Dimensionamento De Instalação De Bombeamento Para Uma Estação De Tratamento De Água

1-Dimensionamento De Instalação De Bombeamento Para Uma Estação  De Tratamento De Água.

1.1 Descrição do projeto:

• População : 234323.899
• Quota perca pita :  200 L.hab-1dia -1
• Desnível de sucção: 4,0m
• Tubulação PVC =140
• Jornada de trabalho da bomba : 12 horas/dia
• Comprimento da tubulação de sucção:  10,0m
• Comprimento da tubulação de recalque: 300m
• Coeficiente de reforço k1xk2= 1,25
•  Desnível de recalque=  11,5m

1.2 Peças utilizadas

Tubulação de sucção: 01 válvula de pé e 01 uma curva de 900.

Peças	Comprimentos
Tubo retos	10,0m
01 válvula de pé	25m
Uma curva de 900	1,4m
Total	36,4m

Tubulação de recalque: 02 duas curvas de 900,02 curvas de 450, 01 válvula de gaveta , 01 válvula de retenção e saída livre.

Peças	Comprimentos
Tubos retos	300m
02 curvas de 900 (2x1,3)	2,6m
02 curvas de 450(2x0,7)	1,4m
01 válvula de gaveta	0,8m
01 válvula de retenção	7,1m
Saída livre	3,3
Comprimento total	315,20m

2. Diâmetro comercial

[pic 1]

3- Cálculos para os diâmetros de sucção e recalque.

Calculando a vazão:

[pic 2]

Onde:

Q1=m3/s

N= População

K1.k2=1,25 coeficiente de reforço

Quota diária per capta =200L

Através dessa fórmula se obtém a vazão contínua do projeto, para obter a vazão da bomba utilizaremos está equação de vazão intermitente:

[pic 3]

[pic 4]

3.1 Diâmetros de recalque e sucção Segundo a fórmula recomendada da NB – 92/66 pela Associação Brasileira de Normas Técnicas indicada para o funcionamento intermitente ou não contínuo (menos de 24 horas/dia), o diâmetro de recalque é calculado da seguinte maneira:

[pic 5]

Dr = Diâmetro de Recalque (m);

Q = Vazão (m³/s);

T = Jornada de Trabalho (h/dia).

Sendo T = 12 horas e Q = 168m3 /h ou 0,0469 m3 /s, então:

[pic 6]

Dr= 236mm diâmetro não comercial

O diâmetro calculado foi igual a 236mm, por não se tratar de um diâmetro comercial adota-se o diâmetro comercial imediatamente superior como diâmetro de sucção e o imediatamente inferior como diâmetro de recalque.

Ds= 250mm

Dr=200mm

Velocidade de recalque e sucção As velocidades nas tubulações de recalque (Vr) e sucção (Vs) podem ser calculadas como:

[pic 7]

Em uma relação de custos envolvidos no processo e visando gastar somente o necessário, utilizam-se as velocidades econômicas, cujos limites são:    

Vs < 1,5m/s (no máximo 2,0m/s)

 Vr < 2,5m/s (no máximo 3,0m/s) 

[pic 8]

[pic 9]

3.2 Determinando as perdas de cargas nas tubulações de recalque e sucção.

Para os cálculos de perdas de carga utilizamos a equação de Harzen-williams. Para pvc utilizando C=140, tubulação nova.

[pic 10]

Calculando perda de carga para sucção:

[pic 11]

Calculando perda de carga para o recalque:

[pic 12]

4 – Calculando a altura monométrica  do projeto

Hms= hs+ hts = 4,0m+ 0,123=4123

Hmr= hr+ hrt= 3,16 +11.5= 14.66

Hm= 4,123+14.66= 20m

 Ponto do projeto  será

Hm=19 m

Q=140L/S =504m3/h

[pic 13]

4.1Selecionando a bomba:

Para o caso, têm-se:Q= 504 m³/h e Hm = 19m. Introduzindo o par de valores (Q; Hm) nos diagramas de cobertura hidráulica. Devido a alta vazão no projeto será adotado três bombas de modelos KSB WKL 100 com uma rotação 17500 rpm .

              1.   Bomba KSB WKL 100 17500rpm

Carta de aplicação         bomba  KBS WKL

 

[pic 14][pic 15][pic 16]

 Figura 1

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Introduzindo o par de valores (Q; Hm) nos diagramas de curva característica (Figura 1 e 2), obtém-se o ponto inicial de projeto, no entanto esse ponto não coincide com nenhuma curva característica da bomba, sendo necessário adotar a bomba cuja curva característica se situe imediatamente acima do ponto de projeto, obtendo o valor do diâmetro do rotor (Ø). Com a vazão e a curva do diâmetro é possível obter o rendimento (η), a potência (N) e o NPSH, como mostrado na Figura 2.

                   

Curva características bomba KSB WKL 100

[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

[pic 21]                                                                                        figura  2[pic 22][pic 23][pic 24]

Características das bombas

Bomba KSB WKL 100

Multiestágio

17500rpm

1 rotor

Ø 265

η = 73%

NPSH = 5

N = 25 CV

5-calculando a potência do motor elétrico para o ponto inicial do projeto.

Como ponto de projeto não coincidiu com a curva característica das bombas e o ponto inicial deve ser considerado, então a potência pode ser calculada da seguinte forma: