Apostila de dimensionamento 60 hz-cc 016-08-12

CC 016-08-12
60 Hz
APOSTILA PARA
DIMENSIONAMENTO

03
ÍNDICE
Introdução ………………………………..………...............................…........…..……..
Linha BPS ……………………………………..………...............................….…..……..
Linha BHS ……………………………......................………................................…...….
Acessórios ………………………………………..………......……….........................….

Quadros de Comando …………………………………………….………...............…..

Dimensionamento de Motobombas ………………………….................…..………..
Tabelas de Perda de Carga …………..…….........…………….…...…...............……..
Dimensionando uma Bomba …….…..…….........……....………...…...…...............…
Principais Cuidados no Dimensionamento de uma Motobomba …………..….....
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APOSTILA DE DIMENSIONAMENTO

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INTRODUÇÃO
O Grupo Ebara Corporation fundado em 1912, no Japão, é composto por 77 subsidiárias, 53 delas são subsidiárias
consolidadas e 11 empresas afiliadas, totalizando 14.695 colaboradores.
A história da Ebara no Brasil começou em 1975. São mais de 37 anos ocupando posição de destaque no mercado
de motobombas submersas em virtude da excelência no fornecimento de bombeadores, motores, conjuntos
motobombas, quadros de comando, acessórios e do amplo atendimento comercial, pós-venda e rede de assistência
técnica em todo território brasileiro.
A Ebara tem a maior linha de equipamentos do mercado de bombas submersas, fornece bombeadores, motores
e conjuntos motobombas de 4” a 12” com potências até 450 HP e vazões até 600 m³/h. As séries 4BPS e BHS de
bombas submersas são exportadas para EUA, América Latina, Europa, Ásia e África.
A Ebara também fabrica conjuntos motobombas submersíveis para aplicação no tratamento de efluentes. A série
D, como é indentificada, apresenta volutas com descargas de 65 a 250 mm, potências até 150 cv, vazões até
1.740 m³/h e alturas manométricas até 75 mca.
A certificação do Sistema da Qualidade Ebara de acordo com a norma NBR ISO 9001:2000, reforça a credibilidade
de uma empresa sólida, que fornece equipamentos de qualidade comprovada, através de procedimentos
controlados, para trazer a você o melhor produto final.
A seguir iremos apresentar os equipamentos que compõem as linhas de motobombas submersas BPS e BHS
bem como seus motores e quadros de comando, em seguida demonstraremos como proceder para um correto
dimensionamento.

05
LINHA BPS - i/f
A linha BPS foi desenvolvida para operar em poços
a partir de 4”, com vazões de 0,5 a 27,6 m³/h, tendo
como princípio o baixo custo.
Seus rotores e difusores são fabricados com uma
liga de nylon com fibra de vidro garantindo maior
resistência à abrasão.
Da mesma forma que na linha BHS, a linha BPS
também possui a subdivisão em Radial e Semiaxial:
As bombas Radiais são compostas pelos modelos
4BPS1 com vazão até 1,8 m³/h, o 4BPS3 com vazão
até 3,5 m³/h e o 4BPS5 com vazão até 6 m³/h.
Já nas semiaxiais, são os modelos 4BPS8 com vazão
até 9 m³/h, o 4BPS9 com vazão até 10,8 m³/h, o
4BPS10 com vazão até 13 m³/h, o 4BPS13 com vazão
até 18 m³/h e o 4BPS18 com vazão até 27,6 m³/h.
Além destas duas subdivisões, adequando o produto
às condições mais adversas de aplicações, os
modelos 4BPS3, 4BPS5, 4BPS8 e 4BPS10, podem ser
fornecidos com corpo de aspiração e de válvula tanto
em ferro fundido com pintura anticorrosiva quanto em
inox. Já os modelos 4BPS1, 4BPS9, 4BPS13 e 4BPS18
são fornecidas apenas em inox.
Quanto aos motores utilizados na linha BPS, existem
duas linhas distintas a saber, a linha lubrificada à água e
os lubrificados a óleo, ambos rebobináveis.
Os lubrificados a água são os modelos M4P2 com
potências de 0,5 a 3 HP trifásico e monofásico e o M4P7
com potência de 3,5 a 12,5 HP trifásico e de 3,5 a 7,5
HP monofásico.
Os motores lubrificados a óleo cujo modelo é o OP4
com potências de 0,5 a 10 HP trifásico e de 0,5 a 5 HP
monofásico. Ressaltamos que o óleo utilizado neste
motor possui grau alimentício, sendo aprovado pelo FDA
(Food and Drugs Administration) dos Estados Unidos.
Existem duas características que diferenciam os
equipamentos das linhas BPS e BHS, uma é o sentido
de rotação e outra é o sistema de acoplamento, desta
forma quando efetuarem compra de motores de 4”
deverão informar para qual equipamento está sendo
acoplado.
Modelo Faixa de vazão (m³/h)
i/f Mínimo Máximo
4BPS1 0,6 1,8
4BPS3 0,5 3,5
4BPS5 2,5 6
4BPS8 5 9
4BPS9 3,6 10,8
4BPS10 8 13
4BPS13 4,8 18
4BPS18 9,6 27,6
Modelo BPS
Motor M4P2/M4P7
Modelo BPS
Motor OP4

