Definições de Dimensionamento em Sistemas de Bombeamento

Dimensionamento Dimensionamento Definições ALTURA DE SUCÇÃO AS Desnível geométrico altura em metros entre o nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba ALTURA DE RECALQUE AR Desnível geométrico altura em metros entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de maior elevação do fluido até o destino final da instalação reservatório etc NIVEL ESTÁTICO Distância vertical em metros entre a borda do reservatório de sucção e o nível lâmina da água antes do início do bombeamento NIVEL DINÂMICO Distância vertical em metros entre a borda do reservatório de sucção e o nível lâmina mínimo da água durante o bombeamento da vazão desejada Reservatório superior Dimensionamento Definições PERDA DE CARGA NAS TUBULAÇÕES Atrito exercido na parede interna do tubo quando da passagem do fluido pelo seu interior É mensurada obtendose através de coeficientes um valor percentual sobre o comprimento total da tubulação em função do diâmetro interno da tubulação e da vazão desejada PERDA DE CARGA LOCALIZADA NAS CONEXÕES Atrito exercido na parede interna das conexões registros válvulas dentre outros quando da passagem do fluido É mensurada obtendose através de coeficientes um comprimento equivalente em metros de tubulação definido em função do diâmetro nominal e do material da conexão REGISTRO Dispositivo para controle da vazão de um sistema hidráulico MANÔMETRO Instrumento que mede a pressão relativa positiva do sistema VAZÃO Quantidade de fluido que a bomba deverá fornecer ao sistema Unidades mais comuns m³h lh lmin ls Onde 1 m³h 1000 lh 1667 lmin 0278 ls Dimensioamento Dimensionamento Definições O sistema de bombeamento é um sistema intermitente ela é acionada em torno de 3x ao dia o que será suficiente para recalcar todo o volume de consumo diáriovolume total do empreendimento durante uma parcela do dia não funcionando 24hrs O cálculo da tubulação de recalque se dá apenas para reservas de consumo A reserva de incêndio ficará reservada e disponível sendo apenas utilizada se houver algum sinistro Recalque Pela NBR 5626 Q 015CD ou QCDh sendo uma média de h66 horas Q Vazão CD consumo diário h tempo em horas que a bomba vai funcionar durante o dia variando entre 45 a 66 horas Ex 3 ciclos de 1h30min ou 3 ciclos de 2h20min Obs Trabalhando com o máximo de horas possível conseguese diminuir o diâmetro das tubulações Recalque A NBR 5626 recomenda o uso da fórmula de Forschheimmer para dimensionar a tubulação de recalque Recalque QCDh Q1056 m³dia h 6 horasdia Qr10566 1760m³ p m³s Qr3600 Qr 0005m³s Vazão de recalque da edificação Xh24 624 025 Dr13 000505 02514 0065m 65mm TUBO CPVC DN 73MM Projeto Base Vazões Tabela Vazão nos pontos de utilização em função do aparelho e da peça de utilização Perda de carga localizada Dimensionamento do Sistema de Distribuição As tubulações são dimensionadas para funcionar como condutos forçados Parâmetros necessários no dimensionamento do sistema de distribuição Denominamse condutos sob pressão ou condutos forçados as canalizações onde o líquido escoa sob uma pressão diferente ou superior à pressão atmosférica As seções desses condutos são sempre fechadas e o líquido escoa enchendoas totalmente são em geral de seção circular As canalizações devem resistir a pressão interna Exemplos Canalizações prediais de água quente e fria Canalizações de distribuição de água na cidade Vazão Velocidade Pressão Perda de carga Dimensionamento do Sistema de Distribuição Dimensionamento do Sistema de Distribuição Nos cálculos de dimensionamento é indicado ir dimensionando trecho a trecho de tubulação ou seja vou dimensionando até onde tenho um nó derivando A soma da vazão de cada ponto do pavimento gera diâmetros diâmetros nas prumadas logo no barrilete teremos o somatório de cada tubulação do barrilete O barrilete alimenta cada lado da prumada A NBR 5626 recomenda que não haja velocidades acima de 3ms porém cada fabricante determina uma velocidade em função do diâmetro de cada tubulação Dimensionamento do Sistema de Distribuição Caso consideremos o funcionamento de todos os pontos de consumo com vazão máxima estarei superdimensionando o projeto pois isso raramente ocorre Dessa forma teremos a quantidade de todos os apartamentos porém todos os elementos funcionando ao mesmo tempo é improvável de ocorrer Ou seja considerando lavatórios pias de cozinha chuveiros torneiras todos os itens do empreendimento estarei gerando sistemas menos econômicos Logo devese determinar a vazão máxima provável desse projeto e não a vazão máxima de projeto O cálculo da vazão provável será por meio de pesos e na NBR 5626 há uma tabela dos pesos definidos para cada ponto de consumo Assim calculo a vazão do meu projeto Dimensionamento do Sistema de Distribuição Para o dimensionamento do sistema é necessário o cálculo da vazão em ramais colunas e barriletes A determinação das vazões de projetos dos ramais colunas e barriletes pode ser feita de duas maneiras Soma das vazões de todos os aparelhos ligados ao ramal vazão máxima possível o que