Escoamento por recalque - seleção de bombas

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SELEÇÃO DE BOMBASSELEÇÃO DE BOMBAS 
CENTRÍFUGAS
GRANDEZAS 
ÍCARACTERÍSTICAS
ÍGRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DE 
BOMBAS ROTATIVAS CENTRÍFUGAS
Vazão de bombeamento (Q)Vazão de bombeamento (Q)
Altura manométrica total (AMT)
Rotação (rpm)
P ê i b id (P)Potência absorvida (P)
Eficiência da bomba (η)Eficiência da bomba (η)
VAZÃO DE BOMBEAMENTO
O primeiro passo para escolha de uma
b b é ti ti d ãbomba é a estimativa da vazão que a mesma
deverá fornecer.
Esta informação deve ser obtida a partir
de índices técnicos existentes na literatura
(tabelas).
Os fabricantes geralmente informam ag
vazão que uma bomba é capaz de fornecer na
unidade m3/h./
NECESSIDADE DE ÁGUA PARANECESSIDADE DE ÁGUA PARA 
IRRIGAÇÃOÇ
ÃDESSEDENTAÇÃO DE ANIMAIS
INFORMAÇÕES RELEVANTES PARAINFORMAÇÕES RELEVANTES PARA 
SOLICITAÇÃO DE OUTORGA
No uso da água para dessedentação eg p ç
criação extensiva de animais só deverá ser
estimada a vazão de captação, não se
id d l t l t dconsiderando relevante o lançamento de
efluentes oriundos desta atividade.
A ã d t ã fi dA vazão de captação para fins de
declaração de uso e solicitação de outorga
será equivalente ao produto do número deserá equivalente ao produto do número de
animais criados na propriedade pelo
consumo diário respectivo.consumo diário respectivo.
ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL
A Altura manométrica total (AMT) é
a resistência total existente para elevar aa resistência total existente para elevar a
água desde o ponto de captação até o
ponto de utilização.
A função da bomba é transformar
energia mecânica em energia hidráulica
suficiente para vencer esta resistênciasuficiente para vencer esta resistência.
Uma bomba não cria pressão, ela só
fornece fluxo. A pressão é justamentefornece fluxo. A pressão é justamente
uma indicação da quantidade de
resistência ao escoamento.
ALTURA MANOMÉTRICA TOTALALTURA MANOMÉTRICA TOTAL: 
COMPONENTES
1. Desnível geométrico de sucção;
2. Desnível geométrico de recalque;
3 Perda de energia CONTÍNUAS nas3. Perda de energia CONTÍNUAS nas
tubulações de sucção e de recalque;
4 Pe da de ene gia LOCALIZADAS4. Perda de energia LOCALIZADAS
na sucção e no recalque
5. Necessidade de pressão no final
da tubulaçãoç
Í É ÃDESNÍVEL GEOMÉTRICO DE SUCÇÃO
1 – NÍVEL ESTÁTICO
2 NÍVEL DINÂMICO2 – NÍVEL DINÂMICO
1 2
DESNÍVEL 
GEOMÉTRICO 
ÃDE SUCÇÃO
Desnível 
é igeométrico 
de recalque
PERDAS CONTÍNUAS E LOCALIZADAS
As perdas contínuas na canalização serão
calculadas usando as equações de Hazen-Willianscalculadas usando as equações de Hazen Willians
ou Fair-Whiple-Siao já vistas em aulas anteriores.
É necessário conhecer o comprimento dasÉ necessário conhecer o comprimento das
canalizações de recalque e de sucção.
As perdas localizadas serão calculadas aAs perdas localizadas, serão calculadas a
partir de tabelas de comprimentos fictícios de peças
(métodos dos comprimentos equivalentes)(métodos dos comprimentos equivalentes).
ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Deseja-se captar água de um córrego para
abastecer um reservatório com capacidade paraabastecer um reservatório com capacidade para
150 m3. Selecione uma bomba que atenda às
necessidades especificadas:ecess dades espec cadas
A água armazenada será usada durante o
dia e o reservatório, depois de vazio, receberá, p ,
água durante a noite, das 21:00h às 7:00h do dia
seguinte;
Desnível de sucção: 3 m
Desnível de recalque: 15 m
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Comprimento da tubulação de recalque: 250 m
C i t d i d ã 4 5Comprimento da mangueira de sucção: 4,5 m
Velocidade máxima desejada para a água na
tubulação: v = 1 5 m/stubulação: v = 1,5 m/s
Peças que deverão fazer parte do sistema:
válvula de pé com filtro (1);válvula de pé com filtro (1);
redução excêntrica (1),
li ã ê t i (1)ampliação concêntrica (1),
registro de gaveta(1)
ál l d t ã (1)válvula de retenção (1).
