Estação Elevatória e Rede de Distribuição em Saneamento Básico

Estação elevatória e rede de distribuição DISCIPLINA SANEAMENTO BÁSICO CURSO ENGENHARIA CIVIL PROFESSORA DÉBORA BAUMGARTEN Ementa Saneamento básico e sua importância para a saúde ambiental Sistemas de abastecimento de água Captação adução Características das águas de abastecimento Etapas de elaboração de projetos Estação elevatória e rede de distribuição Tratamento de água Sistemas de esgoto Rede de esgoto sanitário Tratamento de esgoto sanitário Drenagem urbana Sistemas de resíduos sólidos Gerenciamento e tratamento de resíduos sólidos Estações elevatórias Elevatória de água bruta Fazem parte das captações Elevatórias de água tratada Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Gravidade Estações elevatórias Estações elevatórias Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Estações elevatórias Para dimensionamento Vazão Altura manométrica Potência e Rendimento Energia absorvidaunidade de peso Estações elevatórias Bombas As bombas mais empregadas em sistemas de abastecimento de água são as turbobombas Classificação geral Turbobombas bombas hidrodinâmicas rotodinâmicas ou dinâmicas Bombas volumétricas Bombas especiais carneiro hidráulico bombas de emulsão de ar etc Não são tão utilizadas Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Critério Classificação Numero de rotores Simples estágio um rotor Múltiplos estágios dois ou mais rotores Numero de entradas de aspiração Sucção simples Dupla sucção Tipo de rotor Aberto Semiaberto Fechado Posição do eixo bombamotor Horizontal Vertical Inclinado Trajetória de fluxo no rotor Radial Axial Misto Pressão desenvolvida Baixa pressão até 15 mca Média pressão 15 a 50 mca Alta pressão acima de 50 mca Rotação da bomba Baixa rotação até 1200rpm Média rotação 1500 a 1800rpm Alta rotação 3000 a 3600 rpm Estações elevatórias turbobombaas Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Estações elevatórias Turbobombas Bombas centrifugas São as mais utilizadas em sistemas de abastecimento de água alta eficiência e baixo custo Bombas axiais e mistas se adaptam melhor aos serviços que necessitam bombear grandes quantidades de água e baixas alturas manométricas Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Estações elevatórias Projeto Poço de sucção Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Estações elevatórias ABNT NBR 122142020 Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Sala de máquinas Local de abrigo ABNT NBR 122141992 atualizada 122142020 Velocidade mínima do barrilete 060ms Velocidade máxima na tubulação de recalque 30ms Velocidade mínima na tubulação da sucção Água transportando mateira orgânica ou suspensões siltosas 030ms Água transportando suspensões arenosas 045ms Velocidade máxima na tubulação de sucção conforme indicado na tabela ao lado Diâmetro nominal DN Velocidade ms 50 070 75 080 100 090 150 100 200 110 250 120 300 140 400 150 Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Parâmetros importantes para a escolha da bomba Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Velocidade específica velocidade de rotação da bomba modelo Possível calcular o parâmetro Tipo de bomba Velocidade específica Radial 1090 Mista 40160 Axial 150420 Faixa de operação das turbobombas com relação à velocidade específica Rede de distribuição Unidade do sistema constituída por tubulações e acessórios que irão conduzir água potável de acordo com a quantidade necessária até os seus pontos de consumo em regime continuo 24h NBR 122182017 Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Qualidade Quantidade 50 do custo de implantação Levantamento planialtimétrico Fonte httpswwwhc2solucoescombrlevantamentoplanialtimetricocadastralsp Rede de distribuição Vazões Vazão da hora e do dia de maior consumo Onde 𝑄𝐷 vazão de distribuição Ls 𝐾1 coeficiente do dia de maior consumo 𝐾2 coeficiente da hora de maior consumo P população de projeto da área considerada hab q consumo médio per capita de água incluindo as perdas de água no sistema público de abastecimento Lhabdia 𝑄𝐷 𝐾1𝐾2𝑞𝑃 86400 Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição Vazões Vazão