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Blocos de ancoragem As tubulações e acessórios esforços internos e externos que precisam ser absorvidos e transferidos a outras estruturas Esforços externos.

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2 Blocos de ancoragem As tubulações e acessórios esforços internos e externos que precisam ser absorvidos e transferidos a outras estruturas Esforços externos curvas, válvulas, reduções, derivações: devido à pressão interna não se anulam em todas as direções A resultante da soma dos vetores é a força a ser absorvida externamente através do bloco de ancoragem O bloco de ancoragem tem a função de absorver e transferir essa força ao solo

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10 Tipos de Corrosão Corrosão pelo solo: estruturas metálicas enterradas estão sujeitas. Intensidade depende do teor de umidade, da composição química e do pH do solo. Um solo de baixa resistividade elétrica é considerado mais agressivo pois possui umidade permanente e sais minerais dissolvidos Corrosão pela água: corresponde aos processos corrosivos no qual o eletrólito é um meio aquoso Corrosão eletrolítica: processos corrosivos de natureza eletroquímica. Estão sujeitas estruturas metálicas enterradas ou submersas, os quais são submetidas a correntes elétricas dispersas no eletrólito. Um dos mais agressivos às estruturas metálicas.

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13 Limpeza e Reabilitação das Adutoras Sedimentação: Deposição de material. Geralmente quando o tratamento é inadequado (areia, silte, materiais orgânicos ou alumínio, cal ou carbonato de cálcio). Mas também pode ocorrer em águas tratadas. Incrustação Pode ser causada por diversos fatores: alcalinidade, dureza, presença de sólidos em suspensão, temperatura, velocidade da água e estado da superfície interna dos tubos. E também pela presença de: ferro, manganês e cálcio. Tubos de ferro fundido não revestido – depósito de ferro insolúvel Nas tubulações revestidas e não-metálicas – a água tratada não provoca incrustação

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16 Utilizado para recuperar tubos de ferro fundido com ou sem revestimento e tubos de aço, com sérios problemas de corrosão e incrustação. Para D>150 mm pode ser econômico se comparado com a troca da tubulação por uma nova.

17 Equipamentos de Medição Medidores de pressão: Medem a pressão relativa, considerando como origem de medida a pressão atmosférica Manômetros: os mais simples são constituídos por um tubo em U ao qual se acopla um sensor de pressão que fornece um sinal a um elemento secundário

18 d D h H R

19 Requisito que o fluido seja condutor ultrassônico e tenha um escoamento relativamente bem desenvolvido Os aparelhos podem ser colocados de modo a receberem as ondas diretamente ou através de reflexão na parede da tubulação A unidade eletrônica irá medir o tempo que o sinal leva para transitar de um transdutor a outro Pela diferença de tempo de trânsito pode-se obter a velocidade do escoamento

20 Se existe um campo magnético, há a indução de corrente e uma diferença de potencial Essa diferença de potencial é proporcional à velocidade que atravessa o campo magnético Determina-se a velocidade e pela equação da continuidade, a vazão Deve-se evitar pontos altos sujeitos a acúmulos de bolhas de ar

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23 Bombas e Estações Elevatórias

24 Estações Elevatórias Escoamentos por gravidade possibilitam economia de energia, facilidade de operação, manutenção e segurança No entanto, não são possíveis sempre: –Cidades em cotas elevadas em relação aos mananciais próximos –Distância dos mananciais que se encontram em posição mais alta que a cidade Necessidade de estações elevatórias Estação elevatória é o conjunto das edificações, instalações e equipamentos, destinados a abrigar, proteger, operar, controlar e manter os conjuntos elevatórios (motor-bomba) que promovem o recalque da água.

25 Estações Elevatórias Estações elevatórias de água bruta Estações elevatórias de água tratada Boosters (entre reservatórios)

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29 Classificação das Bombas Bombas cinéticas São bombas que fornecem energia à água sob forma de velocidade, que no interior da bomba transforma-se em energia de pressão, fazendo com que a água atinja alturas desejadas –Bombas centrífugas –Bombas periféricas –Bombas especiais

30 Classificação das Bombas Bombas de deslocamento positivo Neste tipo de bomba não há troca de energia interna na massa líquida. Apenas um aumento de pressão, que faz com que a água se desloque de uma posição estática para outra mais elevada –Alternativas: com movimento alternado (de pistão, de êmbolo, de diafragma); –Rotativas: rotor simples ou blow case (de palheta, pistão, elemento flexível e parafuso) e rotor múltiplo (engrenagem, rotor lobular, pistão oscilatório e parafuso)

31 Bombas Centrífugas São bombas hidráulicas que têm como princípio de funcionamento a força centrífuga através de palhetas e impulsores que giram no interior de uma carcaça estanque, jogando líquido do centro para a periferia do conjunto girante.

