CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR MÓDULO I - BOMBAS

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1 CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR MÓDULO I - BOMBAS DANCOR S.A INDÚSTRIA MECÂNICA Professor: José Luiz Fev/2012

2 CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR 1- BOMBAS D ÁGUA (MÁQUINAS DE FLUXO): 1.1 DEFINIÇÃO Máquinas de fluxo são aquelas que o escoamento flui continuamente e operam transformações de energias do tipo mecânica em cinética e de pressão. 1.2 FUNCIONAMENTO O conjunto girante se movimentando faz com que o rotor puxe o líquido, que geralmente está num depósito conhecido como cisterna ou reservatório inferior, para a entrada da bomba, mais conhecida como sucção, através de tubos e conexões. Ao chegar no rotor, o líquido é jogado pelo rotor nas paredes internas da carcaça, onde ele é pressionado para saída da bomba, chamada de descarga, elevação ou recalque. A partir da saída o líquido pressionado é conduzido a outro depósito chamado de caixa d água ou reservatório superior. BOMBAS CENTRÍFUGAS: 1.3 COMPOSIÇÃO Instalação Residencial: Abastecimento de Residências Parte fixa: carcaça, intermediária, venturi, difusor, etc Parte móvel: rotor, eixo, acoplamento, etc. 1.4 PERFORMANCE Podemos resumir dizendo que performance de uma bomba, é o número de litros por hora que a bomba fornece, altura de coluna de água que a bomba eleva, e eficiência que ela possui Vazão: O volume do líquido bombeado pela bomba em um segundo. Q= VOLUME (m³) Unidades: m³; L/h; GPM TEMPO (s) Relações Importantes: 1,0m³/h = L/h 1,0m³/h = 4,4 GPM

3 TABELA 01: SELEÇÃO DO TUBO PELA VAZÃO (PERCENTUAL DE PERDA DE 10%) BITOLA DP TUBO POLEGADAS ( ) VAZÃO m³/h ¾ (25mm) 0 a (32mm) 1000 a ¼ (40mm) 2000 a ½ (50mm) 4000 a (60mm) 8000 a ½ (75mm) a (85mm) a Obs: Verificar na tabela anexada o valor certo do percentual Altura manométrica: Bomba: Fornece energia de pressão ao líquido bombeado Instalação: altura estática + altura dinâmica Altura Manométrica de Sucção (AMS): - É representada pela soma do desnível de sucção, mais a perda de carga nos tubos e conexões. - Sucção pode ser negativa ou positiva (bomba afogada). Altura Manométrica de Recalque (AMT): - É representada pela soma do desnível do recalque, mais a perda de carga nos tubos e conexões. Altura Manométrica Total (AMT): AMT= AMS + AMR Energia de Pressão: P = FORÇA (N) Unidades: kgf/cm (Bar); m.c.a.; lib/pol (PSI); Atm; mmhg; etc. ÁREA (m ) Relações Importantes: 1,0kgf/cm = 10 m.c.a. = 14,22 lib/pol = 100 kpa Pressão de uma coluna de água: Va Vb Vc H Pa Pb Pc P = δ x H (m.c.a.) Experiência 1 a) Va < Vb < Vc b) Pa = Pb = Pc

4 Experiência 2 Pressão Estática e Pressão Dinâmica: a) 2m /h 1 c) 10m 1 b) 1 10m 5m 10m 2m /h 2m /h Veja na tabela em anexo (10%) AMT = PD + PE AMT = 1,0m + 0m = 1,0m AMT = 1,0m + 5m = 6,0m AMT = 1,0m + 10m = 11m Cálculo da Perda de carga: - Perda de carga contínua tubos de ferro galvanizado ou PVC (veja tabela). - Perda de carga localizada conexões (veja tabela) Potência (Pu): potência utilizada no recalque da vazão Q a altura total de elevação H. Relações importantes: 1 CV = 75 kgfm/s 1 W = 0,102 kgfm/s 1 CV = 736 W 1 CV = 0,736 KW Rendimento (η): é a relação percentual entre a potência útil fornecida (hidráulica) e a potência absorvida pela bomba (eixo). η = Pu (%) P (BOMBA)

5 2- SELEÇÃO DA BOMBA HIDRÁULICA Diâmetro das tubulações de recalque: Desenho da instalação: Determinação dos parâmetros: AMS - Altura Manométrica de Sucção Desnível de Sucçã... m Comprimento do tubo... m Válvula de pé... m Curva de m + + Registro de gaveta... m Comprimento equivalente... m Perda de carga...= x = m 100 AMS... mca AMR - Altura Manométrica de Recalque: Desnível de Recalque... m Comprimento do tubo... m Válvula de retenção... m Curva de m + + Curva de m Registro de gaveta... m... m Comprimento equivalente... m Perda de carga...= x = m 100 AMR... mca AMT - Altura Manométrica Total: AMS AMR + AMT Bomba Modelo: Pot: cv (Catálogo)

6 3- INSTALAÇÃO: 3.1 HIDRÁULICA: NBR 5626 (INSTALAÇÕES PREDIAIS PARA ÁGUA FRIA) Projeto dos reservatórios: Superior: 2/5 do volume total; Inferior: 3/5 do volume total. Vazão mínima: 15 % do consumo diário. Incêndio: A capacidade do reservatório elevado deve ser suficiente para garantir o suprimento de água, no mínimo durante meia hora, para alimentação de dois hidrantes trabalhando simultaneamente em zona de menor pressão. PRESSÕES DINÂMICA E ESTÁTICA: - Pressão estática máxima de 400 kpa (40 mca) - Pressão dinâmica mínima de 5 kpa (0,5 mca) VELOCIDADES MÁXIMAS NAS TUBULAÇÕES: 3,0 m/s 3.2 HIDRÁULICA: NBR 7198 (INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE) ÁGUA QUENTE TEMPERATURAS USUAIS DE UTILIZAÇÃO: - Uso pessoal : 40 a 50º C - Cozinha : 60 a 74º C - Lavanderia: 75 a 85º C - Esterilização Clínica: a 100º C - Bombas Dancor: 60º C 3.3 HIDRÁULICA: NBR 8160 (INSTALAÇÃO PREDIAL DE ESG. SANITÁRIO) Motores de 2 pólos (3450 rpm): - Bombas submersíveis (SDE) água servida; - Bomba autoaspirante (AAE) água servida. Motores de 4 pólos (1750 rpm): - Bombas verticais (VAS) água servida.

