O documento descreve os principais componentes e classificações de estações elevatórias de água, incluindo bombas centrífugas, motores elétricos e sistemas de controle.
COMPONENTES E SUBCOMPONENTESDO
SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
COMPONENTES E SUBCOMPONENTES DOCOMPONENTES E SUBCOMPONENTES DO
SISTEMA DE ABASTECIMENTO DESISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁÁGUAGUA
3.
COMPONENTES DE UMAESTAÇÃO ELEVATÓRIACOMPONENTES DE UMA ESTACOMPONENTES DE UMA ESTAÇÇÃO ELEVATÃO ELEVATÓÓRIARIA
• Equipamento eletro-mecânico
– Bomba
– Motor
• Tubulações
– Sucção
– Barrilete
– Recalque
• Construção civil
– Poço de sucção
– Casa de bomba
4.
CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBASCLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃODAS BOMBASÃO DAS BOMBAS
Bombas cinéticas
Ar comprimido
Carneiro hidráulico
Centrífugas
Periféricas
Especiais
Bombas de
deslocamento
positivo
Pistão
Êmbolo
Diafragma
Alternativas
Rotativas
Palheta
Pistão
Elemento flexível
Parafuso
Fluxo radial
Fluxo misto
Fluxo axial
Estágio único
Estágios múltiplos
Ejetor
Engrenagem
Rotor lobular
Pistão oscilatório
Parafuso
Rotor
Simples
Rotor
múltiplo
5.
PRINCIPAIS COMPONENTES DAS
BOMBASCENTRÍFUGAS
PRINCIPAIS COMPONENTES DASPRINCIPAIS COMPONENTES DAS
BOMBAS CENTRBOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS
Corte de uma bomba centrífuga
horizontal de simples estágio
• Carcaça
• Rotor
• Vedação
• Mancal
Corte de uma bomba centrífuga de simples
estágio com rotor de dupla sucção
6.
BOMBAS CENTRÍFUGAS –CARCAÇABOMBAS CENTRBOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS –– CARCACARCAÇÇAA
Quanto ao formato
Bomba centrífuga com carcaça tipo voluta com rotor radial
fechado de sucção simples
Quanto a partição
Bomba centrífuga bipartida axialmente com rotor radial
de dupla sucção
7.
BOMBAS CENTRÍFUGAS –ROTORBOMBAS CENTRBOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS –– ROTORROTOR
• Quanto à admissão de líquido
– Rotor de simples sucção
– Rotor de dupla sucção
• Quanto às paredes
– Rotor aberto
– Rotor semi-aberto
– Rotor fechado
• Quanto à direção de saída do líquido
– Rotor de fluxo axial
– Rotor de fluxo radial
– Rotor de fluxo misto
TIPOS DE ROTOR
Fechado
Semiaberto
Aberto
8.
BOMBAS CENTRÍFUGAS –VEDAÇÃOBOMBAS CENTRBOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS –– VEDAVEDAÇÇÃOÃO
Com gaxeta Com selo mecânico
9.
BOMBAS CENTRÍFUGASBOMBAS CENTRBOMBASCENTRÍÍFUGASFUGAS
Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor
Bombas de fluxo radial Bomba de fluxo axial Bombas de fluxo misto
10.
BOMBAS CENTRÍFUGASBOMBAS CENTRBOMBASCENTRÍÍFUGASFUGAS
Classificação em função da rotação específica (Nq)
onde: N = rotação da bomba, rpm
Q = vazão, m3/s
H = altura manométrica, m
q 3
4
N Q
N
H
=
Formas do rotor e rendimento da bomba em função da
rotação específica
11.
BOMBAS CENTRÍFUGASBOMBAS CENTRBOMBASCENTRÍÍFUGASFUGAS
Classificação de acordo com a disposição do
conjunto motor-bomba
• Conjunto de eixo horizontal
• Conjunto de eixo vertical (bombas não
submersas e bombas submersas)
• Conjunto motor-bomba submerso
12.
INSTALAÇÃO DAS BOMBASCENTRÍFUGASINSTALAINSTALAÇÇÃO DAS BOMBAS CENTRÃO DAS BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS
Eixo horizontal de sucção simples
Bipartida com base única para bomba e motor
Vertical de eixo prolongado
13.
