Dimensionamento de Sistema de Bombeamento de Agua Potavel - Calculos e Especificacoes

objetivo desta atividade é que seja efetuado o dimensionamento completo de um sistema de bombeamento de água potável para uma comunidade considerando as seguintes premissas abaixo informado e dados dos fabricantes População 500 habitantes Quota diária per capta 200 litroshabitantesdia Desnível de sucção 40 m Tubulação PVC Jornada de trabalho da bomba 8 hdia Comprimento da tubulação de sucção 100 m Comprimento da tubulação de recalque 300 m Viscosidade cinemática 000130 m²s Rugosidade PVC 0005 mm Desnível de recalque 115 m Componentes da tubulação de sucção uma válvula de pé e uma curva de 90 Componentes da tubulação de recalque duas curvas de 90 duas curvas de 45 uma válvula de gaveta uma válvula de retenção e saída livre Tabela de Comprimentos Equivalentes para Acidentes Tabela de Tubos Comerciais de PVC Bomba a ser especificada Bomba centrífuga com corpo espiral dividido radialmente família Megabloco do fabricante KSB conforme catálogo disponível em fileC120ARQUIVOSARQ20TEMPORARIOSmanualcurvaslinhamegaa2 74042441pes7pdf Informações que deverão constar do Projeto a Dimensionamento da Vazão Necessária para a Bomba b Dimensionamento das Tubulações de Sucção c Dimensionamento das Tubulações de Recalque d Cálculo da Potência do Motor e Verificação da Ocorrência de Cavitação f Seleção da Bomba informando modelo eficiência e rotação g Cálculo da Perda de Carga na Sucção h Cálculo da Perda de Carga no Recalque i Cálculo da Carga na Bomba Logo hL1rec f L Leq Vr2 2g 00188 30077 3572 2 981 00352 hL1rec 1059 mm a Analisando o sistema temos pela equação de energia que extremidade reservatório extremidade negação tubo Pl ρg Vr2 2g z1 hbomba he suc hl rec P2 ρg V22 2g z2 Pl P2 Patm hbomba h1 suc h1 rec z2 z1 hbomba 058 1059 115 4 hbomba 122 m i Pelo catálogo da KSB para bombas a 3500 RPM com uma carga de 122m2 e uma vazão de 125 m3h a bomba 32 2501 deverá ser selecionada f Em vista do fabricante KSB fornecer o NPSH para um diâmetro de rotor de 260 mm e da bomba apresentar um bom rendimento para este diâmetro logo para um diâmetro do rotor de 260 mm uma carga de 122 m e uma vazão de 125 m3h a eficiência da bomba é aproximadamente de 30 η 03 Assim a potência da bomba é de NB γ Vhbomba 105 000347 122 03 141 kW c Para estimarmos a potência da bomba é preciso determos a perda de carga nas linhas de sucção e recalque Perda de carga na sucção Vs V As 4 V πDs2 4 000347 π 006662 10997 mms e D 0005 mm 666 mm 751 x 105 Re Vs Ds ν 0997 x 00666 00000013 510771 escoamento turbulento f 6402564 log e 37 Ds 574 Re092 0215 log 751 x 105 37 574 510771072 0021 L 10 m Leq L valor pé L90 25 14 264 m hL1suc f L Leq Vs2 2g 0021 10 264 00666 09972 2 x 981 hL1suc 058 m g Perda de carga no recalque VR V AR 4 V πDr2 4 000347 π 003522 357 mms e D 0005 mm 352 mm 142 x 1041 Re VR Dr ν 357 x 00352 00000013 99600 escoamento turbulento f 025 log e 37 Dr 574 Re092 025 log 142 x 104 37 574 96 6002 00188 L H L da tabela Leq 2 L90 2 L45 1 L90 1 L net 2 x 07 2 x 051 07 49 Leq 777 m Projeto Máquinas Hidráulicas a OBS viscosidade cinemática da água no enunciado está muito alta Valores nominais são 1000 x menores V População x quota 1500 hab x 200 l host dia formada V 12500 lh 000347 m3s ou 125 m3h b Para o dimensionamento da linha de sucção devemos considerar segundo a ABNT menor que 1 ms Para uma velocidade de 1 ms V VA V π D24 V Ds sqrt4 V TV sqrt4 000347 π 1 00665 m ou 665 mm Para que a velocidade seja menor que 1 ms devemos selecionar um diâmetro comercial maior que 665 mm Segundo o catálogo seria o tubo de 75 mm que apresenta um diâmetro interno de 75 242 666 mm 666 665 c Para o dimensionamento da linha de descarga utilizaremos uma velocidade recomendada pela norma ABNT NBR 92166 Dr 0587 m3hopes operação 24 h025 sqrtV Dr 0587 824025 sqrt000347 00263 m Dr 263 mm Assim escolheremos a tubulação com um diâmetro interno mais próximo de 26 mm que é a tubulação de 40 mm com um diâmetro interno de 352 mm Segundo o fabricante para uma carga de 122 m um diâmetro do rotor de 260 mm e uma vazão de 125m³h o NPSHr é de 26 m Com isso vamos calcular o NPSHd da bomba Para isso devemos saber a temperatura da água De acordo com as tabelas da bibliografia para uma viscosidade cinemática de 13 x 10⁶ m²s a temperatura da água é de aproximadamente 10C Esta será a temperatura adotada Pelos rótulos temos que para uma temperatura de 10C Pvγ 0125 mca Considerando que o local está no nível do mar Patmγ 1033 m Assim sendo NPSHd Psγ Pvγ Z₁ hresuc 1033 0125 4 058 NPSHd 568 m Como NPSHd NPSHr não haverá cavitação 568 26