06
BHS Mínimo Máximo
222 2 7
232 5 12
411 4 9
412 6 14
511 12 22
512 20 34
BHS Mínimo Máximo
516 25 50
517 45 80
813 50 140
804 120 220
8150 90 210
8170 130 220
8180 130 260
1010 55 130
1012 100 225
1015 180 320
12210 130 310
12240 200 340
12270 210 350
12300 180 480
12350 200 500
12400 200 530
12450 250 550
12500 250 600
LINHA BHS
A linha BHS é composta por motobombas
submersas para operação em poços
tubulares. Possuímos equipamentos para
poçoscomdiâmetrosde4”a12”(oumaiores).
Desenvolvidos com tecnologia japonesa,
são empregados nos equipamentos da linha
BHS materiais nobres que garantem maior
robustez e durabilidade.
Conforme o fluxo percorrido pela água no
interior do bombeador, as motobombas são
subdivididas em duas categorias: Radiais e
Semiaxiais.
Como principal característica das bombas
Radiais, os rotores são produzidos em aço
inox, sendo desenvolvidos para operar em
poços de 4” a 8” com vazões de 2 a 34 m³/h,
sendo os modelos BHS 222 e BHS 232 para
poços de 4” e os modelos BHS 411, BHS
412 e BHS 511 para poços de 6” e o modelo
BHS 512 para poços de 6” e 8”.
são em inox microfundido.
Desenvolvidos para operar em poços de 6” a
12” com vazões de 25 a 600 m³/h, sendo os
modelos BHS 516 e BHS 517 para poços de 6”
e 8”, os modelos BHS 813, BHS 804, BHS 8150,
BHS 8170 e BHS 8180 para poços de 8”, 10” e
12”, os modelos BHS 1010, BHS 1012 e BHS
1015 para poços de 10” e 12”, e os modelos
BHS 12210, BHS 12240, BHS 12270, BHS
12300, BHS 12350, BHS 12400, BHS 12450 e
BHS 12500 para poços de 12” ou maiores.
Os motores utilizados na linha BHS são
rebobináveis, lubrificados e refrigerados
interna e externamente à água, possuindo a
maior faixa de potência do mercado (de 0,5 a
450 HP), desde motores para poços de 4” a
motores para poços de 12” (ou maiores).
Já nas bombas semiaxiais os rotores são
produzidos em bronze, com exceção aos
modelos BHS 8170, BHS 8180, BHS 12210,
BHS 12240 e BHS 12270 que nestes casos
Modelo BHS