MOTORES ELÉTRICOSMOTORES ELMOTORESELÉÉTRICOSTRICOS
• Motor elétrico → equipamento destinada a transformar energia elétrica em
energia mecânica
• Tipos de motores elétricos
– Motor de corrente contínua
– Motor de corrente alternada
Motor síncrono → rotação constante em função da freqüência e
número de pólos
Motor de indução → rotação não coincide com a rotação síncrona
Monofásico
Trifásico
s
120f
N
p
=
onde: NS = rotação síncrona, rpm
f = freqüência, Hz
p = número de pólos
14.
MOTOR DE INDUÇÃOTRIFÁSICOMOTOR DE INDUMOTOR DE INDUÇÇÃO TRIFÃO TRIFÁÁSICOSICO
Tipos de motor de indução
• Rotor em gaiola
• Rotor bobinado
15.
MÉTODOS DE COMANDODE
MOTORES DE INDUÇÃO
MMÉÉTODOS DE COMANDO DETODOS DE COMANDO DE
MOTORES DE INDUMOTORES DE INDUÇÇÃOÃO
• Partida direta
• Partida estrela-triângulo
• Partida eletrônica (soft-starter)
Comparação entre métodos de partida de motores elétricos
16.
FORMAS DE FRENAGEMDE MOTORES
ELÉTRICOS
FORMAS DE FRENAGEM DE MOTORESFORMAS DE FRENAGEM DE MOTORES
ELELÉÉTRICOSTRICOS
• Frenagem por contra-corrente
• Frenagem por injeção de corrente
contínua
17.
CARACTERÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORESELÉTRICOS
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DESTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORES ELMOTORES ELÉÉTRICOSTRICOS
• Potência do motor
– Potência mecânica
– Potência nominal
– Potência admissível
– Potência elétrica absorvida da rede
• Rendimento
m
m
e
P
P
η =
• Fator de potência
ativa
aparente
P
FP cos
P
= ϕ =
18.
CARACTERÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORESELÉTRICOS
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DESTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORES ELMOTORES ELÉÉTRICOSTRICOS
• Potência do motor
– Motores de baixa tensão: 220 V, 380 V, 440 V
– Motores de média tensão: 600V a 13.800 V
• Conjugado
Curvas de torque versus rotação do motor e da bomba
19.
CARACTERÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORESELÉTRICOS
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DESTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORES ELMOTORES ELÉÉTRICOSTRICOS
• Variação da rotação
• Limitação da corrente de partida
r s
120f (1 s)
N N (1 s)
p
−
= = −
onde: Nr = rotação do motor, rpm
Ns = rotação síncrona, rpm
f = freqüência, Hz
p = número de pólos
s = escorregamento
soft-starter
20.
CARACTERÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORESELÉTRICOS
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DESTICAS ELETROMECÂNICAS DE
MOTORES ELMOTORES ELÉÉTRICOSTRICOS
Inversores de freqüência
– Corrente nominal
– Tensão nominal
– Geração de harmônicas
21.
LOCALIZAÇÃO DA BOMBAEM RELAÇÃO AO
NÍVEL DE ÁGUA
LOCALIZALOCALIZAÇÇÃO DA BOMBA EM RELAÃO DA BOMBA EM RELAÇÇÃO AOÃO AO
NNÍÍVEL DEVEL DE ÁÁGUAGUA
Bomba afogada
Bomba não afogada
CURVA CARACTERÍSTICA
DO SISTEMAELEVATÓRIO
CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICASTICA
DO SISTEMA ELEVATDO SISTEMA ELEVATÓÓRIORIO
26.
RELAÇÕES CARACTERÍSTICAS
NAS BOMBASCENTRÍFUGAS
RELARELAÇÇÕES CARACTERÕES CARACTERÍÍSTICASSTICAS
NAS BOMBAS CENTRNAS BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS
Variação da rotação da bomba
1 1
2 2
Q N
Q N
=
2
1 1
2 2
H N
H N
=
3
1 1
2 2
P N
P N
=
Variação do diâmetro do rotor
1 1
2 2
Q Dr
Q Dr
=
2
1 1
2 2
H Dr
H Dr
=
3
1 1
2 2
P Dr
P Dr
=
CAVITAÇÃO DE CONJUNTOSELEVATÓRIOSCAVITACAVITAÇÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS
Detalhes da erosão do rotor de uma
bomba centrífuga
Erosão do rotor da bomba
causado pela cavitação
29.
