Atualizao:

2010-01-19

15:45

1 Etapa 2 Etapa1. CARACTERSTICAS GERAIS

1.1 - LINHA DE RECALQUETipo de material da tubulao PVC - DEFF PVC - DEFF

Qmx = Vazo mxima de bombeamento 15,80 L/s 19,26 L/s

L = Comprimento da tubulao 945,57 m 945,57 m

1.2 - ESTAO ELEVATRIANb = Nmero de bombas em funcionamento simultneo (ativas) 1 bomba 1 bomba

Nbr = Nmero de bombas reservas 1 bomba 1 bomba

Tipo de bombas: Centrfugas Centrfugas

2. DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAES

2.1 - CLCULO DO DIMETRO ECONMICO

Onde:

D = Dimetro econmico

K = Coeficiente da frmula de Bresse 1,20 1,20

Q = Vazo mxima de fim de plano, em m/s 0,016 m/s 0,019 m/s

Por esta equao o dimetro da tubulao de recalque (DR) seria de: 151 mm 167 mm

Dr = Dimetro de recalque 200 mm 200 mm

Db = Dimetro de barrilete 200 mm 200 mm

2.2 - CLCULO DA VELOCIDADE NO TRECHO

Para o clculo da velocidade do fluxo na tubulao usou-se a equao

a seguir:

Onde:

Q = Vazo na tubulao, em m/s 0,0158 m/s 0,0193 m/s

D = Dimetro de recalque, em m 200 mm 200 mm

V = Velocidade do fluxo na tubulao, em m/s 0,50 m/s 0,61 m/s

2.3 - CLCULO DA PERDA DE CARGA LINEAR

Pela frmula de HAZEN-WILLIAMS, obtm-se a perda de carga linear

na tubulao, conforme equao a seguir:

Onde:

j = Perda de carga linear

Q = Vazo no trecho 0,0158 m/s 0,0193 m/s

D = Dimetro no tubo 0,200 m 0,200 m

C = Coeficiente de Hazen-Williams 130 130

Por esta equao, a perda de carga linear na tubulao igual :

j = perda de carga linear 0,00154m/m 0,00222m/m

2.4 - CLCULO DA PERDA DE CARGA LOCALIZADA

Implantao

Dever ser adotado dimetro comercial prximo ao calculado da 2 etapa, podendo ser inferior

ou no em funo da velocidade a ser desenvolvida (entre 0,6 e 3,0m/s). Neste caso, tem-se:

Sistema de Abastecimento de gua de Flecheiras - Trairi

Projeto da Estao Elevatria de gua - EE1

Linha de Recalque e Conjunto Motor-Bomba

O clculo do dimetro econmico obtido pela frmula de Bresse apresentada a seguir:

Segundo Azevedo Netto, as perdas de carga localizadas so funo do quadrado da velocidade

e do coeficiente "K". O valor deste coeficiente diz respeito aos tipos de singularidades existentes

nas tubulaes do barrilete e na prpria linha de recalque. Ver a equao a seguir:

QKD =

2

2

DQ4

V

=

87,485,1

85,1

DCQ643,10

j

=

g2

VK

g2

VKh

2r

r

2b

bf +=

Atualizao:

2010-01-19

15:45

1 Etapa 2 EtapaImplantao

Sistema de Abastecimento de gua de Flecheiras - Trairi

Projeto da Estao Elevatria de gua - EE1

Linha de Recalque e Conjunto Motor-Bomba

Onde:

Kb = Coeficiente relacionado s singularidades no barrilete 3,60 3,60

Kr = Coeficiente relacionado s singularidades na linha de recalque 10,69 10,69

Vb = Velocidade do fluxo no barrilete 0,61 m/s 0,61 m/s

Vr = Velocidade do fluxo na linha de recalque 0,61 m/s 0,61 m/s

g = Acelerao da gravidade 9,81 m/s 9,81 m/s

hb = Perda de carga localizada no barrilete 0,07 m 0,07 m

hr = Perda de carga localizada na linha de recalque 0,20 m 0,20 m

hf = Perda de carga localizada total 0,27 m 0,27 m

K QUANT. K PARCIAL

o 0,20 3,00 0,60

0,19 0,00

0,33 0,00

0,40 5,00 2,00

!"# 0,90 0,00

$"# 2,00 0,00

%" 1,80 0,00

! "!" 0,20 0,00

&'"( 3,00 0,00

)" 1,00 1,00 1,00

Kb 3,60 3,60

K QUANT. K PARCIAL

o 0,20 0,00

0,19 1,00 0,19

0,33 0,00

0,40 11,00 4,40

!"# 0,90 1,00 0,90

$"# 2,00 1,00 2,00

%" 1,80 0,00

&'!" 0,20 1,00 0,20

&'"( 3,00 1,00 3,00

)" 1,00 0,00

Kr 10,69 10,69K Total 14,29 14,29

A perda de carga localizada ser (hf) : 0,27 m 0,27 m

2.5 - CLCULO DA PERDA DE CARGA TOTAL

A perda de carga total na tubulao obtida pela equao a seguir:

Onde:

L = Comprimento da tubulao 945,57 m 945,57 m

j = Perda de carga linear 0,00154m/m 0,00222m/m

hf = Perda de carga localizada 0,27 m 0,27 m

Hj = Perda de carga total na tubulao 1,73 m 2,37 m

3. DIMENSIONAMENTO DA ESTAO ELEVATRIA3.1 - CLCULO DA ALTURA MANOMTRICA

O desnvel geomtrico dado pela diferena entre a cota mais alta do ponto de recalque e a cota

mnima do lquido no poo de suco. Ver a equao a seguir:

Para o clculo da altura manomtrica total da(s) bomba(s), somou-se ao desnvel geomtrico o

valor da perda de carga distribuda ao longo da tubulao de recalque e a perda de carga

localizada total.