07
ACESSÓRIOS
A Ebara disponibiliza como acessórios para as motobombas, tanto da linha BPS quanto para a linha BHS,
camisas de sucção que tem como principal característica a correta refrigeração do motor.
Deve-se utilizar camisa de sucção quando instalar uma motobomba com diâmetro inferior ao poço.
Ex.: quando instalar em um poço de 6” uma motobomba de 4”.
UmaoutrapossibilidadedeutilizaçãodecamisadesucçãoénautilizaçãodemotobombasdalinhaBPSinstaladas
na posição horizontal em reservatórios, operando em substituição a bombas centrífugas horizontais.
Faixa de potência
Trifásico Monofásico
Modelo Mínimo Máximo Mínimo Máximo
M4P2 e M4C2 0,5 3 0,5 3
OP4 0,5 10 0,5 5
M4A e M4P7 0,5 12,5 0,5 7,5
M6P 0,5 15 0,5 12,5
Mi6P 1,5 15
M6G 16 40 13 15
Mi6G 20 60
M8 35 70
Mi8 40 80
M8S 75 100
Mi8S 90 150
M10 110 250
M12 225 450
Camisa de Sucção
Aplicação da
Camisa de Sucção

08
QUADROS DE COMANDO
São equipamentos que tem como finalidade o acionamento e proteção dos motores das motobombas. O que
diferencia os modelos fabricados pela Ebara é a condição de energia, se é trifásica ou monofásica, e o grau de
proteção envolvida no painel.
Nos trifásicos destacamos os modelos STS, SPD, APC e APS.
Modelo STS
Modelo SPD
O modelo STS é um painel para acionamento de
motores Ebara para poços de 4” e potência até
3HP com o menor nível de proteção. Este modelo é
montado em caixa plástica, possuindo controle de
operação automatizado com auxílio de uma chave
boia instalada no reservatório, proteção contra surto
através de disjuntor, proteção de sobrecorrente
obtido através do relê térmico, podendo ser,
opcionalmente, solicitado a instalação de proteção
contra funcionamento a seco através de relê de nível
e relê de proteção contra uma eventual falta de fase.
Já o modelo SPD é montado em armário de aço,
possuindo proteção de surto através de disjuntor
para as correntes de até 63A e acima são através de
fusíveis. Além dos opcionais relê de nível e relê falta
de fase, pode receber para-raio. Este modelo limita-se
a potência de 20HP em 220V e 35HP para 380 e 440V
e além dos componentes mencionados, possuem
contator e relê térmico para acionamento e proteção
de sobrecorrente e voltímetro e amperímetro.

09
O modelo APC, é um quadro de comando para
acionamento através de um autotransformador, desta
forma a partida do motor é dada com uma tensão 20%
menor que a tensão de trabalho por um período de 6
segundos, passando a fornecer a tensão nominal após
este período. O relê falta de fase, o relê de nível e o para-
raio passam a ser componentes de série para este modelo,
possuindo como opcionais horímetro e comutador para
voltímetro. É um painel adequado para motores de 7,5 a
100HP em 220V, 9 a 250HP em 380V e 11 a 300HP em
440V, acima destas potências aconselhamos a utilização
dos quadros de comando modelo APS.
No modelo APS o acionamento do motor é feito através
de uma rampa de aceleração e desligado por uma rampa
de desaceleração da tensão (Soft-Start). A proteção
de sobrecorrente e de falta de fase são efetuadas
eletronicamente integradas a soft-start, porém também
possui instalado em sua configuração padrão o relê
de nível e para-raio, sendo opcionais deste modelo o
horímetro, a chave comutadora para voltímetro e para
amperímetro e programador horário.
Já para a tensão monofásica possuímos os seguintes
modelos CB, BMS, BPM e SPM, sendo diferenciados
basicamente pelo nível de proteção exercida sobre o
motor.
O Control Box, ou modelo CB, é o painel com o menor
nível de proteção para o motor. Sua função é apenas
acionamento que é feito através de disjuntores. São
utilizados para motores Ebara até 3HP, sendo que nas
potências de 0,5; 0;75 e 1HP podem ser fornecidos sem
o capacitor de partida. São montados em caixa plástica e
a comutação da partida é feita por um relê PTC.
Modelo CB
Modelo APS
Modelo APC