CAVITAÇÃO DE CONJUNTOSELEVATÓRIOSCAVITACAVITAÇÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS
vaporatm
d
PP
NPSH Hg,s Hs= − + −
γ γ
Pressão de vapor da água em
função da temperatura
T (°C) Pv/γ (m H2O) Observações
0 0,062
2 0,072
4 0,083
6 0,095
8 0,109
10 0,125
15 0,174
20 0,238
25 0,323
30 0,433
40 0,752
50 1,258
60 2,031
80 4,827
100 10,332
T = temperatura
Pv/γ = altura
equivalentede
coluna de água
Pressão atmosférica em
função da altitude
h (m)
Patm/γ
(m H2O)
Observações
0 10,33
300 9,96
600 9,59
900 9,22
1200 8,88
1500 8,54
1800 8,20
2100 7,89
2400 7,58
2700 7,31
3000 7,03
h = altitude
Patm/γ = altura de
coluna de água
equivalente a
pressão
atmosférica
30.
CAVITAÇÃO DE CONJUNTOSELEVATÓRIOSCAVITACAVITAÇÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS
Coeficiente de Thoma (σ)
• Bomba de fluxo radial,
sucção simples
rNPSH
H
σ =
σ = 12,2 x 10–4 (Nq)4/3
σ = 7,7 x 10–4 (Nq)4/3
σ = K(Nq)4/3
NPSH requerido (NPSHr)
• Bomba de fluxo misto,
sucção dupla
31.
CAVITAÇÃO DE CONJUNTOSELEVATÓRIOSCAVITACAVITAÇÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS
NPSHd > NPSHr
Condições para o funcionamento da bomba sem cavitação
32.
CAVITAÇÃO DE CONJUNTOSELEVATÓRIOSCAVITACAVITAÇÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS
Efeitos da cavitação nas curvas características da bomba
33.
OPERAÇÃO COM APENASUMA BOMBAOPERAOPERAÇÇÃO COM APENAS UMA BOMBAÃO COM APENAS UMA BOMBA
Associação da curvada bomba com a curva característica do sistema
para vários tipos de recalque
36.
SELEÇÃO DE MOTORESSELESELEÇÇÃODE MOTORESÃO DE MOTORES
• Aspectos técnicos
• Aspectos econômicos
Curva característica do motor de indução em
função da carga acionada
37.
NÚMERO DE CONJUNTOSELEVATÓRIOSNNÚÚMERO DE CONJUNTOS ELEVATMERO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS
• Pequena elevatória: 2 bombas (1 + 1 reserva)
• Média elevatória: 3 bombas (2 + 1 reserva)
• Grande elevatória: várias bombas
38.
SISTEMA DE CONTROLEDE OPERAÇÃO DAS BOMBASSISTEMA DE CONTROLE DE OPERASISTEMA DE CONTROLE DE OPERAÇÇÃO DAS BOMBASÃO DAS BOMBAS
• Bóia
• Pneumáticos
• Elétricos
• Ultrassônicos
39.
PAINEL DE COMANDOELÉTRICOPAINEL DE COMANDO ELPAINEL DE COMANDO ELÉÉTRICOTRICO
• Painel de comando elétrico → opera e supervisiona todo o sistema
de bombeamento
• Partes constituintes
– Comando liga-desliga das bombas
– Chave seletora automático-manual
– Chave seletora de bombas
– Alarme e sinalização de defeitos
– Sinalização de operação
– Indicador de corrente (amperímetro)
– Indicador de tensão (voltímetro)
– Relês auxiliares
– Controle de rotação do motor
– Supervisão do sistema
Vista frontal de um painel
40.
