MEMORIAL Grupo 06 corrigido água milene

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Universidade Federal de Pelotas
Curso de Engenharia Civil
Disciplina de Sistemas Urbanos de Água e Esgoto
Professor Hugo Guedes
Carla Cassalha
Milene Sottoriva
Victor Cava
Pelotas, Novembro de 2014.
Estudo da população
 Para o estudo da população, foi utilizado o Método Aritmético, considerando-se que esse método não superestima ou subestima a o resultado.
	População
	2010
	2000
	1990
	1980
	9324
	5890
	4276
	3120
	tabela 1. dados da população censitária referente ao grupo 5
Assim:
Método Aritmético
Para 2030 e 2040,
Método Geométrico
Método da Curva Logística
Condições:
I)
Não satisfaz!
Para o estudo da população foi utilizado o método aritmético considerando que este não superestima ou subestima o resultado. 
Vazão de projeto
 Considerando 24 horas de funcionamento do sistema.
 q = 200 L/habitante.dia
 K1 = 1,2
 K2 = 1,5
 = 35 L/dia
2.1 Vazão de captação () 
2.2 Vazão da ETA até reservatório de distribuição ()
= + 
2.3 Vazão do reservatório de distribuição a rede de distribuição ()
Reservatório de distribuição
- O reservatório estará localizado na cota 48,40 m
3.1 Estimativa do volume do reservatório
Costuma-se utilizar de 10 a 20% do volume total	Comment by Hugo: 10 a 20% do volume total reservado.Volume total reservado = 1/3 X Volume no dia de maior consumo.Menos 0,2.
Adutora e elevatória
4.1 Adutora
4.1.1 Diâmetro da tubulação
 Para o cálculo do diâmetro de recalque das tubulações, foi empregada a fórmula de Bresse:
Utilizando a seguinte tabela, determinamos o diâmetro equivalente para tubulação de recalque:	Comment by Hugo: Essa tabela é usada para dimensionar a rede de distribuição, e não à adutora.Menos 0,5.
 Para a tubulação de sucção, utiliza-se o maior diâmetro seguinte ao diâmetro de recalque. Porém, como nesse caso não existe fabricante de ferro dúctil de tubulação para 375 mm (que seria o ideal), utilizaremos o diâmetro de 400 mm.
Tubulação de recalque: 350 mm ferro dúctil.
Tubulação de sucção: 400 mm ferro dúctil.
4.1.1.1 Verificação das velocidades 
 
 OK!
 OK!
4.2 Elevatória
4.2.1 Cálculo da altura geométrica (Hg)
É calculada através da soma dos seguintes parâmetros, obtidos pelo programa AutoCAD:
	Cálculo da altura Geométrica (Hg)
	Cota de nível d'água = 
	3,5
	m
	Ultrapassa o nível do reservatório = 
	1
	m
	Cota do Reservatório = 
	48,4
	m
	Altura do nível do reservatório = 
	38,6
	m
	Altura Geométrica = 
	91,5
	m
4.2.2 Cálculo da perda de carga (hf)	Comment by Hugo: Faltou o estudo de alternativas da tubulação.Menos 0,2.
Primeiramente calcularemos a perda de carga na sucção. É calculado o comprimento virtual através da soma dos seguintes parâmetros, obtidos pelo programa AutoCAD e pela tabela de comprimentos equivalentes das conexões:
	Comprimentos equivalentes na sucção	Comment by Hugo: Não ficou claro o método utilizado para calcular o comprimento fictício das peças especiais.Foi o método dos comprimentos equivalentes ou dos diâmetros equivalentes?Se foi o método dos comprimentos equivalentes, não foi possível calcular para o diâmetro de recalque de 400 mm.Se foi o método dos diâmetros equivalentes, os valores apresentados na tabela estão equivocados.Menos 0,5 pontos.
	Carga Contínua (trechos retos) = 
	20
	m
	Válvula de pé de crivo = 
	100	Comment by Hugo: Não seria 200 x 0,4 = 80 m???
	m
	Redução excêntrica = 
	2,4	Comment by Hugo: De qual tabela saiu esses valores??
	m
	Curva (45) até a bomba = 
	6
	m
	Comprimento Virtual (Lv) = 
	128,4
	m
	Peça
	Comprimento expresso em diâmetros (números de diámetrosdiâmetros)
	Ampliação gradual
	12
	Cotovelo de 90°
	45
	Cotovelo de 45°
	20
	Curva de 90°
	30
	Curva de 45°
	15
	Entrada normal
	17
	Entrada de borda
	35
	Junção
	30
	Redução gradual (e excêntrica)
	6
	Válvula de gaveta, aberta
	8
	Válvula de globo, aberta
	350
	Vâlvula de ângulo, aberta
	170
	Sáida de canalização
	35
	Tê, passagem direta
	20
	Tê, saída de lado
	50
	Tê, saída bilateral
	65
	Válvula-de-pé e crivo
	250
	Válvula de retenção
	100
OBS: Os comprimentos equivalentes nas conexões são calculados multiplicando o diâmetro (no caso de 0,35 m) pela conexão desejada, obtida pela tabela acima.
A perda de carga é calculada através da seguinte expressão:
Utilizando os seguintes dados:
	Cálculo Hazen Willians Sucção
	Comprimento Virtual (Lv) = 
	128,4
	m
	Coeficiente de Rugosidade ( C) = 
	100
	 