10
O modelo BMS, também é um painel com baixo nível de
proteção,porémjáéutilizadocontatorparaoacionamento,
passando os disjuntores a terem a função exclusiva de
proteção contra surto de corrente. Da mesma forma
que nos painéis CB, são montados em caixa plástica e
a comutação da partida é feita por um relê PTC, porém
já é possível uma automação através da instalação de
chave boia no reservatório, já que possuem uma chave
comutadora (M-0-A) e opcionalmente fornecido com relê
de nível e relê térmico.
No modelo BPM já é empregado um nível maior de
proteção, onde além da proteção contra surto que é
obtida pelos disjuntores, a comutação da partida é feita
por relê de tempo com o auxílio de contator auxiliar.
O contator principal já é acoplado a um relê térmico e
também é possível uma automação através da instalação
de chave boia no reservatório, já que possuem uma chave
comutadora (M-0-A). A partir deste modelo os painéis
são montados em armário de aço e também podem ser
opcionalmente fornecidos com relê de nível e para-raio.
Já o modelo SPM é o painel monofásico com o maior
nível de proteção montado pela Ebara. Nele além
das proteções utilizadas no modelo BPM, possuem
amperímetro e voltímetro além da possibilidade de
instalar opcionalmente para-raio e relê de nível.
Modelo SPM
Modelo BPM
Modelo BMS

DIMENSIONAMENTO DE MOTOBOMBAS
11

12
Informações necessárias para um dimensionamento correto:
• Diâmetro do poço;
• É ou não revestido;
• Onde estão posicionados os filtros;
• Nível estático (nível da água no poço em repouso);
• Nível dinâmico (nível da água no poço em operação);
• Vazão produzida;
• Profundidade de instalação;
• Diâmetro das tubulações;
• Distância entre o poço e o reservatório;
• Desnível entre o poço e o reservatório;
• Altura manométrica total (soma dos desníveis geométricos entre o nível dinâmico até o descarte acrescido das
perdas de carga na tubulação);
• Tensão de trabalho;
• Comprimento do cabo (distância entre a profundidade de instalação e o painel)
Calculando a altura manométrica (AMT):
AMT= Nível dinâmico + Desnível entre poço e reservatório + Perda de carga na tubulação
•PC=(PI+DT+DN+AC) x FPC
100
•Onde:
•PC=Perda de carga em metros;
•PI=Profundidade de instalação;
•DT=Distância do poço até a descarga;
•DN=Desnível da boca do poço à descarga;
•AC=Acessórios convertidos em metros;
•FPC=Fator de perda de carga.