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Roteiro de elaboração:
1 Determine o diâmetro que deverá ter a1. Determine o diâmetro que deverá ter a
tubulação para atender à exigência de
velocidade máxima;velocidade máxima;
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Resolução: Vazão da bomba
Volume do tanque = 150 m3
Tempo de enchimento: das 21 horas àsTempo de enchimento: das 21 horas às 
7 horas (período noturno) = 10 horas
Vazão a ser bombeada = 150 m3 / 10hs
= 15 m3/hora = 4 167 x 10-3 m3/s= 15 m /hora = 4,167 x 10 m /s
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Escolha do diâmetro . 2DVQ πda canalização de 
recalque.
4
.VQ =
q
C é Q4Critério: 
V≤ 1,5 m/s V
QD
.
.4
π
=
V≤ 1,5 m/s
Q = V.A
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Substituindo os valores, encontramos:
D 0 0595D = 0,0595 m
O diâmetro comercial superior ao valor
encontrado é 60 mm e será adotado para a
li ã d lcanalização de recalque.
Para a canalização de sucção, os
f b i t d diâ t i lfabricantes recomendam o diâmetro comercial
imediatamente superior, que é 75 mm.
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Altura manométrica total (AMT)
Perdas localizadas na sucção pelo método dosPerdas localizadas na sucção pelo método dos 
comprimentos equivalentes (3 pol):
Peça Diâmetro 
(mm)
Comprimento 
equivalente (m)
Válvula de pé com 
filtro (pvc)
75 26,8
R d ã 75 0 85Redução 
excêntrica (pvc)
75 0,85
Total 27 65Total 27,65
ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
2 Calcule a Altura Manométrica Total2. Calcule a Altura Manométrica Total
(perdas na tubulação + perdas
localizadas + desnível geométrico);localizadas + desnível geométrico);
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Perdas localizadas no recalque pelo método dos 
comprimentos equivalentes (2 ½ pol):
Peça Diâmetro Comprimento 
comprimentos equivalentes (2 ½ pol):
(mm) equivalente (m)
Ampliação 
concêntrica
60 0,8
concêntrica
Registro de gaveta 60 0,9
Válvula de retenção 60 5,2
Total 6,9
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Perdas totais na canalização:
Devemos somar os comprimentos reais de
canalização (trechos retilíneos) ao comprimento
equivalente referente às peças (comprimento
fictício) para obter o comprimento virtual.
O comprimento virtual será multiplicado
pelo valor de j (perda de carga unitária) parapelo valor de j (perda de carga unitária) para
obtermos as perdas na canalização.
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Como os diâmetros852,164610 ⎞⎛Q
selecionados são
superiores a 50 mm de
87,4
*646,10 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛=
C
Q
D
J
superiores a 50 mm de
diâmetro, usaremos a
equação de Hazenequação de Hazen-
Willians, com coeficiente
C 140
LvirtualJHf .=
C = 140.
ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
J75 = 0,01327 (sucção)
Lvirtual75 = 27,65m + 4,5 m = 32,15 mLvirtual75 = 27,65m + 4,5 m = 32,15 m
Hf75 = 0,01327 x 32,15 m ⇒ Hf75 = 0,43 mH2O
J60 = 0,0393 (recalque)
Lvirtual = 6 9m + 250 m = 256 9 mLvirtual60 = 6,9m + 250 m = 256,9 m
Hf60 = 0,0393 x 256,9 m = 10,1 mH2O
PERDAS TOTAIS NA CANALIZAÇÃO:
0 43 + 10 1 = 10 53 mH O0,43 + 10,1 = 10,53 mH2O
ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL:
2 m (desnível de sucção)
í7 m (desnível de recalque) 
10,53 mH2O (perdas na canalização)
Nã há id d d ã di i lNão há necessidade de pressão adicional
= 19,53 mH2O
DADOS PARA ESCOLHER A BOMBA:
Q = 15 m3/h
AMT ≈ 20 mH2O2
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
3. Escolha uma bomba que atenda à
exigência de vazão e altura manométrica
e determine a potência necessária aop
acionamento da bomba e o rendimento;
ADUTORA POR RECALQUE EXEMPLO DEADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO DE 
DIMENSIONAMENTO
Bomba selecionada:
Modelo BC – 92S – JC
Potência = 3CVPotência = 3CV
Diâmetro do rotor = 131 mm
Rendimento≈ 47%
60 Hz60 Hz
3450 rpmp
SELEÇÃO POR TABELASSELEÇÃO POR TABELAS