OBS: K foi obtido atravs do somatrio de todos os K(s) relativos todas as singularidades na

linha de recalque e suco. Ver tabela a seguir:

BarrileteTIPO

RecalqueTIPO

fj hjLH +=

suc,MINrec,MAXg CCH =

Atualizao:

2010-01-19

15:45

1 Etapa 2 EtapaImplantao

Sistema de Abastecimento de gua de Flecheiras - Trairi

Projeto da Estao Elevatria de gua - EE1

Linha de Recalque e Conjunto Motor-Bomba

Onde:

Cmx,rec = Cota do ponto mais alto da linha de recalque 47,590 47,590

Cmn,rap = Cota do nvel mnimo do reservatrio apoiado 10,860 10,860

Desta forma obtm-se o seguinte desnvel geomtrico

Hg = Desnvel Geomtrico 36,73 m 36,73 m

A altura manomtrica total (AMT) ser dada pela equao a seguir:

Onde:

Hg* = Desnvel Geomtrico 36,73 m 36,73 m

Hj = Perda de carga total 1,73 m 2,37 m

AMT = Altura Manomtrica Total 38,46 m 39,10 m

3.2 - CLCULO DA POTNCIA DOS MOTORES

Onde:

P = Potncia instalada para cada conj. motor-bomba da estao elevatria

W = Peso especfico do lquido a ser recalcado 1000 Kg/m 1000 Kg/m

Qmx' = Vazo de bombeamento para fim de plano para cada bomba 0,0158 m/s 0,0193 m/sHg* = desnvel geomtrico 36,73 m 36,73 mAMT = Altura Manomtrica Total 38,46 m 39,10 mNb = Nmero de conjuntos motor-bomba em funcionamento simultneo 1 bomba(s) 1 bomba(s)

= Rendimento do conjunto motor-bomba 68,1% 67,8%

FS = Fator de Servio 1,15 1,15

Para o clculo, adotou-se as bombas com as seguintes caractersticas

Tipo de bombas: Centrfugas Centrfugas

b = Rendimento da bomba 79,8% 79,8%

m = Rendimento do motor 85,4% 85,0%

P = Potncia instalada por conjunto motor-bomba: 13,7 CV 17,0 CV

13,5 HP 16,8 HP

10,05 kW 12,51 kW

Potncia comercial em cada conjunto motor-bomba da estao elevatria: 15,00 CV 20,00 CVPotncia comercial total da estao elevatria: 15,00 CV 20,00 CV

3.3 CURVAS CARACTERSTICAS

AMT = 36,73 + 0,001096 . Q + 0,00883 . Q^(1,85)

Na Figura a seguir, esto apresentadas as curvas caractersticas da bomba e do sistema. A curva do sistema foi caracterizada em

funo da vazo, conforme equao abaixo:

Aplicando os valores obtidos ao longo do dimensionamento, chega-se seguinte curva do sistema:

Aplicando a equao acima, a potncia instalada em cada conjunto motor-bomba igual :

Os motores eltricos normalmente no possuem a potncia especificada, portanto foi necessrio

utilizar as seguintes potncias comerciais:

A potncia dos motores foi calculada utilizando-se a equao a seguir. Para isto levou-se em

conta o nmero de motores em funcionamento simultneo.

85,185,1

22f Q

Q

jLQ

Q

hHgAMT

++++

++++====

j*

g HHAMT +=

sb

max F75N

AMTQWP

=

Atualizao:

2010-01-19

15:45

1 Etapa 2 EtapaImplantao

Sistema de Abastecimento de gua de Flecheiras - Trairi

Projeto da Estao Elevatria de gua - EE1

Linha de Recalque e Conjunto Motor-Bomba

3.4 - CLCULO DO NPSH

sendo:

Onde:

hbomba = Cota do eixo da bomba 11,600 11,600

hmn,suc = Cota do NA mnimo do poo de suco 9,600 9,600

Z = altura de suco -1,90 m -1,90 m

Pa = Presso atmosfrica 10.092,22 Kg/m 10.092,22 Kg/m

Pv = Presso de vapor 0.752,17 Kg/m 0.752,17 Kg/m

= Peso especfico da gua 1.000,00 Kg/m 1.000,00 Kg/m

hf = Perda de carga localizada na suco 3,60 m 3,60 m

NPSHdisp. 7,64 m 7,64 m

A sigla NPSH (Net Positive Succion Head ) adotada universalmente para designar a energia

disponvel na suco. H dois valores a considerar: NPSH requerido que uma caracterstica

da bomba, fornecida pelo fabricante e o NPSH disponvel, que uma caracterstica das

instalaes de suco, que pode ser calculada pela seguinte equao:

suc,mnbomba hhZ ====fva

.disp HZPP

NPSH

=