7 3.4 ELÉTRICA: NBR 5410 (INSTALAÇÕES PREDIAIS DE BAIXA TENSÃO) Variação da Energia Elétrica: ± 10% Fase: - Monofásica (110 ou 220V) e (220 ou 440 V) - Trifásica (220 ou 380V) Cabos Elétricos (Dimensionamento Tabela em Anexo); Sistema de Proteção: - Disjuntores: são dispositivos de proteção contra curto-circuito e sobrecarga de longa duração. - Disjuntor Motor: são dispositivos de proteção contra curto-circuito e sobrecarga. - Partida Direta: Chave Magnética: contém fusíveis, contator e rele térmico. - Partidas Indiretas: - Chave Estrela-Triângulo (Sem Carga) - Chave Compensadora (Com Carga) - Partidas Eletrônicas: Soft-Starter - Inversores de Frequência - Aterramento: TN / TT / IT (Resistência de 10 Ω) - DR: Disjuntor Residual (30mA)

8 4 - APLICAÇÃO: AGRÍCOLA, PREDIAL, RESIDENCIAL E INDUSTRIAL 4.1 AGRÍCOLA: 4.2 PREDIAL: Sulcos Inundação Faixas Irrigação: Aspersão;: Pressões (1 A 7 Atm) (15 Atm) Microaspersores: (0,5 A 4 Atm) Vazão (70 E 120L/H) Gotejamento: Pressão (Até 1 Atm) Pulverização Ferti-Irrigação Hidroponia Piscicultura Lavagem De Estábulos E Máquinas Esgotamento De Silos E Granjas Abastecimento De Prédios Piscinas Hidromassagem Combate A Incêndio Sistema De Pressurização Drenagem E Esgotamento 4.3 RESIDENCIAL: Abastecimento De Residências Redes De Baixa Pressão Piscinas Hidromassagem Poços Artesianos Sistema De Pressurização Jardinagem E Paisagismo 4.4 INDUSTRIAL: Osmose Reversa (Desalinizadores) Hemodialise Refrigeração

9 5- EXEMPLOS DE APLICAÇÃO POR MODELOS 5.1 BOMBAS CENTRÍFUGAS CONEXÕES: Válvula de Pé Curva 90o Plug Válvula de Retenção Registro Tê União Joelho 90o Tubo (Sucção/Elevação) VEDAÇÃO TEFLON 2 ISOLAMENTO Fita Isolante 9 1 Dimensionamento: Reservatórios: Poços, Cisternas, Rios, etc. 1- Vazão do projeto: m³/h 2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque 3- Cálculo da AMS (profundidade: 0 a 6 metros): a) desnível de sucção (metros) b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros) c) cálculo da perda de carga d) cálculo da AMS = desnível + perda de carga (mca) 4- Cálculo do AMR: a) desnível de recalque (metros) b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros) c) cálculo da perda de carga d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca) 5- Cálculo da AMT AMT = AMS + AMR (mca) Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance: Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv

10 5.2 BOMBAS AUTOASPIRANTES P atm Dimensionamento: Reservatórios: Poços, Poços Tubulares, Ponteiras, Cisternas, Rios, etc. 1- Vazão do projeto: m³/h 2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque 3- Cálculo da AMS (profundidade: 0 a 9m e na horizontal até 90m sem desnível): a) desnível de sucção (metros) b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros) c) cálculo da perda de carga d) cálculo da AMS = desnível + perda de carga (mca) 4- Cálculo do AMR: a) desnível de recalque (metros) b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros) c) cálculo da perda de carga d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca) 5- Cálculo da AMT AMT = AMS + AMR (mca) Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance: Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv

11 5.3 BOMBAS EJETORAS Válvula de Retenção Ø ¾ Bujão Registro de Gaveta Ø ¾ União Dimensionamento: Reservatórios: Poços Tubulares (Ø 75mm ou Ø 100mm). 1- Vazão do projeto: m³/h 2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque 3- Cálculo da AMS (profundidade até o nível dinâmico: de 9 a 40m) 4- Cálculo do AMR: a) desnível de recalque (metros) b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros) c) cálculo da perda de carga d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca) 5- Cálculo da AMT AMT = AMR (mca) Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance: Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv Ejeotr nº ( ) 0 ou ( ) 1

12 5.4 BOMBAS SUBMERSAS Dimensionamento: Reservatórios: Poços Tubulares de 4 no mínimo. Profundiade de 18 a 250 metros. 1- Vazão do projeto: m³/h 2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque 3- Nível estático: (metros) 4- Nível dinâmico: (metros) 5- Cálculo do AMR: a) desnível de recalque (metros) b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros) c) cálculo da perda de carga d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca) 5- Cálculo da AMT AMT = AMR (mca) Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance: Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv Nível Dinâmico Submergência Nível de Rebaixamento Nível Estático