3/h (CURVA) 
 
VAZÃO ALIMENTAÇÃO RESERVATÓRIO BAIRRO 3 = 210m3/h (CURVA)