trabalho editado 20172

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Deseja-se construir uma estação elevatória para operar durante 12 horas por dia e recalcar uma vazão igual a 10 l/s, a uma altura estática total de 30 m. Considere as perdas de carga localizada na sucção igual a hfs = 10 v2s/2g e no recalque igual a hfr = 15 v2r/2g , onde vs e vr são a velocidade da água na tubulação de sucção e recalque, respectivamente. As tubulações de sucção e recalque possuem comprimentos igual a Ls = (Hs + 3,5m) e Lr = (Hr + 36,5m), onde Ls é o comprimento da tubulação de sucção, Hs a altura de sucção, Lr o comprimento da tubulação de recalque e Hr a altura de recalque.
 O primeiro passo foi calcular o diâmetro pelo método da ABNT, representado pela seguinte formula: 
substituindo os valores temos:
D = 0,586*120,25* = 0,109 m
Nesse caso como o diâmetro estimado não coincidiu com os diâmetros comerciais, escolhemos o diâmetro de 0,15 m para a sucção e o diâmetro de 0,10 m para o recalque. E a partir deles calculou-se a velocidade da agua na sucção (vs) e a velocidade da agua no recalque, pela expressão:
Q: vazão, m3/s
D: diâmetro, m.
substituindo os valores temos as seguintes velocidades:
Assim, Vs = 0,56 m/s e Vr = 1,27 m/s.
A altura de sucção (Hs) adotada foi de 2 m e altura de recalque (Hr) é 28 m, valor obtido pela formula :
Ht = Hs + Hr, como a Ht é 30 m, substituindo os valores : 
30 = 2 + Hr
Hr = 30 – 2
Hr= 28 m
Com as alturas de recalque e sucção, foi calculado o comprimento (L) de cada tubulação:
Ls = (Hs + 3,5m) 			Lr = (Hr + 36,5m)
Ls = ( 2 + 3,5m) = 5,5 m 	Lr = (28 + 36,5m) = 64,5 m
Foram calculadas a perdas de cargas (hf) localizada e distribuída( formula de Hazen- Willians ) para a tubulação de sucção e recalque.
Formula da perda de carga localizada: * 10
Perda de carga da sucção localizada: * 10 = 0,159, arredondando 0,160. 
Perda de carga localizada do recalque: = 1,238, arredondando 1,24. 
Formula de Hazen- Willians: 
Perda de carga distribuída na sucção: = 0,01452349. 
Perda de carga distribuída no recalque: = 1,227463405.
Somando as perdas de cargas distribuídas e localizadas, temos hfs = 0,1735 m e 
hfr = 1,265 m.
Com as alturas de sucção e recalque e suas respectivas perdas de cargas, foi calculando a altura manométrica (Hman) pela formula: 
, substituindo os valores temos:
No próximo passo foi calculado a pressão atmosférica e o NPSHd:
substituindo os valores:
Como a bomba esta em condição não afogada a hs de sucção é negativa e a temperatura é 20° C, temos e = 0,24.
substituindo os valores na formula temos: 
De acordo com catalogo KSB fornecido pelo professor, as bombas que atende á demanda são a MegaCPK 080-050-250.1com n = 1750 rpm e MegaCPK 065-040-160.1 com n= 3500 rpm e NPSHr nos valores de 1 e 2,01m, respectivamente.
Para a bomba MegaCPK 065-040-160.1 foi necessário calcular o diâmetro do rotor com a seguinte formula: 
 substituindo os valores
 = 
46 *D22 = 932231,04
D22 = 
D22 = 20265,89
D2 = 142,36 m
Tendo como potencia 7,400 w , a eficiência foi de 43%, conforme indicado no calculo:
Substituindo os valores:
N = 0, 43 * 100
N = 43%.
Para a bomba MegaCPK 080-050-250.1, com o auxilio do gráfico obteve o diâmetro do rotor de 260 m, a potencia de 5,200 w e a eficiência calculada foi no valor de 61%.
N = 0, 61 * 100
N = 61%.