Dimensionamento de Poço para Loteamento

Prévia do material em texto

1
Dimensionamento da Instalação de Recalque para poço profundo 
 
a) Vazão 
 
A vazão será calculada utilizando os seguintes fatores: 
Lotes: 284 unidades 
Taxa de ocupação: 3,5 habitantes/lote 
População em 2037: 
Demanda média diária per capita (com perdas): 200 litros/hab.dia 
Fatores de variação: 
K1= 1,2 
K2= 1,5 
Demanda máxima diária: 
 
Q= 3,5x282x200x1,2/86400 = 2,74 l/s = 9,87 m3/h 
 
Dados do poço: 
 
Qoutorga= 48,0 m3/h 
Tempo máximo de bombeamento diário = 20 horas 
Cota terreno do poço = 302,90m 
Nível estático = 38,50m 
Nível dinâmico = 70,00m 
Profundidade do crivo = 80,00m 
 
- tempo de funcionamento diário adotado: 18,00 h 
 
Q= (24/18)*2,74 = 3,65 l/s = 13,16 m3/h 
 
 
b) Diâmetro Recomendado 
 
Fórmula de Bresse 
 
 
Velocidade adotada 1,57 m/s 
K=0,90 Q = 0,00365 m3/s 
D = 0,0543 m = 54,3 mm 
 
QKD =
 
2
 
 
 
c) Características da Unidade 
 
 
Altura manométrica da bomba: Hm= Hg + hf 
 
c.1) Conjunto de Recalque 
 
 Edutor da bomba 
- Material: Aço Galvanizado 
- Diâmetro: 2” DE=60,3mm (equivale ao DN 50 ) 
- DI = *60,3 mm – (2x*3,7 mm) = 52,9 mm 
- Extensão: 70,0 m (ajustar o projeto após a definição da bomba) 
 
Barrilete de Recalque - poço 
- Material: Aço Galvanizado 
- Diâmetro: 2” DE= 60,3 mm (equivale ao DN 50 ) 
- DI = *60,3 mm – (2x*3,7 mm) = 52,9 mm 
- Extensão: 6,65m 
 
(*) Catálogo: TUPY 
- Verificação da velocidade no aço de ferro galvanizado 
V= Q/A 
 
3
V = Q/(3,14*(D^2)/4)) 
V= 0,00365/(3,14*(0,0529^2)/4)) = 1,66 m/s < 3,0 m/s OK (recomendado) 
 
 
c.2) Adutora 
 
 Linha de Recalque (até o reservatório) 
- Material: PEAD 
- Diâmetro externo: *63 mm 
- DI = 63 mm – (2x*3,8 mm) = 55,4 mm 
- Extensão: 365,0 m 
- - Verificação da velocidade na adutora 
- V= Q/A 
- V = Q/(3,14*(D^2/4)) 
- V= 0,00365/(3,14*(0,0554^2)/4)) = 1,51 m/s < 2,4 m/s OK (recomendado) 
 
(*) Catálogo: Polierg 
 
c.3) Entrada do reservatório 
 
Barrilete de Recalque - poço 
- Material: Aço Galvanizado 
- Diâmetro: 2” DE= 60,3 mm (equivale ao DN 50 ) 
- DI = *60,3 mm – (2x*3,7 mm) = 52,9 mm 
- Extensão: 14,00m (1m abaixo do solo até a entrada do REL) 
 
(*) Catálogo: TUPY 
 
 
d) Altura Manométrica 
 
Fórmula de Hazen-Williams 
87,485,185,165,10 −−= DCQJ 
onde 
J é a perda de carga unitária, em m/m; 
Q é a vazão, em m3/s; 
C é um coeficiente em função do tipo de material, valendo 
 125 para aço galvanizado 
 130 para ferro dúctil 
 150 para PVC; 
D é o diâmetro interno da canalização, em m. 
 
