Saneamento I Adutoras

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1 Saneamento I Adutoras Prof Eduardo Cohim 1

2 INTRODUÇÃO Adutoras são canalizações que conduzem água para as unidades que precedem a rede de distribuição Ramificações: subadutoras

3 CLASSIFICAÇÃO DE ADUTORAS Quanto à natureza da água transportada Adutora de água bruta (AAB) Adutora de água tratada (AAT) Quanto à energia para a movimentação da água Por gravidade Conduto forçado Conduto livre Por recalque Mista

4 ADUTORA SEGUNDO A NATUREZA DA ÁGUA AAB AAT AAT

5 POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO

6 POR GRAVIDADE EM CONDUTO LIVRE

7 POR RECALQUE

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11 VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO Horizonte de projeto Vida útil da obra Evolução da demanda Custo Flexibilidade de ampliação Demanda AAB K1Pq Q 1 ( Q esp ). C ETA Q Período de funcionamento Períodos inferiores a 24 horas Intervalos para manutenção Em casos de recalque, fugir do horário de ponta 2 AAT K1Pq Qesp

12 HIDRÁULICA DE ADUTORAS Fórmula de Manning Condutos livres Q 1 n Onde: Q= vazão, m 3 /s AR 2 3 H n= rugosidade I 1 2 A= área molhada, m 2 R H = raio hidráulico, m I= declividade, m/m Material dos condutos n de Manning Cerâmico 0,013 Concreto 0,013 PVC 0,010 Ferro fundido com revestimento 0,012 Ferro fundido sem revestimento 0,013 Cimento amianto 0,011 Aço soldado 0,011 Poliéster, polietileno 0,011

13 HIDRÁULICA DE ADUTORAS Condutos forçados Fórmula Universal h L D 2 V 2g 0,25 D 5,74 0,9 3,7 R Fórmula de Hazen-Williams f f log vd R 10 Onde: Dh= perda de carga, m f=fator de fricção L=comprimento da adutora, m V=velocidade do escoamento, m/s D=diâmetro, m g=aceleração da gravidade, m/s 2 Q=vazão, m 3 /s C=Coeficiente de rugosidade K=coeficiente que depende da singularidade h 10,65Q 1,85 C 1,85 D 4,87 L Perdas localizadas 2 V h L K 2g

14 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO - Gravidade Custos da tubulação e de seu assentamento Determinação do diâmetro é conduzido pelo máximo aproveitamento da seção do tubo e pela altura geométrica Parâmetros para o cálculo Vazão Velocidade Perda de carga unitária Diâmetro

15 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO Gravidade em Conduto Forçado O escoamento se dá entre um nível d água mais elevado e um mais baixo h f L D 2 V 2g h 10,65Q 1,85 Dh= cota do NA 1 -cota do NA 2 Geralmente, se conhece Q e se busca dimensionar D Dispõe-se de equação de perda de carga e da continuidade C 1,85 D 4,87 L Q AV. D 4 2 V Para determinar D é preciso fixar Dh ou V V mín = 0,5 m/s V máx varia de 4,00 a 6,0 m/s, mas não deve ultrapassar 3,00 m/s

16 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO Gravidade em Conduto Forçado APLICAÇÃO Dimensionar uma adutora com 357 m de comprimento que irá interligar o Reservatório de água tratada da ETA (Cota 57,0m) e o reservatório de distribuição (Cota 22,50). A vazão a ser aduzida é Q=16,87 l/s. O material a ser utilizado será o PVC (C=140). Dh= 57,0-22,50=24.50 h 10,65Q 1,85 C 1,85 D 0, mm D 24,50 10,65.0, ,87 1,85 L.140 1,85. D 4, D Q AV. V 4 2.0,1 0,01687 V 4 V 2,15m / s

17 TRAÇADO Preferir áreas públicas Evitar terrenos rochosos e pantanosos Quando a inclinação for maior que 25%, usar blocos de ancoragem Evitar trechos horizontais A linha piezométrica deve, em qualquer situação de operação, estar acima da geratriz superior do tubo

