Aula08

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Sistemas de Abastecimento de Sistemas de Abastecimento de ÁÁgua gua –– ENS5159ENS5159
Prof. Ramon Lucas Dalsasso Dr.Prof. Ramon Lucas Dalsasso Dr.
UFSC
Estações elevatórias 
• Dimensionamento econômico da tubulação de recalque (adutoras)
• Projeto de instalações /detalhes construtivos
• Materiais e acessórios
http://www.bombaslondrina.com.br/cvu/cvu.html
IMPORTÂNCIA
Você sabia que 20% de toda a 
energia utilizada no mundo é
destinada a bombas e motobombas
para o bombeamento de água, 
esgoto e outros fluídos? Ainda, que 
as indústrias do setor estimam que 
entre 30% e 50% deste total 
poderiam ser ECONOMIZADOS 
com equipamentos bem 
dimensionados, de boa qualidade 
e RENDIMENTO HIDRÁULICO
adequado?
Avaliação do custo de sistemas de bombeamento – Custo de Ciclo de Vida (CCV)
5.3.2 No planejamentos da casa de bombas, o número e a vazão das unidades de 
bombeamento devem ser fixados egundo os seguintes critérios:
Diâmetro econômico da linha de recalque
Fórmula de Bresse
(pré-dimensionamento)
QKD =
D = diâmetro (m)
Q = Vazão ( m3/s)
K= coeficiente de Bresse (0,9 a 
1,2) função do material, mão de 
obra, energia elétrica, etc
Para tubos de ferro fundido
K = 1,2 resultados aproximados
Operação 24 h/dia
2/1
4/1
.
24
3,1 Q
n
D 





=
Operação menor que 24 h/dia
D = diâmetro (m)
Q = Vazão ( m3/s)
n = número de horas diárias de 
funcionamento
Roteiro para elaboração de estudo de alternativas de linhas de recalque
ADUTORA POR RECALQUE 
ESTUDO ECONÔMICO – QUADRO COMPARATIVO 
a) Diâmetro (mm) 150 200 250 300 
b) Velocidade de escoamento (m/s) 2,83 1,59 1,02 0,71 
c) Perda de carga unitária J (m/Km) 52,16 12,84 4,35 1,8 
d) Perda de carga ao longo da tubulação 
J.L (m) 
114,75 28,25 9,57 3,96 
e) Perdas localizadas ΣK.V2/2g (m) 
( nesse exemplo ΣK=10) 
4,08 1,29 0,53 0,26 
f) Perda de carga total (m) 118,83 29,54 10,10 4,22 
g) Altura manométrica total (m) 169,83 80,54 61,10 55,22 
h) Potência consumida com rendimento 
de 62% (KW) 
134,31 63,7 48,3 43,7 
i) Energia consumida por dia ( KWh) 3223 1529 1159 1049 
j) Dispêndio anual com energia ( R$) 76.465,67 36.275,53 27.497,27 24.887,53 
l) Custo total dos tubos (R$) 67.003,20 91.238,40 116.899,20 142.560,00 
m) Custo de 2 conjuntos motobombas 
(R$) 
23.638,56 11.211,20 8.500,80 7.691,20 
n) Custo total tubos + motobombas 
(R$) 
90.641,76 102.449,60 125.400,00 150.251,20 
o) Amortização e juros p/ tubos e 
motobombas (R$) 
16.042,07 18.131,85 22.193,70 26.592,00 
p) Dispêndio anual global ( j + o ) (R$) 92.507,74 54.407,38 49.691,00 51.479,53 
 
Diâmetro: Escolhe 3 ou 4 
diâmetros comerciais em torno
do calculado previamente por
BRESSE.
EX: p/ Q = 50 L/s
D = 1,2 (0,05)1/2 = 0,268 m
D = 268 mm
Diâmetros nominais comerciais
(mm):
75, 100, 150, 200, 250, 300, 
350, 400, 450, 500, 600, 700, 
800, 900, 1000
Velocidade: V = Q / A
A = π.D2/4
D = Diâmetro Nominal ≅
diâmetro interno
ADUTORA POR RECALQUE 
ESTUDO ECONÔMICO – QUADRO COMPARATIVO 
a) Diâmetro (mm) 150 200 250 300 
b) Velocidade de escoamento (m/s) 2,83 1,59 1,02 0,71 
c) Perda de carga unitária J (m/Km) 52,16 12,84 4,35 1,8 
d) Perda de carga ao longo da tubulação 
J.L (m) 
114,75 28,25 9,57 3,96 
e) Perdas localizadas ΣK.V2/2g (m) 
( nesse exemplo ΣK=10) 
4,08 1,29 0,53 0,26 
f) Perda de carga total (m) 118,83 29,54 10,10 4,22 
g) Altura manométrica total (m) 169,83 80,54 61,10 55,22 
h) Potência consumida com rendimento 
de 62% (KW) 
134,31 63,7 48,3 43,7 
i) Energia consumida por dia ( KWh) 3223 1529 1159 1049 
j) Dispêndio anual com energia ( R$) 76.465,67 36.275,53 27.497,27 24.887,53 
l) Custo total dos tubos (R$) 67.003,20 91.238,40 116.899,20 142.560,00 
m) Custo de 2 conjuntos motobombas 
(R$) 
23.638,56 11.211,20 8.500,80 7.691,20 
n) Custo total tubos + motobombas 
(R$) 
90.641,76 102.449,60 125.400,00 150.251,20 
o) Amortização e juros p/ tubos e 
motobombas (R$) 
16.042,07 18.131,85 22.193,70 26.592,00 
p) Dispêndio anual global ( j + o ) (R$) 92.507,74 54.407,38 49.691,00 51.479,53 
 