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TABELAS DE PERDA DE CARGA
Tubos de PVC
VAZÃO
(m³/h)
DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO
1’’
(25 mm)
1 1/4’’
(32 mm)
1 1/2’’
(40 mm)
2”
(50 mm)
2 1/2’’
(60 mm)
3’’
(75 mm)
4’’
(100 mm)
5’’
(125 mm)
6’’
(150 mm)
1 1,49 0,42 0,22 0,07 0,02        
1,5 3,04 0,85 0,44 0,15 0,04 0,02      
2 5,02 1,40 0,72 0,25 0,07 0,03      
2,5 7,42 2,07 1,07 0,37 0,11 0,04      
3 10,21 2,85 1,47 0,53 0,15 0,06 0,02    
3,5 13,38 3,73 1,93 0,70 0,20 0,08 0,02    
4 16,90 4,72 2,43 0,90 0,25 0,11 0,03    
4,5 20,77 5,80 2,99 1,11 0,31 0,13 0,03    
5 24,97 6,97 3,60 1,35 0,38 0,16 0,04    
6 34,36 9,59 4,95 1,90 0,54 0,22 0,06 0,02  
7 45,00 12,56 6,48 2,52 0,71 0,30 0,08 0,03  
8 56,84 15,86 8,19 3,23 0,91 0,38 0,10 0,04 0,02
9 69,85 19,49 10,06 4,02 1,14 0,48 0,13 0,04 0,02
10 84,00 23,44 12,10 4,89 1,38 0,58 0,15 0,05 0,03
12   32,25 16,64 6,85 1,93 0,81 0,21 0,07 0,04
14   42,24 21,80 9,11 2,57 1,08 0,29 0,10 0,05
16   53,35 27,53 11,67 3,30 1,38 0,37 0,13 0,06
18   65,57 33,84 14,51 4,10 1,72 0,46 0,16 0,08
20   78,84 40,69 17,64 4,98 2,09 0,55 0,19 0,09
Acessórios
DIÂMETRO NOMINAL (polegadas)
1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6
Cotovelo 60” 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,3 1,8 2,2 2,7
Curva 90” 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,3 1,5 1,7
Válvula de Retenção 2,2 3,1 3,7 5,2 6,4 8,2 11,6 15,2 19,2
Válvula de Globo 13,7 16,5 18,0 21,3 23,5 28,6 36,5 - -
Válvula de Gaveta       0,8 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0

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VAZÃO
(m³/h)
DIÂMETRO NOMINAL DA TUBULAÇÃO (polegadas)
3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 8 10 12
* (21,6) * (27) * (35,7) * (41,6) * (52,8) * (68,6) * (80,9)
*
(105,3)
*
(130,2)
*
(155,1)
*
(202,7)
*
(254,4)
*
(303,2)
1 5,59 1,88 0,48 0,23 0,07 0,02              
1,5 11,98 4,03 1,03 0,49 0,15 0,04 0,02            
2 20,58 6,93 1,77 0,84 0,26 0,06 0,03            
3 44,11 14,85 3,80 1,80 0,56 0,13 0,06 0,02          
4 75,76 25,5 6,52 3,09 0,97 0,22 0,10 0,03          
5   38,79 9,93 4,71 1,47 0,33 0,15 0,04          
6   54,65 13,98 6,63 2,07 0,46 0,21 0,06 0,02        
8   93,86 24,02 11,39 3,56 0,79 0,35 0,10 0,03        
10     36,53 17,32 5,41 1,19 0,53 0,15 0,05 0,02      
12     51,47 24,40 7,62 1,67 0,75 0,21 0,07 0,03      
14     68,77 32,60 10,19 2,22 1,00 0,28 0,10 0,04      
16     88,4 41,91 13,09 2,85 1,28 0,35 0,13 0,05      
18       52,29 16,34 3,54 1,59 0,44 0,16 0,07 0,02    
20       63,75 19,92 4,31 1,93 0,53 0,19 0,08 0,02    
25       96,98 30,3 6,51 2,92 0,81 0,29 0,12 0,03    
30         42,68 9,13 4,09 1,13 0,40 0,17 0,05 0,02  
35         57,03 12,14 5,44 1,51 0,54 0,23 0,06 0,02  
40         73,31 15,55 6,96 1,93 0,69 0,29 0,08 0,03  
45         91,48 19,34 8,66 2,4 0,85 0,36 0,10 0,03  
50           23,51 10,53 2,92 1,04 0,44 0,12 0,04 0,02
60           32,95 14,76 4,09 1,45 0,62 0,17 0,06 0,02
70           43,83 19,63 5,44 1,93 0,82 0,22 0,07 0,03
80           56,13 25,14 6,96 2,48 1,06 0,29 0,09 0,04
90           69,81 31,27 8,66 3,08 1,31 0,36 0,12 0,05
100           84,85 38,01 10,53 3,74 1,6 0,43 0,14 0,06
120             53,27 14,76 5,25 2,24 0,61 0,20 0,09
140             70,87 19,63 6,98 2,98 0,81 0,27 0,11
160             90,76 25,14 8,94 3,81 1,04 0,34 0,15
180               31,27 11,12 4,74 1,29 0,43 0,18
200               38,01 13,52 5,77 1,57 0,52 0,22
250               57,46 20,44 8,72 2,37 0,78 0,33
300               80,53 28,64 12,22 3,32 1,10 0,47
350                 38,11 16,25 4,41 1,46 0,62
400                 48,80 20,81 5,65 1,87 0,80
450                 60,70 25,88 7,03 2,33 0,99
500                 73,78 31,46 8,54 2,83 1,20
CT 026-04-06
Tubos de Aço