	Vazão de Projeto (Qa) = 
	0,0931
	m³/s
	Diâmetro = 
	0,4
	m
	Hf(sucção) = 
	0,288545
	m
Para o recalque, são utilizados os seguintes valores para o cálculo do comprimento virtual (Lv):
	Cálculo de Perda de Carga no Recalque (hf recalque)
	Carga contínua (trechos retos) = 
	4983,5
	m
	Ampliação concêntrica = 
	4,2
	m
	Registro de Gaveta = 
	2,8
	m
	Válvula de Retenção = 
	35
	m
	Saída de Tubulação = 
	12,25
	m
	Comprimento Virtual (Lv) =
	5037,75
	m
E para o cálculo da perda de carga de recalque, são utilizados os seguintes dados:
	Cálculo Hazen Willians Recalque
	Comprimento Virtual (Lv) = 
	5037,75
	m
	Coeficiente de Rugosidade ( C) = 
	100
	 
	Vazão de Projeto (Qa) = 
	0,0931
	m³/s
	Diâmetro = 
	0,35
	m
	Hf (recalque) = 
	21,69235
	m
Assim, tem-se:
4.2.3 Cálculo da altura manométrica (Hm):
5. Dimensionamento do conjunto moto-bomba
A escolha da bomba é feita utilizando os seguintes parâmetros:
 Escolha da bomba
	Utilizando os parâmetros acima citados e a carta de aplicação de bombaso diagrama de cobertura hidráulica, foi escolhida uma bomba centrífuga bi partida axial, rotor de dupla sucção, fabricante KSB, modelo Meganorm 150-500, e campo de aplicação de 1750 rpm. É utilizada principalmente para bombeamento de água e de líquidos limpos ou turvos nas seguintes aplicações: abastecimento de água, drenagem, irrigação, indústria em geral e combate a incêndios.
Dados de operação:
Vazões: até 3700 m³/h
Elevações: até 130 m
Temperatura: até 105 ºC
Figura 1: Bomba KSB
 Carta de Aplicação
Figura 2: Carta de aplicação para bombas KSB
 Curva característica da bomba
Como o ponto de funcionamento e o ponto de projeto coincidiram, então a curva característica é dada por
 Onde:
 - Hm0 = 113,5 m ( altura manométrica inicial )
 - Q0 = 334,8 /h
 
 5.4 Potência do conjunto moto bomba
*reserva de potência para o motor de acionamento: aproximadamente 10% (fabricante)	Comment by Hugo: E o cálculo da folga??Menos 0,2.
5.5 Verificações quanto à cavitação
De acordo com o segundo gráfico da bomba, o NPSH requerido é 2,25.
De acordo com o gráfico disponibilizado pelo fabricante, o NPSHr é :
Como NPSHd > NPSHr, foi verificado a não ocorrência de cavitação no sistema.
Em campo, deverá ser acrescentado o mesmo conjunto motobomba, utilizado como reserva.
	
