Aula Hidráulica 2 - Poços de Sucção e Peças Especiais

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Hidráulica II
Prof. M.Sc. Rodrigo Vieira
Poços de Sucção e Peças Especiais
Poços de Sucção
Estrutura de transição que recebe a água afluente e a coloca à disposição das unidades de recalque.
Volume compreendido entre o nível de partida e o nível de parada da bomba ou de várias bombas (Caso de bombas de reservatórios inferiores em prédios com mais de 4 andares)
O poço de sucção é constituído de paredes verticais e laje de fundo com inclinação no sentido da sucção
Poços de sucção
O Volume útil do poço de sucção é dado por:
V = QxT/4
V = volume entre o nível de partida e o nível de parada, m³.
Q = vazão de recalque da bomba, m3/min
T = Intervalo de tempo entre duas partidas sucessivas, min.
Poços de sucção
Comprimento: É aquele requerido para a instalação adequada dos conjuntos motor-bomba selecionados, respeitando folgas para montagem e instalações complementares
Largura: é determinada seguindo critérios de espaço disponível e volume de água no poço.
Poços de sucção
Vórtices = a formação destes em poços de sucção pode trazer prejuízos ao sistema motor-bomba
A formação de vórtice é controlada de modo que a entrada de ar na bomba seja evitada ou minimizada a níveis toleráveis
Poços de Sucção
As consequências de vórtices são: a) a rotação no escoamento modifica a velocidade da água na entrada do rotor, reduzindo desempenho e vazão b) a presença de 1% de ar (em volume) reduz a eficiência da bomba em 15% c) Podem provocar vibrações e cavitação
Poços de sucção
Medidas para evitar vórtices:
O escoamento do fluxo deve ser preferencialmente uniforme (velocidade constante)
A velocidade recomendada a montante do poço deve ser 0,6 m/s
Poços de sucção
Entrada da tubulação de sucção deve ser em forma de boca de sino. O diâmetro da entrada boca de sino deve ser 1,5 a 1,8 vezes o diâmetro da tubulação de sucção
Poços de sucção
A área mínima de um poço deve ser 12,5 vezes maior que a área da seção de entrada do poço de sucção.
A altura mínima da água acima da boca de sucção deve ser:
H = v²/2g +0,2
Onde v = velocidade da água na sucção em m/s. g= 9,81 m/s²
Na prática: h>1,5 D – D é o diâmetro de sucção
A figura mostra a altura H mínima da água após a boca de succção, e também o diâmetro da boca de sino e a distância mínima da tubulução até o fundo do poço de sucção
Peças especiais em sistemas elevatórios
Sucção
Crivo com área livre (abertura) superior a 2 vezes a seção do tubo de sucção.
As peças de redução de diâmetro na entrada da bomba devem ser do tipo excêntrica
Deve ser prevista a utilização de válvula – de – pé na extremidade da canalização de succção
Válvula de pé com crivo
Redução Excêntrica
Peças especiais em sistemas elevatórios
Recalque
Deverão ser instalados logo após a bomba, uma válvula de retenção e uma válvula de gaveta.
A válvula de retenção tem por objetivo evitar que o líquido volte quando a bomba for desligada, servindo de proteção contra o excesso de pressão.
A válvula de gaveta (registro) serve, quando fechada para interromper fluxo para eventuais reparos.
A válvula de retenção fica entre a válvula de gaveta e a bomba
Escorvamento de bombas
Antes de pôr qualquer bomba em funcionamento deve-se realizar a escorva, enchendo a canalização com o líquido a ser bombeado. As peças da bomba dependem da lubrificação da bomba para funcionar.
Bombas submersas ou afogadas, com o eixo do rotor abaixo do nível do líquido já ficam automaticamente escorvadas, ao se abrir a torneira de expurgo superior, deixando o ar sair
Escorvamento
Ejetor: para bombas que trabalham com altura de sucção. O ejetor deve ser instalado no ponto mais alto do corpo da bomba. O ejetor desloca todo o ar da bomba e da canalização de sucção, permitindo que a água suba, deixar sair um jato indicando que a bomba está escorvada
Escorva de bombas
Bomba de vácuo ( à prova de água ou com dispositivo de proteção)
Escorvar com válvula de pé
A válvula de pé com crivo é um dispositivo que serve para manter a bomba escorvada. Quando não tiver líquido basta fechar a válvula e encher a canalização e a bomba usando um funil.
Atividade
 
1 - Uma bomba deverá recalcar 30 m³/h, e possui um NPSH requerido para essa vazão de 2,80 m. A cota do local é 834,5 m, e a temperatura média é 20 ºC. A bomba é não-afogada, ou seja, acima do nível da água, a altura de sucção considerada é de 2 m, o comprimento da linha de sucção é 2,5 m. Há uma válvula de pé com crivo e um joelho 90º. O diâmetro da sucção é 3”. A rugosidade da tubulação é 150 (PVC). Verifique se haverá cavitação. Para este exercício considerar matéria que tivemos em aula sobre NPSH.
2 – Considere o exercício 1, sabendo que o tempo entre duas partidas sucessivas da bomba é de 20 minutos. Calcule o volume útil do poço de sucção.
3 – Considerando o exercício 1 e utilizando os slides 10 e 11. Indique: a)altura mínima que a água deve ficar acima da boca de sucção b) distância mínima da boca de sucção até o fundo c)diâmetro da boca de sino na entrada de sucção.