HIDROLOGIA E HIDRÁULICA APLICADAS (LOB1216) Aula 5 Estações de Recalque e Máquinas Hidráulicas

HIDROLOGIA E HIDRÁULICA APLICADAS (LOB1216) G Aula 5 Estações de Recalque e Máquinas Hidráulicas

Componentes de uma estação elevatória Equipamentos eletromecânicos Motores e bombas Tubulações Sucção, barrilete e recalque Construção civil Poço de sucção e casa de bomba

Bombas centrífugas

Bombas centrífugas Componentes Carcaça, rotor, vedação e mancal.

Bombas centrífugas

Bombas centrífugas Carcaça

Bombas centrífugas Rotor

Bombas centrífugas Rotor: Trajetória do líquido no rotor

Bombas centrífugas: Instalação

Esquema hidráulico

Importância do NPSH

Cavitação

Cavitação x NPSH

Curva característica Exemplo

Curvas características do sistema elevatório

Bombas em paralelo

Bombas em série

Projeto de estações elevatórias Número de bombas Pequena elevatória: 2 bombas (1 + 1 reserva); Média elevatória: 3 bombas (2 + 1 reserva); Grande elevatória: Várias bombas. Localização Próximo ou no meio do manancial (captação de água bruta); Junto às ETAs (Água tratada) Junto ou próximo aos reservatórios de distribuição; Reforço na adução ou na rede de distribuição (booster).

Projeto de estações elevatórias Instalação dos conjuntos motor-bomba Poço seco Conjunto motor-bomba de eixo horizontal; Conjunto vertical de eixo prolongado, bomba não submersa; Conjunto motor-bomba de eixo vertical, bomba não submersa. Poço úmido Conjunto vertical de eixo prolongado, bomba submersa; Conjunto motor-bomba submerso. Estação pressurizadora ou booster Vários tipos de conjunto motor-bomba.

Projeto de estações elevatórias

Estação Elevatória Booster Booster para recalque de água entre dois reservatórios

Estação Elevatória Booster Booster para reforço no bombeamento (em série)

Estação Elevatória Booster Booster para aumentar a vazão de adução

Estação Elevatória Booster

Estação Elevatória Booster (em redes)

Poço de sucção Disposição física em relação às outras unidades (espaçamento entre motores, bombas e tubulações suficientes para trabalhar e parar para manutenções); Operação adequada das bombas (intervalo mínimo entre duas partidas sucessivas); Impedimento de vórtices superficiais e subsuperficiais e arraste de ar (subemergência adequada, cones, placas, grades, geometria do poço, etc.)

Poço de sucção Configurações do poço de sucção não recomendadas e recomendadas

Tubulações da elevatória

Tubulações de sucção

Barrilete (0,6 V 3,0 m/s)

Barrilete

Acessórios: Registros de gaveta

Acessórios: Válvulas borboleta

Acessórios: Válvulas de retenção

Acessórios: Manômetros

Acessórios: Ventosas Expelir o ar deslocado pela água durante o enchimento da linha; Admitir quantidade suficiente de ar, durante o esvaziamento da linha; Expelir o ar proveniente das bombas em operação e difuso na água (ventosa simples).

Acessórios: Válvula de pé

Bombas centrífugas: Escorva

Sistema de escorva de bombas

Vantagens Bombas Centrífugas

Desvantagens Bombas Centrífugas

Redução do custo pela diminuição do consumo de energia elétrica

Redução do custo de energia elétrica 90 % das despesas com energia elétrica no sistema de abastecimento; 0,6 kwh por m 3 de água produzida; Dados da SABESP (SABESP, 2013) Produção de energia pequenas centrais hidrelétricas ou usinas termoelétricas (gases liberados no esgoto); R$ 584,5 milhões com energia em 2012; Demanda média: 370 MW; 1,76 % da energia elétrica produzida no estado.

Bibliografia TSUTIYA, M. T. Abastecimento de água, 1ª ed. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2004. ISBN 85-900823-6-9. SABESP. Energia e Sustentabilidade na Universalização dos Serviços. 24ª Feira Nacional de Saneamento e Meio Ambiente. Encontro de Fornecedores da Sabesp. ZAMBON, R.C.; CONTRERA, R.C.; SOUZA, T.S.O. Captação de águas superficiais. Apostila da Disciplina PHD2412 Saneamento II. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental. São Paulo, 2016.

Bibliografia ZAMBON, R.C.; CONTRERA, R.C.; SOUZA, T.S.O. Estações Elevatórias. Apostila da Disciplina PHD2412 Saneamento II. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental. São Paulo, 2016.