4
 
 
d.1) Perdas edutor e barrilete poço 
dados: 
 
Di = 0,0529 m; C = 125; 
J = 0,07162 m/m; v = 1,66 m/s 
 
Manual de Hidráulica (AZEVEDO NETTO) 
 
 
5
 
Optou-se pela utilização do método dos coeficientes K, mas também pode-se utilizar os 
coeficientes K e a fórmula universal da perda de carga. 
 
Peças: 01 retenção Vertical 2,5 
05 Curva 90º 5x0,4= 2,0 
 União e luva 10 x 0,03 = 0,3 
01 Medidor Woltmann 2,5 
01 Válvula de Retenção Horizontal 2,5 
01 Registro (válvula) de Gaveta 0,2 
 02 Tê passagem direta 2x 0,6 = 1,2 
 01 Redução 0,15 
 
Ktotal: 2,5+2+0,3+2,5+2,5+0,2+1,2+0,15 = 11,35 
 
hf1 = J.L + k.v2/2g = 0,07162x76,5 + 11,35x(1,662)/2x9,81 
hf1 = 7,07m 
 
d.2) Perdas na adutora 
dados: 
 
Di = 0,0554 m; C = 150; 
J= 0,04082 m/m v= 1,51 m/s 
Peças: 03 Curva 90º 
 
Ktotal: 3x0,4 = 1,2 
 
hf2 = J.L + k.v2/2g = 0,004082x365 + 1,2x(1,512)/2x9,81 
hf2 = 15,07 m 
 
d.3) Perdas na entrada do reservatório 
dados: 
 
Di = 0,0529 m; C = 125; 
 
Peças: 01 saída de canalização 1,0 
02 Curva 90º 2x 0,4=0,8 
 
Ktotal: 1,0+0,8=1,8 
 
hf3 = J.L + k.v2/2g = 0,07162x14 + 1,8x(1,662)/2x9,81 
hf3 = 1,25m 
 
d.4) Altura geométrica 
 
Hg = nível máximo do Reservatório – nível dinâmico do poço 
 
6
 
Cota terreno do poço = 302,90m 
Nível dinâmico = 70,00m 
Cota terreno do reservatório = 330,0 m 
Altura da entrada do reservatório = 13,0 m 
 
Hg = (330+13,0 ) – ( 302,9 – 70 ) = 110,10 m 
 
d.5 ) Altura Manométrica 
 hf = hf1 + hf2 + hf3 = 7,07+15,07+1,25 = 23,38 m 
Hm= Hg + hf = 110,10+23,39 
Hm = 133,49 m.c.a. 
 
d.6 ) Equação da Curva do Sistema 
 
Hm = Hg + K.Q2 (formula universal) 
 
Onde: 
Hm é a altura manométrica, função da vazão, em m.c.a.; 
Hg é o desnível geométrico, em m; 
K é o coeficiente da perda de carga do sistema (tubulação de recalque) 
Q é a vazão em m3/h 
 
Cálculo do K (coeficiente de perda de carga do sistema) 
hf = K.Q2 
K= hf/ Q2 
 
Q= 13,16 m3/h hf = 23,39 m.c.a. 
 
K= 23,08 /13,162 
K= 0,13506 
 
Curva do sistema: 
Hm = 110,10 + 0,13506.Q2 
 
 
 
7
d.7) Bomba Escolhida 
 
Conjunto Moto-Bomba Adotado (catálogo fabricante) 
Marca Leão 
Modelo R20A-10 610, tipo Submersa 
Potência: 11 CV, 10 estágios 
D = 147,0 mm 
 
Q (m3/h) Hm (sistema) Hm (bomba) 
0,00 110,10 175,00 
12,00 129,55 142,00 
14,00 136,57 136,00 
16,00 144,68 128,00 
18,00 153,86 116,00 
20,00 164,12 104,00 
22,00 175,47 89,00 
24,00 187,89 75,00 
 
Ponto de operação da bomba 
Q = 14,00 m3/h 
Hm = 136,0 m.c.a.