2-Estações Elevatorias

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SANEAMENTO BÁSICO CCE 0331
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS 
Prof. Leonardo Silveira. 
Estação elevatória é o conjunto de bombas e acessórios que eleva a 
água de um ponto mais baixo para um mais alto. Podem estar 
localizadas antes, dentro ou depois da estação de tratamento de água.
- Podem ser elevatórias de água bruta ou tratada.
- Quando a elevatória localiza-se entre um trecho e outro da rede de 
distribuição, ela recebe o nome de booster.
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Instalações
As bombas devem ser instaladas, de preferência, abrigadas. 
Quando não é possível ou necessário (bomba submersa).
Uma casa de bomba deve ter iluminação e ventilação adequadas e 
espaço suficiente para sua instalação, de forma a permitir o acesso, 
com segurança, ao operário.
As elevatórias podem ter diferentes formas - depende das 
características e da quantidade de bombas, do tipo de acionamento
escolhido e do espaço necessário para instalação das tubulações e 
acessórios.
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Instalações
Elevatória de água tratada - ETA de Itabira/MG
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Local de instalação – Tomada de água
A escolha do ponto de tomada de água para se tratar é importante, 
tanto do ponto de vista sanitário e ambiental, quanto da preservação
dos equipamentos utilizados para tomada de água. 
Deve-se usar equipamento de proteção na tomada de água, como
crivos, grades e caixas de areia, para preservar a bomba e seus
acessórios.
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Local de instalação – Tomada de água
Tomadas de água em que se utilizam bombas podem ser realizadas
por: captação flutuante, torre de tomada de água, caixa de tomada
de água, poço de sucção.
As bombas para tomada de água bruta podem ficar localizadas em
uma estação elevatória próxima ao manancial, no próprio manancial, 
em um abrigo sobre bóias flutuantes, ou podem estar submersas, no 
caso de captação em poços.
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Tomada de água
Captação com balsa flutuante
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Tomada de água
Deve-se deixar uma distância
mínima entre a bomba e o fundo do 
poço de sucção, conforme recomenda
a Norma NBR 12214, de forma que o 
seu funcionamento não fique
prejudicado.
Poço de sucção – bomba submersa
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Tomada de água
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Instalação de Recalque
Define-se instalação de recalque toda a instalação hidráulica que 
transporta o fluido de uma cota inferior para uma cota superior e onde o 
escoamento é viabilizado pela presença de uma bomba hidráulica, que é 
um dispositivo projetado para fornecer energia ao fluido, que ao ser 
considerada por unidade do fluido denominada de carga manométrica da 
bomba (HB).
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Uma instalação de recalque é dividida em:
1 - Tubulação de sucção = tubulação antes da bomba; 
2 - Tubulação de recalque = tubulação após a bomba.
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Alturas de recalque e sucção
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Altura de sucção
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Altura de recalque
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Para o diâmetro de sucção adota-se um diâmetro comercial acima 
do de recalque.
Normalmente no comercial Polegadas é para diâmetro interno e 
mm para externo.
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Conceitos hidráulicos
Hs = altura de sucção (entre o eixo da bomba e o nível de água inferior)
Hr = altura de recalque (entre nível de água superior e eixo da bomba)
H = altura geométrica (entre o nível de água do reservatório superior e 
inferior) H = Hs + Hr
Hm = altura manométrica (soma da altura geométrica mais as perdas de 
carga totais) e
hp (perdas de carga)
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ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS 
Tipos de Bombas
A escolha do tipo e do modelo de bomba depende da vazão, da altura
e das características do líquido que se deseja recalcar, do local onde
será instalada, além do custo. 
Os fabricantes fornecem catálogos com os dados e as características
das bombas, de forma a possibilitar a seleção da bomba desejada. 
Além dos parâmetros hidráulicos, os gastos com energia são
relevantes, contribuindo para economia do sistema, minimizando o 
custo da água.
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Tipos de Bombas
Bombas volumétricas: raramente utilizadas em SAA. Possuem
câmara e órgão propulsor instalado em seu interior, que transmite
energia de pressão ao líquido, fazendo-se a sucção da água. Como 
exemplo pode-se citar a bomba tipo pistão.
Turbobombas: chamadas de bombas hidráulicas, muito utilizadas
nos SAA. As turbobombas possuem órgãos principais e auxiliares. 
Órgãos principais: rotor e difusor.
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Tipos de Bombas - Turbobombas
Órgãos auxiliares: rolamentos, caixa de gaxeta, acoplamentos, eixo, anéis
de desgaste, base e outras.