PAINEL DE COMANDOELÉTRICOPAINEL DE COMANDO ELPAINEL DE COMANDO ELÉÉTRICOTRICO
Vista interna de um painel Sala de painéis
41.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
• Próxima ao manancial
• No meio do manancial
• Junto ou próximas às estações de tratamento de água
• Junto ou próximas aos reservatórios de distribuição
de água
• Para reforço na adução ou na rede de distribuição de
água
Localização das estações elevatórias
42.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
• As dimensões do terreno deverão satisfazer às
necessidades presentes e à expansão futura
• Baixo custo e facilidades de desapropriação do terreno
• Disponibilidade de energia elétrica
• Topografia da área
• Sondagens do terreno
• Facilidades de acesso
• Estabilidade contra erosão
• Menor desnível geométrico
• Trajeto mais curto da tubulação de recalque
• Mínimo remanejamento de interferências
• Menor movimento de terra
• Segurança contra assoreamento
• Harmonização da obra com o ambiente circunvizinho
Condições físicas para a escolha do local
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Vazões de projeto
• Concepção do sistema
• Período de projeto
• Etapas de implantação
• Regime de operação
45.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Tipos de estações elevatórias
• Estação elevatória de água bruta
• Estação elevatória de água tratada
46.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
• 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
– Conjunto motor-bomba auto escorvante.
• Poço úmido
– Conjunto vertical de eixo prolongado, bomba
submersa
– Conjunto motor-bomba submerso.
• Estação pressurizadora ou “booster”
– Podem ser utilizados vários tipos de conjuntos
motor-bomba.
Instalação dos conjuntos motor-bomba
47.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço seco com conjunto
motor-bomba de eixo horizontal.
48.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço seco
com conjunto motor-bomba de eixo horizontal.
Planta
Corte
49.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço úmido com conjunto vertical de eixo prolongado com bomba submersa.
50.
PROJETO DE
ESTAÇÕES
ELEVATÓRIAS DE
ÁGUA
PROJETODEPROJETO DE
ESTAESTAÇÇÕESÕES
ELEVATELEVATÓÓRIAS DERIAS DE
ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço úmido com
conjunto vertical de eixo prolongado com
bomba submersa.
51.
PROJETO DE
ESTAÇÕES
ELEVATÓRIAS
DE ÁGUA
PROJETODEPROJETO DE
ESTAESTAÇÇÕESÕES
ELEVATELEVATÓÓRIASRIAS
DEDE ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço úmido circular
com conjunto motor-bomba submerso
52.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço úmido circular
com conjunto motor-bomba submerso
53.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Estação elevatória de poço úmido retangular com conjunto motor-bomba submerso
54.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
55.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
56.
PROJETO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIAS DE ÁGUAPROJETO DE ESTAPROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
57.
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS –BOOSTERESTAESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS –– BOOSTERBOOSTER
Booster para recalque da água proveniente de um reservatório
Booster para reforço no bombeamento de água
58.
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS –BOOSTERESTAESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS –– BOOSTERBOOSTER
Booster utilizado para aumentar a vazão de adução
Booster com tanque hidropneumático para o bombeamento na rede de distribuição de água
BOOSTER OU
ESTAÇÃO
PRESSURIZADORA
COM BOMBADE
EIXO HORIZONTAL
BOOSTER OUBOOSTER OU
ESTAESTAÇÇÃOÃO
PRESSURIZADORAPRESSURIZADORA
COM BOMBA DECOM BOMBA DE
EIXO HORIZONTALEIXO HORIZONTAL
61.
BOOSTER OU ESTAÇÃOPRESSURIZADORA COM
BOMBA DE EIXO HORIZONTAL
BOOSTER OU ESTABOOSTER OU ESTAÇÇÃO PRESSURIZADORA COMÃO PRESSURIZADORA COM
BOMBA DE EIXO HORIZONTALBOMBA DE EIXO HORIZONTAL
62.
BOOSTER OU ESTAÇÃO
PRESSURIZADORA
COMBOMBA
SUBMERSA, TIPO “Q”
BOOSTER OU ESTABOOSTER OU ESTAÇÇÃOÃO
PRESSURIZADORAPRESSURIZADORA
COM BOMBACOM BOMBA
SUBMERSA, TIPOSUBMERSA, TIPO ““QQ””
63.
BOOSTER OU ESTAÇÃOPRESSURIZADORA COM
BOMBA SUBMERSA, TIPO “Q”
BOOSTER OU ESTABOOSTER OU ESTAÇÇÃO PRESSURIZADORA COMÃO PRESSURIZADORA COM
BOMBA SUBMERSA, TIPOBOMBA SUBMERSA, TIPO ““QQ””
64.