6. Rede de distribuição
 A rede de distribuição será dimensionada como uma rede ramificada, devido à baixa complexidade para a realização dos cálculos manualmente. 
 	A pressão estática máxima admitida será de 50 mca,, a velocidade máxima admitida do fluido será de 3,5 m/s. 
 	Caso a pressão estática exceda, em algum trecho da rede, o valor máximo admitido, será adicionado um redutor de pressão no local. Caso o parâmetro excedido seja a velocidade do fluido, o diâmetro da tubulação será adaptado ( em relação ao valor estipulado pela tabela em anexo ),obedecendo assim os limites máximose mínimos de velocidades. A tubulação será em ferro fundido (principal e secundaria).
6.1 Pressões
A norma recomenda que a Pressão máxima seja 50 mca, então a pressão máxima existente na rede deste sistema urbano de água está dentro do limite.
6.2 Vazão de distribuição em marcha (qm)
A fim de regularizar as vazões, foi considerada no cálculo de vazão em marcha as vazões específicas do clube e do centro comercial (12 e 16 L/s). Esse procedimento possibilitou a distribuição dessas vazões ao longo da rede, verificando-se assim a igualdade de resultados entre a vazão fictícia do reservatório e a vazão da bomba.
Assim,
6.3 Capacidade do reservatório 
	
6.4 Vazão da bomba (Qc)
Como foi adicionado 28 L/s referentes às vazões especificadas do centro comercial e do clube, a vazão da bomba será calculada novamente uma vez que a vazão em marcha foi alterada: 
 Assim:
6.5 Dimensionamento da rede
6.5.1 Vazões
-Vazão de jusante (Qj)
 Em final de trecho, a vazão de jusante é zero, caso contrário, será o somatório das vazões de montante dos trechos referentes ao analisado.
- Vazão de distribuição (QD)
 - Vazão de montante (Qm)
	 - Vazão fictícia (Qf)
		6.5.2 Diâmetro das tubulações principais e secundárias 
 O diâmetro das tubulações principais e secundarias serão definidos considerando Qm e a tabela abaixo.
Tabela 4: diâmetro em função de QM
.	6.5.3 Velocidade de escoamento
Os limites de velocidades foram estabelecidos em:
Velocidade mínima = 0,6 m/s
Velocidade máxima = 3,5 m/s. 
	Todas as velocidades ficaram dentro desses limites.
6.5.4 Perda de carga
 O cálculo da perda de carga foi realizado pela equação de Hans Willians, considerando cada trecho da rede.
*L
Onde:
C = 140 (coeficiente de rugosidade) para PE100
6.5.5 Cota do terreno
Terreno plano, com todos os nós na cota 60 m
6.6.6 Cálculo da pressão disponível calculada
É determinada pelas fórmulas a seguir:
Onde:
 é a pressão de cálculo montante;
 é a pressão de cálculo jusante;
 é a cota a jusante;
 é a cota a montante;
 é a perda de carga.
6.5.7 Pressão corrigida
 A partir do menor valor de pressão disponível, adaptaram-se os valores para chegar à pressão de 10 mca. Então, realizou-se o mesmo cálculo para a pressão dos outros trechos. Como a menor pressão era de 9,33 mca, foi somado 0,67 (a diferença até 10) em cada trecho.
6.5.8 Cota d’água dentro do reservatório
Como o projeto apresenta uma cota de nível máximo de reservatório de 87 m, conclui-se que a pressão mínima é respeitada.
7. Preço das tubulações
Considerando que foram utilizadas tubulações de ferro fundido tanto para o recalque, sucção e distribuição, para calcular o preço das tubulações, serão utilizadas as seguintes fórmulas:
Tubulação de recalque:
Tubulação de sucção:
Tubulação de distribuição:
Portanto, o preço total de todas tubulações do projeto será de R$ 4.349.023,3.	Comment by Hugo: Bonificação!!!Mais 0,2.
 Sistema Urbano de Água e Esgoto – Grupo 5