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SA N EA M EN TO , T R AT AM EN TO E AB AS TE C IM EN TO D E ÁG U A E ES G O TO Saneamento, Tratamento e Abastecimento de Água e Esgoto Eng. Denis William Mamoni Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Tendo em vista a economia de energia, facilidade de operação, manutenção e segurança, seria desejável que os escoamentos fossem inteiramente por os locais a serem atendidos estão em pontos altos ou muito afastados das fontes de abastecimento de água. gravidade. Contudo, algumas vezes, Sistemas Elevatórios Deste modo, as elevatórias na captação, tornam-se adução,essenciais tratamento e rede de distribuição de água, para conduzir o líquido a cotas mais elevadas, ou para aumentar a capacidade de adução do sistema. Sistemas Elevatórios Um sistema de recalque ou elevatório é então o conjunto de tubulações, acessórios, bombas e motores necessário para transportar uma certa vazão de água ou qualquer outro líquido de um reservatório inferior R1, na cota Z1, para outro reservatório superior R2, na cota Z2 > Z1. Nos casos mais comuns de sistemas de abastecimento de água, ambos os reservatórios estão abertos para a atmosfera e com níveis constantes, o que permite tratar o escoamento como permanente. Sistemas Elevatórios Em sistemas elevatórios, a energia a ser cedida ao escoamento, expressa em metros de coluna do líquido, é igual ao desnível topográfico entre os reservatórios, acrescida de todas as perdas de carga, distribuídas e localizadas nas canalizações de sucção e recalque. Sistemas Elevatórios As elevatórias de sistemas de abastecimento de água, quando destinadas a conduzir águas não tratadas, denominam-se elevatórias de água bruta. Caso contrário, são denominadas de elevatórias de água tratada e normalmente são instaladas após as estações de tratamento de água para o bombeamento do líquido até os reservatórios. Podem também estar entre reservatórios, ou ainda, em algum trecho da rede de distribuição de água, e neste caso são mais conhecidas por boosters. Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios 1) a válvula de pé com crivo é uma válvula de retenção que se instala na extremidade inferior da tubulação de sucção, quando a bomba está localizada acima do nível de água do poço de sucção, com o objetivo de impedir o retorno do líquido quando a bomba para de funcionar. O crivo que vem acoplado à válvula tem a finalidade de impedir a entrada de partículas sólidas no interior da bomba; Sistemas Elevatórios 2) a redução excêntrica é a peça que se adapta à tubulação de sucção, geralmente de maior diâmetro, à entrada da bomba, de menor diâmetro. A excentricidade exigida nesta peça tem a finalidade de evitar o acúmulo de bolhas de ar na seção de entrada da bomba; Sistemas Elevatórios 3)a ampliação concêntrica é a peça de adaptação da tubulação de recalque, geralmente de maior diâmetro, à saída da bomba, de menordiâmetro; 4)a válvula de retenção destina-se à proteção da bomba contra o retorno da água e à manutenção da coluna líquida, porocasião da parada do motor; Sistemas Elevatórios 5)a válvula ou registro é um aparelho que deve ser instalado logo a seguir da válvula de retenção, visando a manutenção desta, bem como o controle da vazão; 6) a bomba é o equipamento destinado a transformar a energia mecânica que recebe do motor em energia de pressão a respeito hidráulica, sob forma Mais serão cinética, detalhes ou de desse posição. assunto apresentados a partir do item seguinte; Sistemas Elevatórios 7) o motor de acionamento tem a finalidade de fornecer energia mecânica às bombas. A fonte de energia dos motores é elétrica, normalmente, todavia, devido à ausência ou falta de eletricidade, motores movidos a diesel ou gasolina são também especiais, oriundas utilizados. Em situações de energia, roda d'água e outras fontes de cata-vento, célula solar podem tornar-se economicamente factíveis. técnica Sistemas Elevatórios Quando o eixo da bomba está acima do nível de água, como na instalação mostrada na Figura anterior, a bomba é dita de sucção positiva. No caso contrário, a sucção é negativa e diz-se que a bomba está afogada. A bomba mostrada a seguirestá nessa situação. Nas instalações elevatórias de sucção negativa a válvula de pé e a excentricidade da redução tornam-se desnecessárias, dando lugar apenas ao crivo, uma vez que a tubulação de sucção é mantida cheia, por se encontrar abaixo do nível de água. Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Seleção de Conjuntos Elevatórios Exercício Considere um sistema de bombeamento como o da figura, no qual um conjunto elevatório, com rendimento de 75%, recalca uma vazão de 15 L/s de água, do reservatório montante, com nível d’agua na cota 150,00 m, para o reservatório de jusante, com nível d’agua na cota 200,00 m. As perdas de carga totais na tubulação montante (sucção) e de jusante (recalque) são, respectivamente, ΔHm=0,56 m e ΔHj= 17,92m. Os diâmetros das tubulações de sucção e recalque são, respectivamente 0,15 m e 0,10 m. O eixo da bomba está na cota geométrica de 151,50. Determine: a) as cotas da linha de energia nas seções de entrada e saída da bomba; b) as cargas de pressão disponíveis no centro dessas seções; c) a altura total de elevação e a potencia fornecida pela bomba; d) esboce a linha de energia. Exercício Enade Engenharia Civil GRUPO I - 2008, Questão 41 Dados: • o rendimento do grupo motor-bomba é 0,8; • a vazão a ser recalcada é de 0,5 l/s do reservatório inferior até o reservatório superior, conforme a figura; • a perda de carga total para a sucção é 0,85 m; • a perda de carga total para o recalque é 2,30 m; • 𝑃𝑃 = 1000 𝑄𝑄 𝐻𝐻𝐻𝐻 75𝜂𝜂 onde: 𝑃𝑃= potencia (CV), Q= vazão (m³/s), Hm = altura manométrica (m), 𝜂𝜂= rendimento do grupo motor-bomba. Qual a menor potencia, em CV, do motor comercial que deve ser especificado para esse caso? (A)¼ (B) 1/3 (C) ½ (D) ¾ (E) 1 Exercício Prático Dimensionar uma bomba que abastece o reservatório superior de um edifício de 15 andares, onde possui 4 apartamentos por andar e 3 dormitórios por apartamento. Dados: Consumo per capito 200 l/dia; 2 pessoas por dormitório; Funcionamento da bomba: 1,5 horas, 3 vezes ao dia; Caço galvanizado = 125. Número do slide 1 Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Sistemas Elevatórios Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Númerodo slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42
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