específica 𝑞𝑎 𝐾1𝐾2𝑞𝑃 86400 𝐴 𝑄𝐷 𝐴 𝑞𝑚 𝐾1𝐾2𝑞𝑃 86400 𝐿 𝑄𝐷 𝐿 Onde 𝑞𝑎 vazão específica de distribuição por área Lsha 𝑞𝑚 vazão específica de distribuição por metro de tubulação ou em marcha Lsm A superfície da área que a vazão de distribuição se aplica há L comprimento das tubulações de distribuição na área a que a vazão de distribuição se aplica m Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição Área abastecida Feita em planta topográfica Cidades grandes escala 15000 Cidades pequenas escala 12000 Deve conter todos os arruamentos em consonância com a legislação de uso e ocupação do solo Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição Área abastecida Tipos de ocupação Densidade demográfica habhá Zonas suburbanas ou semirurais 10 a 25 Áreas urbanas periféricas ou de residências de luxo 25 a 50 Zona residencial popular e setores de habitação de classe média 50 a 75 Setores de casas geminadas de 1 a 2 pavimentos 75 a 100 Setores de casas geminadas de 2 a 3 pavimentos 100 a 150 Setores de edifícios de apartamentos de 3 a 5 pavimentos 150 a 250 Setores de edifícios de apartamentos de 5 a 15 pavimentos 250 a 800 Zonas comerciais 50 a 150 Zonas industriais 25 a 75 Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição Exemplo Calcular a vazão de distribuição 𝑄𝐷 e as vazões específicas de distribuição por área 𝑞𝑎 e por metro de tubulação 𝑞𝑚 para uma cidade de médio porte com os seguintes dados relativos ao final do alcance do projeto área200ha população 20000 hab consumo per capita médio macromedido 200Lhabdia k112 k215 Nessa área os quarteirões tem dimensões de 100mX100m incluindo as larguras das ruas e o comprimento total das tubulações iguala o das ruas num total de 40000m 200mhá Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição Exemplo Recalcule agora o exemplo anterior aplicado agora a uma pequena comunidade com os seguintes dados referidos ao final do alcance do projeto população 2000hab consumo per capita médio macromedido 100Lhabdia numero máximo de horas de funcionamento das unidades de produção16h K112 K215 área de projeto40ha extensão total de ruas8000m 200mhá quarteirão predominante 100mX100m Qd qa Qm Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição pressão Pressão mínima pressão dinâmica mínima Pressão máxima pressão estática máxima Topografia Manter a tubulação e seus utensílios em boas condições Redução das perdas de água 40m 1 zona de pressão 40m mais de uma zona de pressão Rede de distribuição Diâmetro das tubulações Diâmetro mínimo 50mm NBR 122182017 Diâmetros inferiores são usuais em materiais de PVC ou similares O diâmetro é função da velocidade da água Seu valor é 060ms NBR 122182017 Velocidade máxima NBR 35ms Autores 070 a 220ms Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 apud Azevedo Netto et al 1998 Rede de distribuição Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 apud Azevedo Netto et al 1988 p 493 Rede de distribuição traçado dos condutos Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição tubulações Pequeno acréscimo de vazão em tubulações de diâmetro reduzido implica grande aumento de perda de carga pág 649 Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 DN abaixo de 50mm Material não corrosível PVC Critérios de dimensionamento Rede de distribuição setor de manobra Menor subdivisão da rede de distribuição Isolamento de uma determinada área para a realização de obras e serviços de reparos sem interromper o abastecimento de água Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010 Rede de distribuição Dimensionamentos Fazem parte dos acessórios de uma rede de distribuição Hidrantes coluna ou subterrâneos sendo dispensável seu uso em localidades com demandas inferiores a 50Ls e a consulta aos bombeiros indispensável Válvula de manobra registro usualmente do tipo gaveta deve ser instalada em local de fácil acesso e manutenção Válvula de descarga registro de descarga permite a retirada de água nas operações de limpeza para a execução de obras ou manutenção por isto é instalada nos pontos mais baixos Válvula redutora de pressão utilizada para reduzir a pressão em tubulações Fonte Heller L e Pádua V L de org 2010