852,1
63,2..2785,0 




=
DC
Q
J
C = coef. de rugosidade (tabela)
D = diâmetro interno (m)
J = perda de carga (m/m)
Q = vazão (m3/s)
Hazen W.
5
2
..0826,0
D
Q
fJ =
Darcy W.
f = fator de fricção
Altura manométrica total:
Altura geométrica de sucção
+ altura geométrica de 
recalque + perdas de carga
no recalque
ADUTORA POR RECALQUE 
ESTUDO ECONÔMICO – QUADRO COMPARATIVO 
a) Diâmetro (mm) 150 200 250 300 
b) Velocidade de escoamento (m/s) 2,83 1,59 1,02 0,71 
c) Perda de carga unitária J (m/Km) 52,16 12,84 4,35 1,8 
d) Perda de carga ao longo da tubulação 
J.L (m) 
114,75 28,25 9,57 3,96 
e) Perdas localizadas ΣK.V2/2g (m) 
( nesse exemplo ΣK=10) 
4,08 1,29 0,53 0,26 
f) Perda de carga total (m) 118,83 29,54 10,10 4,22 
g) Altura manométrica total (m) 169,83 80,54 61,10 55,22 
h) Potência consumida com rendimento 
de 62% (KW) 
134,31 63,7 48,3 43,7 
i) Energia consumida por dia ( KWh) 3223 1529 1159 1049 
j) Dispêndio anual com energia ( R$) 76.465,67 36.275,53 27.497,27 24.887,53 
l) Custo total dos tubos (R$) 67.003,20 91.238,40 116.899,20 142.560,00 
m) Custo de 2 conjuntos motobombas 
(R$) 
23.638,56 11.211,20 8.500,80 7.691,20 
n) Custo total tubos + motobombas 
(R$) 
90.641,76 102.449,60 125.400,00 150.251,20 
o) Amortização e juros p/ tubos e 
motobombas (R$) 
16.042,07 18.131,85 22.193,70 26.592,00 
p) Dispêndio anual global ( j + o ) (R$) 92.507,74 54.407,38 49.691,00 51.479,53 
 
7355,0.
.75
.
η
HmQ
P =
P = potência (Kw)
Hm = altura manométrica (m)
Q = vazão (L/s)
η = rendimento global (motor 
+ bomba)
Dispêndio anual com energia:
(R$/ Kw.h x 365 d x Kw.h/d)
Custo da energia depende da
região, política tarifária e perfil
do consumidor:
0,08 a 0,45 R$/Kw.h
ADUTORA POR RECALQUE 
ESTUDO ECONÔMICO – QUADRO COMPARATIVO 
a) Diâmetro (mm) 150 200 250 300 
b) Velocidade de escoamento (m/s) 2,83 1,59 1,02 0,71 
c) Perda de carga unitária J (m/Km) 52,16 12,84 4,35 1,8 
d) Perda de carga ao longo da tubulação 
J.L (m) 
114,75 28,25 9,57 3,96 
e) Perdas localizadas ΣK.V2/2g (m) 
( nesse exemplo ΣK=10) 
4,08 1,29 0,53 0,26 
f) Perda de carga total (m) 118,83 29,54 10,10 4,22 
g) Altura manométrica total (m) 169,83 80,54 61,10 55,22 
h) Potência consumida com rendimento 
de 62% (KW) 
134,31 63,7 48,3 43,7 
i) Energia consumida por dia ( KWh) 3223 1529 1159 1049 
j) Dispêndio anual com energia ( R$) 76.465,67 36.275,53 27.497,27 24.887,53 
l) Custo total dos tubos (R$) 67.003,20 91.238,40 116.899,20 142.560,00 
m) Custo de 2 conjuntos motobombas 
(R$) 
23.638,56 11.211,20 8.500,80 7.691,20 
n) Custo total tubos + motobombas 
(R$) 
90.641,76 102.449,60 125.400,00 150.251,20 
o) Amortização e juros p/ tubos e 
motobombas (R$) 
16.042,07 18.131,85 22.193,70 26.592,00 
p) Dispêndio anual global ( j + o ) (R$) 92.507,74 54.407,38 49.691,00 51.479,53 
 






−+
+
=
1)1(
.)1(
.
n
n
j
jj
CtFa
Fa = fator de amortização
(R$/ano)
Ct = custo total (tubos + 
bombas)(R$);
J = taxas de juros annual 
(conforme financiamento Ex. 
12 % a.a)
n = período de amortização ( 
comum 10 anos)
Projeto de estações elevatórias
Projeto de estações elevatórias
Projeto de estações elevatórias / alternativas de bombeamento
Tubulações da Elevatória
Estação elevatória – Booster (SAA Jaraguá do Sul – SC)
VVóórticesrtices emem popoççoo de de sucsucççãoão
VVóórticesrtices emem popoççoo de de sucsucççãoão
Não recomendada Recomendada
PoPoççoo de de SucSucççãoão
Situações recomendadas e não recomendadas / tubos e conexões
Componentes de um sistema elevatório
Registro
Válvula de retenção
Motor
Bomba
Redução excêntrica
Válvula de pé com crivo
Poço de sucção
Órgãos acessórios
Escorva de bombas
Escorva de bombas
FIM