15
DIMENSIONANDO UMA BOMBA:
Para selecionar uma motobomba é necessário ter conhecimento da vazão a ser explorada, da altura manométrica,
do diâmetro do poço e da tensão de operação.
Abaixo estaremos calculando algumas alturas manométricas para seleção de melhor equipamento a ser instalado
no poço:
Simulações:
1º Caso:
• Diâmetro do poço = 4”
• Nível estático = 20m
• Nível dinâmico = 34m
• Vazão = 2,5m³/h
• Profundidade de instalação =36m
• Diâmetro das tubulações =1 ¼”
• Distância entre o poço e o reservatório = 40m
• Desnível entre o poço e o reservatório = 8m
• Acessórios: 3 curvas, 1 válvula retenção e 1 válvula globo
• Tensão de trabalho = 220V Monofásico
• Comprimento do cabo =46m

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2º Caso:
• Vazão = 30m³/h
• Diâmetro das tubulações =3”
• Acessórios: 5 curvas, 1 válvula retenção e 1 válvula gaveta
• Tensão de trabalho = 380V Trifásico

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3º Caso:
• Vazão = 170m³/h
• Diâmetro das tubulações =5”
• Acessórios: 4 curvas, 1 válvula de retenção e 1 válvula gaveta
• Tensão de trabalho = 440V Trifásico

PRINCIPAIS CUIDADOS NO DIMENSIONAMENTO DE UMA MOTOBOMBA:
• Jamais explorar uma vazão superior a produzida pelo
poço, pois isto poderá trazer grandes consequências.
• Caso dimensionem uma motobomba com diâmetro
inferior ao do poço não esquecer de instalar camisa
de sucção.
• Sempre que possível instalar a motobomba acima
das entradas de água do poço. Jamais instalar uma
motobombaemregiãodefiltro.Quandoaprofundidade
de instalação for abaixo dos filtros a motobomba
deverá ser instalada com camisa de sucção.
• Quando efetuar um dimensionamento e deparar
com dois equipamentos que atendam ao mesmo
ponto operacional, optar pelo que estiver mais para
o fim da curva, pois caso optar pelo equipamento que
estiver mais para o começo da curva, quando ocorrer
um desgaste por bombeamento de material sólido,
este irá perder mais vazão do que o que estiver mais
para o fim da curva.
• Atentar a pressão de trabalho da bomba para
especificar a tubulação a ser utilizada.
• As condições contidas neste material são as ideais
para um correto dimensionamento, porém pode ocorrer
de o cliente não dispor de todas estas informações,
neste caso o correto é solicitar ao cliente que obtenha
as informações faltantes com o perfurador, sendo
necessário no mínimo a vazão e o nível dinâmico,
pois sem estas informações não será possível um
dimensionamento correto.
• Um ponto a ser ressaltado é o de jamais instalar uma
motobomba no fundo do poço, pois isto fará com que o
equipamento além de não ter refrigeração, extraia todo
o material sólido (areia) produzido pelo poço.
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Ebara Pumps Europe
S.p.A., ITÁLIA
Ebara Indústrias Mecânicas
e Comércio Ltda., BRASIL
Ebara Densan (Kunshan)
Mfg. Co., Ltda., CHINA
Planta de Fujisawa, JAPÃO Ebara-Densan Taiwan
Manufacturing
Co., Ltda., TAIWAN
Europa
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