OPERAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE CARNEIRO HIDRÁULICO ALTERNATIVO
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OPERAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE CARNEIRO HIDRÁULICO ALTERNATIVO Edmar José Scaloppi, Ph.D. em Engenharia de Irrigação, Prof. Titular, FCA/UNESP, Botucatu, SP, [email protected] OPERAÇÃO: O carneiro ou aríete hidráulico ou ainda bomba martelo é uma máquina hidráulica intermitente que transforma energia cinética (velocidade) em pressão. Para isso, há necessidade da instalação promover um aumento da velocidade da água que atinge o carneiro, que é obtido instalando-o pelo menos a 1,5 m abaixo da superfície da água que irá alimentá-lo. O aumento da velocidade consegue vencer a tensão de uma mola ajustada e determina o fechamento súbito de uma válvula de pé ou sucção posicionada na direção do escoamento. Em consequência, grande parte da energia cinética presente é transformada em pressão forçando a abertura de uma válvula de retenção posicionada verticalmente e conectada à uma câmara de pressão, aqui substituída pela instalação de uma garrafa PET com volume variável entre 0,6 e 2 L. Em uma conexão tê instalada na base da garrafa há um adaptador conectado à uma mangueira que pode conduzir a água à um reservatório ou a um sistema de irrigação de baixa pressão, conforme desejado. Deve-se observar que a água que alimenta o carneiro é a mesma que será utilizada no abastecimento. Portanto, recomenda-se que seja de boa qualidade. Para evitar que corpos estranhos interrompam a operação, deve-se instalar algum tipo de filtro ou tela na entrada da água no reservatório.
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OPERAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE CARNEIRO
HIDRÁULICO ALTERNATIVO
Edmar José Scaloppi, Ph.D. em Engenharia de Irrigação, Prof. Titular, FCA/UNESP, Botucatu, SP, [email protected]
OPERAÇÃO:
O carneiro ou aríete hidráulico ou ainda bomba martelo é uma máquina hidráulica intermitente que transforma energia cinética (velocidade) em pressão. Para isso, há necessidade da instalação promover um aumento da velocidade da água que atinge o carneiro, que é obtido instalando-o pelo menos a 1,5 m abaixo da superfície da água que irá alimentá-lo.
O aumento da velocidade consegue vencer a tensão de uma mola ajustada e determina o fechamento súbito de uma válvula de pé ou sucção posicionada na direção do escoamento. Em consequência, grande parte da energia cinética presente é transformada em pressão forçando a abertura de uma válvula de retenção posicionada verticalmente e conectada à uma câmara de pressão, aqui substituída pela instalação de uma garrafa PET com volume variável entre 0,6 e 2 L. Em uma conexão tê instalada na base da garrafa há um adaptador conectado à uma mangueira que pode conduzir a água à um reservatório ou a um sistema de irrigação de baixa pressão, conforme desejado.
Deve-se observar que a água que alimenta o carneiro é a mesma que será utilizada no abastecimento. Portanto, recomenda-se que seja de boa qualidade. Para evitar que corpos estranhos interrompam a operação, deve-se instalar algum tipo de filtro ou tela na entrada da água no reservatório.
Observações importantes:
1)Quanto maior o desnível, maior a pressão obtida. A altura de elevação varia de 2 a 8 vezes o desnível dependendo da relação de diâmetros entre o tubo de alimentação e o de saída.
2)A vazão fornecida (q) depende da vazão de entrada (Q), do desnível (h) da altura de elevação (H) e do rendimento (r) segundo a equação: q = r Q h/H
3)O rendimento pode variar entre 30 e 60% (CERPCH, 2002) para relações h/H variáveis entre 0,12 e 0,5, respectivamente, dependendo das características construtivas da máquina.
4)Evitar a entrada de corpos estranhos que podem interromper a operação.
5)Ajustar a máquina para proporcionar de 60 a 80 golpes por minuto. Golpes muito frequentes desgastam precocemente as válvulas.
6)Preferir tubos de alimentação mais rígidos, menos sujeitos à dilatação pela ação do golpe (metálicos seriam ideais).
7)Aparentemente, a medida que se aumentam as dimensões dos componentes, aumenta desproporcionalmente os custos. Assim, pode ser mais econômico adotar dimensões menores e, se necessário, associar carneiros em paralelo.
8)O comprimento do tubo de alimentação deve estar entre 5 a 12 vezes o desnível e entre 6 e 60 m, para adquirir velocidades significativas.
9)Para aumentar o rendimento e evitar perda de pressão, tanto o tubo de alimentação quanto o de saída devem ser retos.
10)O diâmetro do tubo de saída deve ser 1/3 a ½ do tubo de alimentação.
CONSTRUÇÃO:Lista de material para um carneiro hidráulico de 1” (custo estimado em R$ 60,00):
1)1 válvula de sucção metálica com crivo (parte do crivo deve ser eliminada para permitir o acesso de uma chave fixa para aperto das porcas). A válvula de retenção deve ser perfurada em sua base para a passagem do parafuso de regulagem.
2)3 nípeis brancos.
3)1 tê roscável branco.
4)1 adaptador 1” (para alimentação com mangueira de 1”).
5)1 válvula de retenção roscável plástica.
6)1 tê roscável 1 x ¾” branco.
7)1 bucha de redução ¾ x ½’’
8)1 adaptador de ½’’ ou 1 adaptador ¾ x ½” eliminando a bucha de redução (para a saída com mangueira de ½”).
9)1 garrafa PET de preferência retornável de 0,6 até 2 L com tampa.
10)1 parafuso 5/16’’ ou 8 mm x 2” com 2 porcas de pequena espessura, 2 porcas normais e uma arruela (as duas porcas de pequena espessura podem ser obtidas serrando ao meio uma porca normal).
11)1 mola utilizada em válvula sanitária ou equivalente.
12)A tampa da garrafa PET deve ser perfurada (15 mm ou maior) e colada na parte superior do tê com adesivo apropriado.
13)As conexões roscáveis devem ser executadas com veda-rosca apropriado.
Bibliografia:CERPCH. Centro Nacional de Referência em Pequenos Aproveitamentos Hidroenergéticos. http://cerpch.efei.br/carneiro.html
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