18 TRAÇADO E A POSIÇÃO DO PLANO DE CARGA E A LINHA PIEZOMÉTRICA Abaixo da LPE em toda a extensão Coincide com a LPE Acima da LPE, mas abaixo da LPA Corta a LPE e o PCE, mas fica abaixo da LPA

19 Abaixo da LPE em toda a extensão Toda a adutora está submetida a uma pressão positiva A perda de carga total é igual ao desnível geométrico entre os níveis d água nos reservatórios

20 Escoamento em conduto livre Coincide com a LPE

21 Acima da LPE, mas abaixo da LPA Pressão absoluta entre A e B inferior à pressão atmosférica Escoamento irregular por causa de acúmulo de ar com formação de bolsas e redução de vazão Nesses casos, não é recomendável a instalação de ventosa

22 Corta a LPE e o PCE, mas fica abaixo da LPA Funcionamento como sifão, exigindo escorva sempre que houver entrada de ar

23 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO - Recalque O diâmetro de uma adutora por recalque é hidraulicamente indeterminado Para uma mesma vazão, diminuindo-se o diâmetro do tubo, aumenta-se a potência da bomba e vice versa Geralmente são conhecidos: Vazão Comprimento Desnível a ser vencido Material da adutora

24 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO - Recalque A escolha do diâmetro é feita levando-se em conta aspectos econômico-financeiros, escolhendo-se o diâmetro que leva ao mínimo custo global

25 Diâmetro econômico D K. Eco Q 0,9 < K* < 1,4 e é comum se usar K* = 1,3 Para instalações que funcionam menos de 24 horas por dia: D 0,587. n 0, 25 Eco Q

26 MATERIAIS Tubos metálicos Aço Ferro fundido dúctil Tubos não metálicos PVC Poliéster reforçado com fibra de vidro Concreto Cimento amianto Polietileno de alta densidade

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32 BOMBAS CENTRÍFUGAS

33 POSIÇÃO DA BOMBA EM RELAÇÃO AO NÍVEL D ÁGUA

34 ESQUEMA HIDRÁULICO

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36 CURVA DE DESEMPENHO

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38 Exemplo A EEAB vai bombear água da captação para a ETA que está a m de distância. A cota do nível d água na captação é de 12,00 m e na entrada da ETA, 20,00m. A vazão aduzida será de 2,8 L/s. Dimensione o diâmetro da adutora e escolha a bomba necessária considerando um comprimento equivalente no barrilete igual a 600xD. Indique o ponto de trabalho real.

39 Sistema 20 Bomba

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42 VÁLVULA DE RETENÇÃO

43 VÁLVULA DE PÉ COM CRIVO

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45 ACESSÓRIOS Remoção de ar Durante o enchimento Remoção hidráulica Remoção mecânica Descarga

46 DESCARGA DE ADUTORAS São colocadas nos pontos baixos e tem as seguintes funções: Durante a pré operação para limpeza e desinfecção Esgotamento em caso de manutenção Remoção de sólidos que decantam nos pontos baixos Esgotamento total em casos de inspeção

47 LOCALIZAÇÃO DE DESCARGAS E VENTOSAS

48 INSTALAÇÃO DE VENTOSAS

49 INSTALAÇÃO DE DESCARGAS

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53 EXERCÍCIO O reservatório de distribuição deverá ser alimentado a partir da ETA que está a m de distância. A cota do nível d água na ETA é de 312,00 m e no reservatório, 334,00m. A vazão aduzida será de 69,40 L/s. Dimensione o diâmetro da adutora e escolha a bomba necessária considerando uma perda no barrilete de 1,20m. Calcule a potência no eixo e a energia consumida em um ano.

54 ROTEIRO A adutora será por recalque. H g NA 2 NA 1 D eco 1,3. Q 1,85 4,87 1,85 H f 10,65. Q. D. C. L AMT H g H f

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