CONSTITUIÇÃO, INSTALAÇÃO E FUNCIONAMENTO DE VEÍCULOS HIDRÁULICOS

→ O carneiro hidráulico, também chamado bomba de aríete hidráulico, balão de ar, burrinho, etc., foi inventado em 1796 pelo cientista francês Jacques E. Montgolfier. → Trata-se de um aparelho muito simples e de grande utilidade para o abastecimento de água nas fazendas, podendo ser definido como uma máquina de elevação de água com energia própria. → Uma vez instalado, este aparelho trabalha dia e noite (24 h / dia). → O aparelho é instalado em nível inferior ao do manancial. → A água que chega ao carneiro hidráulico inicialmente sai por uma válvula de descarga, até o momento em que é atingida uma certa velocidade elevada. → No momento em que atinge uma velocidade elevada, a válvula de descarga fecha-se epentinamente (“Golpe de Aríete”), ocasionando uma sobrepressão que possibilita, automaticamente, a elevação de uma parcela de água que nele penetra a uma altura superior à aquela de onde a água proveio, sem necessitar do auxílio de qualquer força motriz externa, bastando para isso que se tenha uma pequena queda hidráulica.

1) VANTAGENS → Além de ser uma máquina simples, robusta e barata (± R$ 300,00), funciona ao mesmo tempo aproveitando a queda d’água e elevando uma fração desta; → Apresenta rendimento ( R ) relativamente elevado, podendo variar, na maioria dos casos, de 50 % a 80 % ; → Os gastos com manunteção são praticamente desprezíveis; → Trabalha dia e noite ( 24h / dia ), sem qualquer energia externa, exceto a da própria queda d’água.

2) PARÂMETROS À SE CONSIDERAR NA INSTALAÇÃO: Esses parâmetros, muitas das vezes podem se tornar fatores limitantes. → Necessidade da existência de queda d’água; → Deve ser utilizado com água limpa, pois a água a ser recalcada é parte da água de acionamento; → Eleva somente parte da água de acionamento.

II - CONSTITUIÇÃO, INSTALAÇÃO E FUNCIONAMENTO DE UM CARNEIRO HIDRÁULICO

Uma instalação de bombeamento com carneiro hidráulico CONSTITUI-SE, basicamente, de:

1- Fonte ou manancial d’água, que pode ser um córrego, canal, etc. desde que o mesmo permita uma queda até o local de assentamento do carneiro;

2- 2- Tubulação de adução ou alimentação, a qual desempenha a função de conduzir a

água da fonte à entrada do carneiro;

3- Carneiro Hidráulico; 4- Tubulação de recalque ou de saída, que conduz a água energizada pelo carneiro até o reservatório superior; 5- Reservatório ou caixa onde será armazenada a água conduzida pela tubulação de recalque.

1) CUIDADOS NA INSTALAÇÃO DO CARNEIRO HIDRÁULICO:

→ Deve-se instalar o Carneiro Hidráulico em base firme (alvenaria) e nivelada;

→ Admite-se: 1,5 m < h < 9 m , sendo condições ótimas: 2,0 m < h < 5 m;

→ 5 h < Comprimento do tubo de alimentação < 10 h. Se for superado este valor, utlilizar um tubo de maior diâmetro que o recomendado pelo fabricante;

→ O tubo de Alimentação deve: - Ser o mais reto possível;

- Estar sempre abaixo da Linha piezométrica;

- Possuir ralo de entrada;

- Ter um registro próximo ao Carneiro Hidráulico;

- Usar de preferência tubos metálicos (maior Golpe de Aríete).

→ Tubo de Recalque:

- Deve ser o mais curto possível;

- Deve ser colocado em posição ascendente até o reservatório.

→ Deve-se, periodicamente, permitir a entrada de ar na campânula.

III - PARÂMETROS PARA A ESCOLHA DO CARNEIRO HIDRÁULICO:

→ A descarga (vazão) fornecida pelo carneiro hidráulico depende da vazão de acionamento e também da altura de queda;

→ A altura H a que se pretende elevar a água influi igualmente sobre o valor do rendimento do carneiro;

→ A capacidade do carneiro hidráulico, isto é, a vazão (descarga) recalcada q, é calculada pela equação:

Q.h.R = q.H (Equação Geral)

portanto:

onde:

q → vazão recalcada ( litros / min.)

R → rendimento do carneiro hidráulico ( Tabela-1).

Q → vazão de alimentação ( litros / min.)

h → Altura de queda ( metros )

H → Altura Total de recalque (Desnível + Perda de Carga) ( metros )

→ O Rendimento Hidráulico do Carneiro ( R ) varia segundo a relação entre a ALTURA DE QUEDA e a ALTURA TOTAL DE RECALQUE (Desnível + Perda de Carga)

Exercício: Determinação do Tamanho do Carneiro Hidráulico (Escolha do Carneiro).

1 - Para o fornecimento de água às diversas atividades agrícolas de uma fazenda, foi construída uma caixa d’água com capacidade de 6 m, a qual deve ser abastecida diariamente. Próximo a este reservatório, com cota 6 m abaixo, existe uma fonte de água com vazão contínua de 0,5 L/s (30 L/min). que permite uma queda de 3 m. Determinar o tamanho do carneiro hidráulico a ser utilizado para elevação e abastecimento de água até a caixa d’água.

De acordo com os dados existentes, tem-se:

• altura de queda (h) = 3 m

• volume a ser recalcado diariamente é de 6 m, então a vazão mínima será de:

q =6000 litro sminutos