BOOSTER OU
ESTAÇÃO
PRESSURIZADOR
A COMBOMBA
SUBMERSA, TIPO
“Q1”
BOOSTER OUBOOSTER OU
ESTAESTAÇÇÃOÃO
PRESSURIZADORPRESSURIZADOR
A COM BOMBAA COM BOMBA
SUBMERSA, TIPOSUBMERSA, TIPO
““Q1Q1””
65.
BOOSTER OU ESTAÇÃOPRESSURIZADORA COM BOMBA
SUBMERSA, TIPO “Q1”
BOOSTER OU ESTABOOSTER OU ESTAÇÇÃO PRESSURIZADORA COM BOMBAÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA
SUBMERSA, TIPOSUBMERSA, TIPO ““Q1Q1””
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS –BOOSTERESTAESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS –– BOOSTERBOOSTER
(1) Bomba centrífuga
(2) Motor elétrico
(3) Variador hidrocinético
(4) Base metálico para o conjunto
(5) Painel de comando
(6) Pressostatos para operação automática
(7) Registros
(8) Proteção metálica, com tratamento
especial anticorrosivo, resistente para
trabalhar ao tempo
Componentes de um booster com variador de
rotação hidrocinético
(1) Bomba centrífuga
(2) Motor elétrico
(3) Base metálica para o conjunto
(4) Painel de comando, incluindo inversor de
freqüência
(5) Painel de controle automático de pressão
(6) Registros
(7) Proteção metálica, com tratamento
especial anticorrosivo, resistente para
trabalhar ao tempo
Componentes de um booster com inversor de
freqüência
69.
BOOSTER MÓVEL COMVARIADOR HIDROCINÉTICOBOOSTER MBOOSTER MÓÓVEL COM VARIADOR HIDROCINVEL COM VARIADOR HIDROCINÉÉTICOTICO
70.
Detalhes da instalaçãoda estação elevatória com duas bombas utilizando
o variador hidrocinético
71.
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS –BOOSTERESTAESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS –– BOOSTERBOOSTER
Booster com variador hidrocinético. Booster com inversor de freqüência.
Instalações de booster Instalações de booster
72.
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Determinação do volume do poço de sucção
Sistema com duas bombas (1 bomba + 1 reserva)
QT
V
4
=
73.
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Vórtices em poço de
sucção
Configurações do poço de sucção
não recomendadas e
recomendadas
74.
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Configurações do poço de sucção
não recomendadas e
recomendadas
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Aparelhos típicos para supressão de vórtice superficial
Grade horizontal Placas flutuantes Cortinas
77.
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Métodos para supressão do vórtice subsuperficial
Alteração do espaço
livre junto à parede
Parede separatória Cone
78.
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Métodos para supressão do vórtice subsuperficial
Detalhes da instalação da placa
Detalhes da instalação do cone
79.
POÇO DE SUCÇÃOPOPOÇÇODE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Detalhes da instalação do cone para conjuntos motor-bomba submersíveis
• HC = 0,45 H
• BC = 1,15 HC
80.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Entrada na tubulação de sucção Submergência mínima
81.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Poço com uma bomba
Dimensões do poço
para uma bomba de
sucção vertical
82.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Dimensões do poço para uma tubulação de sucção horizontal
83.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Poço com várias bombas
Dimensões do poço
84.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Poço com várias bombas, incluindo o canal de aproximação
do poço de sucção
85.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Formas e dimensões do
poço de sucção
86.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Exemplos de arranjos e dimensões para o poço de sucção
87.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Dimensões do poço de sucção (planta e corte)
88.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Dimensões do poço de sucção em função da vazão
89.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Poço de sucção para bomba em linha, com rotação constante ou rotação variável
90.
PROJETO DO POÇODE SUCÇÃOPROJETO DO POPROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO
Detalhes do poço de sucção para bombas em linha
Tipo de
líquido
Parâmetro Dimensão
A
A ≥ 2,5 D. Usualmente
cerca de 4,5 D para
possibilitar a instalação de
bombas e motores
B B ≥ 2D
S
(1+ 2,3F) D, onde
F = v(gD)-0,5
W
O menor possível, mas
com V ≤ 0,3 m/s para
qualquer vazão e nível de
água
C
0,5 D. Para a última bomba
C ≥ 0,25D
R1
2,33 h, onde h é a altura de
água na comporta
R2 0,67 R1
α
α ≥ 45° para revestimento
de plástico; α ≥ 60° para
superfície de concreto
C
0,25 D ≤ C ≤ 0,5 D.
Utilizar sempre o cone com
C < 0,5 D
α
α ≥ 0° , sendo
recomendado por alguns
consultores
α = 45°
Qualquer
água
Esgoto
Água
limpa
Dimensões recomendadas para poço
de sucção com bombas em linha
91.
PROJETO DO POÇO
DESUCÇÃO
PROJETO DO POPROJETO DO POÇÇOO
DE SUCDE SUCÇÇÃOÃO
Antes do ressalto
Ressalto inicial
Ressalto na última bomba
Autolimpeza do
poço de sucção
POSIÇÕES RECOMENDADAS ENÃO RECOMENDADAS
PARA A SUCÇÃO DE BOMBAS
POSIPOSIÇÇÕES RECOMENDADAS E NÃO RECOMENDADASÕES RECOMENDADAS E NÃO RECOMENDADAS
PARA A SUCPARA A SUCÇÇÃO DE BOMBASÃO DE BOMBAS
DISPOSIÇÕES DAS TUBULAÇÕESDO BARRILETE
PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS
DISPOSIDISPOSIÇÇÕES DAS TUBULAÕES DAS TUBULAÇÇÕES DO BARRILETEÕES DO BARRILETE
PARA BOMBAS CENTRPARA BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS
Bombas centrífugas de eixo horizontal
Bombas verticai
Bombas do tipo misto
97.
ÓRGÃOS ACESSÓRIOSÓÓRGÃOS ACESSRGÃOSACESSÓÓRIOSRIOS
• Válvulas de bloqueio
• Válvulas de retenção
• Válvula de pé
• Manômetros e vacuômetros
• Sistemas de escorva de bomba
VÁLVULA DE RETENÇÃOVVÁÁLVULADE RETENLVULA DE RETENÇÇÃOÃO
Válvula de retenção tipo
portinhola dupla
Válvula de retenção tipo
portinhola única
Válvula de retenção de fechamento rápido
VÁLVULA DE PÉVVÁÁLVULADE PLVULA DE PÉÉ
Localização da válvula de pé na
tubulação de sucção
Válvula de pé com crivo
102.
SISTEMAS DE ESCORVADE BOMBASSISTEMAS DE ESCORVA DE BOMBASSISTEMAS DE ESCORVA DE BOMBAS
• Válvula de pé
• Ejetor
• Bomba a vácuo
Bomba afogada
Bomba não afogada
103.
ESCORVA DE BOMBASESCORVADE BOMBASESCORVA DE BOMBAS
Instalação com ejetor para
escorva de bomba
Sistema de escorva com bomba
de vácuo
104.
SISTEMAS DE AUTOMAÇÃODE ESTAÇÕES
ELEVATÓRIAS DE ÁGUA
SISTEMAS DE AUTOMASISTEMAS DE AUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕESÕES
ELEVATELEVATÓÓRIAS DERIAS DE ÁÁGUAGUA
Sistema SCADA para o controle das estações elevatórias
105.
PROJETO DE SISTEMASDE AUTOMAÇÃO DE
ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS
PROJETO DE SISTEMAS DE AUTOMAPROJETO DE SISTEMAS DE AUTOMAÇÇÃO DEÃO DE
ESTAESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS
Diagrama de blocos de uma EEA
106.
AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIASAUTOMAAUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS
Sistema de gradeamento
107.
AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIASAUTOMAAUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS
Sistema de selagem
Sistema de drenagem
108.
AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIASAUTOMAAUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS
Painéis
Painel de comando de
motores
Painel de comando da
estação
Painel de entrada de
energia
109.
AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIASAUTOMAAUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS
Interfaces do CCO
110.
AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕESELEVATÓRIASAUTOMAAUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS
Interface homem-máquina de supervisão
Tela do sistema geral Tela do sistema elétrico
111.