Rotor: com diferentes formas; possui paletas que se movimentam dentro
da carcaça da bomba, quando se aciona o motor, produzindo o 
movimento da água. Esse movimento provoca uma depressão na entrada
do rotor, fazendo com que a água seja aspirada e uma sobrepressão na
saída do mesmo, proporcionando o recalque da água.
Difusor: canal de sucção que coleta o fluido expelido pelo rotor e o 
conduz para a tubulação de recalque.
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS 
Prof. Sibeli Warmling
Tipos de Bombas – Turbobombas
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Tipos de Bombas – Turbobombas
Rotor de Bomba
Centrífoga
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Tipos de Bombas
Turbobombas
Pressão desenvolvida: as pressões variam em função das alturas a 
serem recalcadas.
Bombas de baixa pressão: até 15 mca.
Bombas de média pressão: de 15 a 50 mca. 
Bombas de alta pressão: acima de 50 mca.
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Tipos de Bombas
Turbobombas - Posição do eixo da bomba
As bombas podem ser de eixo vertical ou horizontal. 
As bombas de eixo vertical podem ser: 
- bomba de eixo vertical prolongado (bomba tipo turbina), 
- bomba do tipo propeller (hélice) e 
- bomba submersa.
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Tipos de Bombas
Bomba de eixo vertical
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Tipos de Bombas
Bomba de eixo horizontal
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Tipos de Bombas
Turbobombas
A bomba centrífuga ou radial é o tipo de turbobomba mais
utilizado nos sistemas de abastecimento de água, acionada por
motor elétrico.
A bomba e o motor formam o conjunto elevatório, que tem como
objetivo transportar a água de um ponto mais baixo para um ponto
mais elevado.
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Tipos de Bombas
Turbobombas
Conjunto motobomba
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Curvas características das bombas
O desempenho de uma bomba está relacionado com: potência, 
rendimento, a vazão e a altura manométrica.
Potência (P): deve ser suficiente para o líquido a ser recalcado vencer
a diferença de nível entre dois pontos, juntamente com as perdas de 
carga ao longo do percurso.
Unidade: cavalo-vapor (cv), HP (horse power) ou watt (W).
1 cv = 0,986 HP ou 736,5 W
1 HP = 745 W
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Curvas características das bombas
Rendimento (η%) de uma bomba: é a relação entre a energia
oferecida pelo motor e a energia absorvida pela bomba. Varia
conforme a vazão, altura manométrica e o tipo de bomba. 
Normalmente oscila entre 30% a 90%.
NPSH: sigla em inglês, utilizada no mundo inteiro; em português, 
significa “Energia Disponível no Líquido na Entrada da bomba”.
O rendimento, a potência e o NPSH da bomba são informados pelos
fabricantes de bombas.
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Aplicação dos conceitos
1) Para elevar água do reservatório A para o reservatório B, com 
vazão de 4 litros/s, determinar:
a) A velocidade da água na tubulação de sucção.
b) A velocidade da água na tubulação de recalque.
c) A potência da bomba.
d) O tempo necessário para encher o reservatório B.
• Dados: γH2O = 10000N/m³ /1000 Kg/m3, g = 10m/s², dsuc= 10cm, 
drec = 5cm, hs = 2m, hr = 20m, VB = 10m³, ηB = 70%.
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Aplicação dos conceitos
Solução:
a) A velocidade da água na tubulação de sucção e B) de recalque.
Q = v × A v = Q / A sendo 𝐴 = 𝜋𝑑2 /4
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Aplicação dos conceitos
Solução:
c) Potência da bomba.
P = 𝛾. 𝑄 . 𝐻𝑚
η
Pela equação da energia (H1 + Hm = H2) H1 e H2 = hr + (Vr 2 /2g) + Ja
Hm = Vr 2 + H
2 g
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Aplicação dos conceitos
Altura manométrica de uma bomba é a carga total de elevação que a 
bomba trabalha, considerando as perdas de carga.
Hm = hs + hfs + hr + hfr + (vr
2/2g)
Hm = altura manométrica total;
hs= altura estática/geométrica de sucção;
hfs= perda de carga na sucção (inclusive NPSHr);
hr = altura estática de recalque;
hfr = perda de carga na linha do recalque;
vr
2/2g = parcela de energia cinética no recalque (normalmente pequena em virtude 
das aproximações feitas no cálculo da potência dos conjuntos elevatórios)
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Aplicação dos conceitos
Solução:
c) A potência da bomba.
P = 𝛾. 𝑄 . 𝐻𝑚
η
d) O tempo necessário para encher o reservatório B.
Q = V/t ----- t = V/ Q
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Determinação Diâmetro
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Determinação Perda de carga
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Determinação Perda de carga
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Determinação Perda de carga