32 Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor Bombas de fluxo radialBombas de fluxo radial –O formato do rotor impõe um escoamento líquido no sentido centrífugo radial –Empregadas onde se exige grande altura de elevação e vazão relativamente pequena –Tipicamente utilizadas em captações com grande recalque: em elevatórias situadas junto a estações de tratamento ou a reservatório e em estações de reforço de pressão –Quando a pressão a ser gerada for muito elevada, as bombas centrífugas podem ter dois ou mais rotores fechados: são as bombas de duplo ou múltiplo estágio

33 Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor Bombas de fluxo axialBombas de fluxo axial –Movimentação da água no sentido do rotor, o escoamento se dá no sentido axial –Empregado para recalcar grandes vazões e pequena altura de elevação –É utilizada, freqüentemente, em captações de água de mananciais de superfície com pequena altura de elevação

34 Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor Bombas de fluxo mistoBombas de fluxo misto –Combinam princípios das bombas radiais e axiais –O caminhamento da água é helicoidal –Empregada nos casos em que a altura de elevação é relativamente baixa e a vazão elevada –Ex.: bombas de eixo prolongado para a extração de água de poços profundos

35 Grandezas características A escolha da bomba é feita através de: –vazão de bombeamento –altura manométrica total capaz de ser produzida pela bomba a essa vazão –Outras grandezas: a rotação, a potência absorvida e a eficiência

36 Grandezas características

37 1) Altura manométrica total em metros (Hman): H R somatório das perdas de carga distribuídas e localizadas na tubulação de recalque: H R = J.L R + h R (m) H S somatório das perdas de carga distribuídas e localizadas na tubulação de sucção: H S = J.L S + h S (m) Hg altura geométrica: Hg = Hgr + Hgs (m)

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40 Grandezas características 2) Vazão 3) Rotação caracterizada pela velocidade que a máquina de acionamento imprime à bomba. No caso de motor elétrico, essa velocidade é função direta da freqüência ou ciclagem da corrente e do número de pólos que possui o motor Bomba de alta rotação a rpm Bomba de média rotação a rpm Bomba de baixa rotação rpm ou menor f = freqüência da corrente (60hz) e n = número de pólos

41 Grandezas características 4) Eficiência ou rendimento da bomba nem toda a energia cedida pelo motor é aproveitada pela água, devido às perdas existentes na bomba. Pu = potência útil em CV (cavalo vapor) Q = vazão (m 3 /s) H man = altura manométrica (m) = peso específico da água (kgf/ m 3 ) 75 = fator de compatibilização de unidades (CV)

42 Grandezas características 5) Potência absorvida pela bomba (CV): = peso específico da água = eficiência da bomba

43 Curvas características das bombas centrífugas As bombas centrífugas são máquinas que podem trabalhar à mesma rotação, sob diferentes condições de vazão e de altura manométrica Interdependência destes valores, de conformidade com a vazão bombeada e a altura manométrica da bomba, operando a uma velocidade constante Cada bomba é projetada para elevar uma determinada vazão a uma altura manométrica total em condições de máximo desempenho a medida que o par Q, Hman se afasta destas condições, o rendimento da bomba tende a cair

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45 Curva característica de uma bomba

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47 Curva característica do sistema elevatório É a curva que relaciona a Hman do sistema de elevação do líquido com a vazão de bombeamento Para o traçado da curva, é necessário definir os diâmetros das tubulações de sucção, recalque e barrilete

48 Relações características nas bombas centrífugas Relações que permitem obter as curvas características da bomba para uma rotação diferente daquela cujas curvas características são conhecidas. Relações que permitem predizer novas curvas características de uma bomba, caso diminua o diâmetro do rotor

49 Variação da rotação da bomba Bomba com mesmo rotor, girando a velocidades diferentes: n 1 e n 2 velocidade de rotação da bomba Q 1 e Q 2 vazão de bombeamento relativo a n 1 e n 2 H 1 e H 2 altura manométrica total da bomba relativa a n 1 e n 2 P 1 e P 2 potência consumida pela bomba relativa a n 1 e n 2 Estas relações conhecidas como leis da semelhança, são utilizadas para se determinar o efeito da variação da rotação na vazão, altura e potência de uma bomba

50 Variação do diâmetro do rotor Variando-se o diâmetro do rotor (Dr) de uma bomba, com rotação constante, tem-se:

51 Cavitação Processo de criação e colapso de bolhas, originadas quando a pressão do líquido atinge a tensão máxima do vapor do líquido na sua temperatura Pode aparecer em estruturas fixas (válvulas, orifícios, curvas, sifões, etc.) e em máquinas hidráulicas (bombas e turbinas) Sério problema na operação de bombas, pois pode: –Reduzir a capacidade e eficiência da bomba –Causar danos ao rotor –Provocar ruídos e vibração na bomba Existe perigo de cavitação principalmente quando as bombas operam com altas velocidades de rotação e capacidade superior àquela relativa ao ponto ótimo de funcionamento

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53 NPSHdisponível Disponibilidade de energia que faz com que a água consiga alcançar as pás do rotor da bomba NPSHd carga de sucção positiva disponível (m) Hg,s altura estática de sucção: positiva quando a bomba está afogada e negativa, caso contrário (m) Patm pressão atmosférica (N/m 2 ) Pvapor pressão do vapor de água (N/m 2 ) peso específico da água (N/m 3 )

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55 NPSHr Depende de elementos de projeto da bomba e da vazão, sendo geralmente fornecido pelo fabricante das bombas

56 Nq = rotação específica

57 Folga entre NPSHd e NPSHr: mín de 0,5 m ou a diferença de 20%


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