AVALIAÇÃO DO CUSTODE SISTEMAS DE
BOMBEAMENTO
AVALIAAVALIAÇÇÃO DO CUSTO DE SISTEMAS DEÃO DO CUSTO DE SISTEMAS DE
BOMBEAMENTOBOMBEAMENTO
Custo de Ciclo de Vida (CCV)
Distribuição típica de custos
TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOSTRANSITTRANSITÓÓRIOS HIDRRIOSHIDRÁÁULICOSULICOS
Método das características
Esquema do método das características
2 2
H Q Q 1 Q f Q Q
g 0
x A x A t 2gDA
∂ ∂ ∂ ⋅
+ + + =
∂ ∂ ∂
2
H Q Q a Q
0
t A x gA x
∂ ∂ ∂
+ + =
∂ ∂ ∂
• Equações da quantidade de movimento
• Equações da quantidade de
conservação de massa
• Características positivas (C+)
• Características negativas (C–)
2
g dH 1 dQ f Q Q
0
a dt A dt 2DA
dx
a
dt
+ + =
= +
2
g dH 1 dQ f Q Q
0
a dt A dt 2DA
dx
a
dt
x
t
a
− + + =
= −
∆
∆ =
TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOSTRANSITTRANSITÓÓRIOS HIDRRIOSHIDRÁÁULICOSULICOS
Separação de colunas por operação de fechamento de uma válvula
Separação e rejuntamento de uma coluna num ponto de cota elevada numa tubulação
TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOSTRANSITTRANSITÓÓRIOS HIDRRIOSHIDRÁÁULICOSULICOS
Tanque Alimentador
Unidirecional (TAU)
Envoltórias das pressões máximas e
mínimas após o desligamento acidental
de um conjunto motor-bomba, com e
sem TAU
TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOSTRANSITTRANSITÓÓRIOS HIDRRIOSHIDRÁÁULICOSULICOS
Chaminé de Equilíbrio
Envoltórias das pressões máximas e mínimas após o desligamento acidental de
um conjunto motor-bomba, com e sem chaminé de equilíbrio
TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOSTRANSITTRANSITÓÓRIOS HIDRRIOSHIDRÁÁULICOSULICOS
Reservatório de Ar Comprimido ou Hidropneumático (RHO)
Envoltórias das pressões máximas e mínimas após o desligamento acidental de
um conjunto motor-bomba, com e sem RHO
REDUÇÃO DO CUSTODE ENERGIA
ELÉTRICA: AÇÕES ADMINISTRATIVAS
E OPERACIONAIS
REDUREDUÇÇÃO DO CUSTO DE ENERGIAÃO DO CUSTO DE ENERGIA
ELELÉÉTRICA: ATRICA: AÇÇÕES ADMINISTRATIVASÕES ADMINISTRATIVAS
E OPERACIONAISE OPERACIONAIS
AAçções Administrativas eões Administrativas e
OperacionaisOperacionais
136.
CUSTO DE
ENERGIA
ELÉTRICA EM
SISTEMASDE
ABASTECIMENTO
DE ÁGUA
CUSTO DECUSTO DE
ENERGIAENERGIA
ELELÉÉTRICA EMTRICA EM
SISTEMAS DESISTEMAS DE
ABASTECIMENTOABASTECIMENTO
DEDE ÁÁGUAGUA
137.
CONSUMO DE ENERGIAELÉTRICA NA SABESPCONSUMO DE ENERGIA ELCONSUMO DE ENERGIA ELÉÉTRICA NA SABESPTRICA NA SABESP
• Distribuição no consumo de energia elétrica
Motores elétricos ..................... 90%
Utilidades .................................. 7%
Iluminação ................................ 3%
• Indicador do uso de energia: 0,6 kWh/m3 de
água produzida
• Consumo de energia na Sabesp: 3% da energia
consumida no Estado de São Paulo
138.
