INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS E PREDIAIS. Professor: Eng Civil Diego Medeiros Weber.

Transcrição

1 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS E PREDIAIS Professor: Eng Civil Diego Medeiros Weber.

2 ÁGUA FRIA

3 PERDA DE CARGA Existem varias fórmulas e ábacos correspondentes que traduzem a dependência entre as grandezas Q, d, v e J, introduzindo coeficientes ou fatores empíricos que levam em conta a qualidade do material, a rugosidade do equipamento ou o tipo do revestimento interno. 1ª Opção: Fórmulas; 2º Opção: Ábacos

4 PERDA DE CARGA 1ª Opção: Fórmulas: Indicada pela norma NBR 5626 (Fórmula de Fair- Whipple-Hsiao). Q 0,532 27,113J D 2,596

5 PERDA DE CARGA Perda de Carga = (Comp. Desenvolvido + Comp. Equivalente) x J

6 PERDA DE CARGA 2ª Opção: Ábacos: Ábaco de Companhia Hansen Industrial.

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8 DIMENSIONAMENTO DA BOMBA DE RECALQUE 0,50 RS R.G. R.G. 0,50 0,50 Lrec Valv. Retenção 2,83 R.G. R.G. 2,00 Junta flexível R.G. R.G. 2,00 Junta flexível Bomba União Valv. pé e crivo Bomba União R.G. R.G. 0,40 RI Valv. pé e crivo 1,00 1,00

9 CANALIZAÇÃO DE RECALQUE Utiliza-se a fórmula de Forchheimer, considerando C = 1,3 para determinar o diâmetro: rec 1,3. 4 x. Q onde : rec = Diâmetro da tubulação, (m),. x = n. de horas trabalhadas/24. Q = vazão, (m3/s ).

10 CANALIZAÇÃO DE RECALQUE Para o exemplo dado, calcular os diâmetros das canalizações de recalque e sucção. CD = l / dia Admitindo, a vazão mínima por hora, igual a 15% CD = 1,92, ou seja, 15% CD = 1,92 m³/h. Qr = 5,33x10^-4 m³/s A relação será: X 6, Substituindo os valores, obtém-se: d rec = 0,023 m = adotar 0,025 ou 25 mm 1" d suc = 1 comercial acima = 32mm ou 1 1/4"

11 CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA 1 - Hg = 34,10 m. Hm = Hg + hl suc + hl rec 2 - Sucção (hl suc )- (na situação mais desfavorável) (Tubo 32mm) Comprimento desenvolvido =4.40 m. Comprimentos equivalentes 1 valvula de pé com crivo = 13,30 2 registros de gaveta = joelho 90 = 1,50 2 tê de saída lateral = 6,20 " Comp. Total = 26 m

12 CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA Usando a vazão de do exemplo e fórmula dada pela Norma NBR 5626 Q 0,532 2,596 27,113J D tem-se: J 0,028mca / m hl suc = J x L = 0,028 x 26,0 = 0,73 mca

13 CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA 3 - Recalque (hl rec )- (na situação mais desfavorável) (Tubo 25mm) Comprimento desenvolvido =37,93 m. Comprimentos equivalentes 1 válvula de retenção = 2,70 2 registros de gaveta = 0,40 2 joelhos de 90 = 2,40 2 Tê de passagem lateral = 2,40 2 Tê de passagem bi-lateral = 2, Comp. Total = 48,23 m "

14 CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA Usando a vazão de do exemplo e fórmula dada pela Norma NBR 5626 Q 0,532 2,596 27,113J D tem-se: J 0,094mca / m hl rec = J x L = 0,094 x 48,23 = 4,53 m Hm = Hg + hl suc + hl rec Hm = 34,10 + 0,73 + 4,53 Hm = 39,36 = 40m

15 CÁLCULO DA POTÊNCIA DA BOMBA Usando a vazão de do exemplo e fórmula dada pela Norma NBR QHm 1000x5,33x10 x40 Pot 0, 28cv Bomba a adquirir: Q = 2,0 m³/h Hm = 40,0 m.c.a Pot = 1/2 cv

16 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE, COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO

17 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE, COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO ROTEIRO DE DIMENSIONAMENTO Depende exclusivamente da localização das colunas de distribuição; As colunas devem ser localizada de comum acordo com a equipe envolvida no projeto global do edifício (arquiteto, calculista, elétrica, etc...):

18 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE, COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO ROTEIRO DE DIMENSIONAMENTO A) Determinar para cada trecho a P (tab.2); B) Calcular a vazão nos trechos Q = 0,3 P Essa é a máxima vazão provável, pois nem todos os aparelhos estão em uso simultâneo. Nos casos em que realmente todos os aparelhos funcionam simultaneamente, deve-se dimensionam as canalizações através da soma de razões (Tabela 2); C) Localizar registro os pontos de referência; D) Determine a P para cada trecho e em seguida, as vazões nos respectivos trechos.

19 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE, COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO ROTEIRO DE DIMENSIONAMENTO E) Adotar um J = 0,08 m/m Q d J.real; F) Após estimativa dos diâmetros e verificações de que o caso mais desfavorável é atendido, determinar a altura mínima da água no reservatório (determinar as pressões em todas as derivações). G) Determinar a pressão dinâmica mínima = pressão efetiva), no início de cada seção. Deve-se levar em conta a alimentação do aparelho que apresente a condição mais favorável. (ver pressões de funcionamento das peças de utilização na Tabela 3 e vazões das peças de utilização Tabela 2);

20 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE, COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO Pontos de Utilização Tab.02 - Pontos de utilização - vazões de projetos e pesos relativos Vazão (litro/s) Peso Bebedouro 0,05 0,1 Bica de banheira 0,30 1,0 Bidê 0,10 0,1 Caixa de descarga para peça não aspirante 0,15 0,3 chuveiro 0,20 0,5 Máquina de lavar prato ou roupa 0,30 1,0 Torneira ou misturador de lavatório - Água fria 0,20 0,5 Torneira ou misturador de pia de cozinha - 0,25 0,7 Água fria Torneira de pia de despejos ou de tanque 0,30 1,0 Válvula de descarga para bacia sanitária 1,90 40,0 Válvula de descarga para mictório auto 0,50 2,8 aspirante Válvula de descarga para mictório não aspirante 0,15 0,3

21 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE, COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO Tab.03 - Pontos de utilização - pressões dinâmicas e estáticas Pressão [Kpa] (A) Pontos de Utilização Dinâmica Estática Mín Máx Mín Máx Aquecedor a gás 20 _ Aquecedor elétrico de alta pressão Aquecedor elétrico de baixa pressão Bebedouro Chuveiro de diâmetro nominal Chuveiro de diâmetro nominal Torneira de água fria Torneira de água quente 10 Torneira de bóia para caixa de descarga com diâmetro nominal Torneira de bóia para reservatórios Válvula e descarga de alta pressão (B) (B) (C) 400 Válvula de descarga de baixa pressão 12 _ 20 (C) a-kpa = 10-1 m.c.a. =10-2 kgf/cm 2 b-o fabricante deve especificar a faixa de pressão dinâmica que garanta uma vazão mínima de1,7l/s e máxima de 2,4l/s nas válvulas de descarga de sua fabricação. c-o fabricante deve definir esses valores para a válvula de descarga de sua produção,respeitando as normas específicas.

22 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE. R2 R1!,50 1,60 7,00 2,40 AF1 A 1,45 1,45 1,75 1,55 AF2 2,40 7,00 1,30 C B D 1,30 AF3 AF4

23 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE.

24 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE.

25 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE.

26 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS CANALIZAÇÕES Adotando J = 0,08 m/m Utilizando a fórmula de Fair - Whipple - Hsiao e planilha eletrônica EXCEL, pode-se estimar rapidamente os valores dos diâmetros das tubulações a serem utilizadas no barrilete. Os valores podem ser conferidos na Tabela a seguir.

27 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE. PERDAS DE CARGA

28 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE. PERDAS DE CARGA

29 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE. DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DINÂMICO DAS CANALIZAÇÕES DO BARRILETE UTILIZANDO VALORES ENCONTRADOS NO PRÉ- DIMENSIONAMENTO.

30 DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS. O dimensionamento das colunas é realizado em função das vazões nos trechos e dos limites de velocidade (2,5m/s ou 14 ),vide tabela 4,adiante. Uma mesma coluna pode ter 2 ou mais trechos com diâmetros diferentes, porque a vazão de distribuição diminui à medida que se atinge os pavimentos. Af1 Af2 Af3 Af4 BARRILETE ,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 3, TÉRREO

31 DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS. O dimensionamento das colunas é realizado em função das vazões nos trechos e dos limites de velocidade (2,5m/s ou 14 ),vide tabela 4,adiante. Uma mesma coluna pode ter 2 ou mais trechos com diâmetros diferentes, porque a vazão de distribuição diminui à medida que se atinge os pavimentos.

32 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E SUB-RAMAIS.

33 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E SUB-RAMAIS Tab.10 - Diâmetros mínimos dos sub ramais Diâmetro nominal. [mm] (pol) Aquecedor de alta pressão 15 1/2 Aquecedor de baixa pressão 20 3/4 Banheiro 15 1/2 Bebedouro 15 1/2 Bidê 15 1/2 Caixa de descarga 15 1/2 Chuveiro 15 1/2 Filtro de pressão 15 1/2 Lavatório 15 1/2 Máquina de lavar roupa ou prato 20 3/4 Mictório auto aspirante 25 1 Mictório não aspirante 15 1/2 Pia de cozinha 15 1/2 Tanque de despejo ou de lavar roupa Ponto de Utilização 3/4 Válvula de descarga 32(A). 11/4 a- Quando a pressão estática de alimentação for inferior a 30 kpa (3 m H2O ), recomenda-se instalar a válvula de descarga em sub-ramal com diâmetro nominal de (11/2 ).

34 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E SUB-RAMAIS Af4 0,30. 0,20 Ch R.G. 1,60 1,00 R.P. A 0,30 0,70 0,60 0,70 Lv B C 0,50 V.S. Bd 0,40

35 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E SUB-RAMAIS.

36 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E SUB-RAMAIS.

37 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E SUB-RAMAIS.