ALTERNATIVAS PARA REDUÇÃODO
CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA
ALTERNATIVAS PARA REDUALTERNATIVAS PARA REDUÇÇÃO DOÃO DO
CUSTO DE ENERGIA ELCUSTO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA
Ações Administrativas – 1ª fase
Correção da classe de faturamento
Regularização da demanda contratada
Alteração da estrutura tarifária
Desativação das instalações sem utilização
Conferência de leitura da conta de energia elétrica
Entendimentos com as companhias energéticas para redução de tarifas
Ações Operacionais – 2ª fase
(A) Ajuste dos equipamentos
(B) Diminuição da potência
dos equipamentos
(C) Controle operacional
(D) Automaçãodo sistema
deabastecimento de água
•
•
•
•
•
•
(E) Alternativasparageração
de energiaelétrica
•
•
Correção do fator de potência
Alteração da tensão de alimentação
•
•
•
•
•
Melhoria no rendimento do conjunto motor-bomba
Redução das perdas de carga nas tubulações
Melhoria do fator de carga nas instalações
Redução do índice de perdas de água
Uso racional da água
•
•
Alteração no sistema de bombeamento-reservação
Utilização do inversor de freqüência
• Alteração nos procedimentos operacionais de ETAs
•
•
Aproveitamento de potenciais energéticos
Uso de geradores nos horários de ponta
139.
AÇÕES ADMINISTRATIVAS PARAREDUÇÃO
DO CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA
AAÇÇÕES ADMINISTRATIVAS PARA REDUÕES ADMINISTRATIVAS PARA REDUÇÇÃOÃO
DO CUSTO DE ENERGIA ELDO CUSTO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA
• Classificação
• Regularização da demanda contratada
• Alteração da estrutura tarifária
• Desativação
• Erro de leitura
• Negociação com as companhias energéticas para
a redução de tarifas e operações emergenciais
Ações administrativas
- Redução do custo sem
investimento
- Redução do custo sem
diminuição do consumo
de energia
140.
AÇÕES OPERACIONAIS PARAREDUÇÃO
DO CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA
AAÇÇÕES OPERACIONAIS PARA REDUÕES OPERACIONAIS PARA REDUÇÇÃOÃO
DO CUSTO DE ENERGIA ELDO CUSTO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA
• Correção do fator de potência
• Alteração da tensão de alimentação
• Melhoria do fator de carga
Redução do custo sem diminuição do
consumo de energia elétrica
• Diminuição da potência dos equipamentos
• Controle operacional
• Automação
• Alternativas para geração de energia elétrica
Redução do custo pela diminuição do
consumo de energia elétrica
141.
REDUÇÃO DO CUSTOPELA DIMINUIÇÃO DO
CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
REDUREDUÇÇÃO DO CUSTO PELA DIMINUIÃO DO CUSTO PELA DIMINUIÇÇÃO DOÃO DO
CONSUMO DE ENERGIA ELCONSUMO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA
onde: E = energia consumida, kWh
H = altura manométrica de bombeamento, m
V = volume de água bombeada, m3
h = rendimento dos conjuntos motor-bomba
HV
E 0,00273=
η
•
•
-
-
-
-
-
-
Redução da altura geométrica
Redução das perdas de carga
Escolha adequada do diâmetro
Limpeza ou revestimento da tubulação
Eliminação de ar em conduto forçado
Disposição da tubulação na elevatória
e na entrada do reservatório
Vórticeno poço de sucção de elevatória
Vórtice em reservatório de distribuição
de água
•
•
Controle de perdas de água
Uso racional da água
•
•
Rendimento do motor
Rendimento da bomba
Redução do
custo pela
diminuição
do consumo
energia
elétrica
Redução da altura
manométrica
Redução no
volume de água
Aumento no rendimento
dos conjuntos motor-bomba
142.
REDUÇÃO DO CUSTOPELA ALTERAÇÃO DO
SISTEMA OPERACIONAL
REDUREDUÇÇÃO DO CUSTO PELA ALTERAÃO DO CUSTO PELA ALTERAÇÇÃO DOÃO DO
SISTEMA OPERACIONALSISTEMA OPERACIONAL
• Alteração do sistema bombeamento-
reservação
• Utilização de variadores de rotação
nos conjuntos motor-bomba
• Alteração nos procedimentos
operacionais de estações de
tratamento de água
143.
ALTERNATIVAS PARA GERAÇÃODE
ENERGIA ELÉTRICA
ALTERNATIVAS PARA GERAALTERNATIVAS PARA GERAÇÇÃO DEÃO DE
ENERGIA ELENERGIA ELÉÉTRICATRICA
• Aproveitamento de potenciais
energéticos
– Auto produção de energia
elétrica por fonte hidráulica
– Auto produção de energia
elétrica utilizando gás de esgoto
• Uso de geradores nos horários
de ponta