não ocorre escolhendo essa superdimensiona o projeto Incorporação de fatores de simultaneidade a vazão máxima possível obtendose a vazão máxima provável ou então simplesmente soma das vazões dos aparelhos ligados ao ramal e que se julga estarem em funcionamento simultâneo Dimensionamento do Sistema de Distribuição Consumo máximo possível Macintyre 1990 recomenda que se utilize esse critério para casas em cuja cobertura exista apenas um ramal alimentando as peças dos banheiros cozinha e área de serviço pois é possível que por exemplo a descarga do vaso sanitário a pia da cozinha e o tanque funcionem ao mesmo tempo Dimensionamento do Sistema de Distribuição Consumo máximo provável Esta hipótese baseiase no fato de ser pouco provável uso simultâneo de todas os aparelhos de um mesmo ramal e que a probabilidade diminui com o aumento do número de aparelhos Roy Hunter fez um estudo de probabilidade de ocorrência de uso simultâneo das peças e atribuiu pesos às mesmas e estabeleceu a dependência entre as descargas nos aparelhos e a soma dos pesos de todos os aparelhos Esses pesos são estabelecidos por comparação dos efeitos relativos produzidos por diferentes tipos de aparelhos A vazão final é dada por Q 03 ΣP 05 03 faz parte do coeficiente do uso simultâneo no projeto ΣP é o somatório dos pesos de cada ponto de utilização Dimensionamento de ramais Dimensionamento do Ramal de Entrada 02 chuveiros 2 02 bacias sanitárias 2 02 lavatórios 2 01 tanque 1 01 pia de cozinha 1 01 máquina de lavar roupas 1 01 máquina de lavar louças 1 Somatório dos pesos ΣP Vazão final do meu Ramal de Entrada ou Tubulação de Entrada Q 03ΣP 05 Unidade ls Vazão simultânea do apartamento Vazão Máxima Provável Vazão Máxima Possível Considerar as vazões de cada ponto de utilização Vazão Máxima Possível Vazão Máxima Provável Dimensionamento do Ramal de Entrada 02 chuveiros 02 bacias sanitárias 02 lavatórios 01 tanque 01 pia de cozinha 01 máquina de lavar roupas 01 máquina de lavar louças Somatório dos pesos ΣP 01 Chuveiro 01 Tanque e a Pia da Cozinha funcionando simultaneamente 070 ls de vazão Dimensionamento do Ramal de Entrada Dimensionamento do Ramal de Entrada Vou dimensionando trecho a trecho até chegar ao nó onde haverá a primeira derivação Quando tenho um ramal que alimenta mais de um ponto é necessário fazer o cálculo por vazão de cada ponto de utilização ou seja adotando os pesos de cada ponto Havendo um ramal que alimenta apenas um ponto de utilização ou seja ramal individual para o ponto devese considerar a vazão total desse ponto de utilização Ex Trecho do chuveiro adotaremos a Vazão dele 020 Na residência teremos o ramal de entrada que vai partir de A até B 02 chuveiros 02 bacias sanitárias 02 lavatórios Somatório dos pesos ΣP Q 03ΣP 05 Dimensionalamento do Ramal de Entrada Dimensionalamento do Ramal de Entrada Dimensionamento do Sistema de Distribuição Velocidade A velocidade de escoamento é limitada em função do ruído rugosidade da possibilidade de corrosão e também para controlar o golpe de aríete A velocidade É necessário calcular a velocidade de cada tubulação O cálculo da velocidade é realizado por método simplificado pela Equação da Continuidade V Q A em ms Onde A Área da da seção no tubo Q Vazão V Velocidade A NBR 562698 recomenda que a velocidade da água em qualquer trecho da tubulação não atinja valores superiores a 30ms Tubulação de Recalque Pressão A NBR 562698 recomenda os seguintes valores máximos e mínimos para pressão em qualquer ponto da rede Máxima estática 400kpa 40mca Mínima Dinâmica 50kpa 05mca É válido para lavatórios pia de cozinha Em Chuveiros a Pmín permitida por norma é 1mca O Dimensionamento é realizado de forma que a Pressão fique entre o mínimo e o máximo permitido Caso se alcance pressões acima de 40 mca é necessário instalar uma válvula redutora de pressão na tubulação Dimensionamento do Sistema de Distribuição A distribuição de água de um prédio reservatório superior barrilete colunas ramais e subramais Dimensionamentos de subramais Dimensionamento dos ramais Dimensionamento das colunas Dimensionamento de barrilete Dimensionamento do Sistema de Distribuição As primeiras informações que precisamos saber para o dimensionamento das tubulações de água fria são O número de peças de utilização que esta tubulação irá atender A quantidade de água vazão que cada peça necessita para funcionar perfeitamente Dimensionamento do Sistema de Distribuição Dimensionamento dos subramais e ramais Cada subramal serve a uma peça de utilização ou aparelho sanitário apenas Um ramal leva água para mais de uma peça sanitária Dimensionamento do Sistema de Distribuição Dimensionamento do Sistema de Distribuição Dimensionamento do Sistema de Distribuição Perspectiva Isométrica Apartamento Colunas de Águafria AF Perspectiva Isométrica Apartamento Coluna única para Medição Individual Dimensionamento dos subramais 36 Os subramais são dimensionados para atendimento da vazão mínima requerida pelo ponto de utilização A tabela a seguir indica o diâmetro mínimo exigido em função do tipo de aparelho a ser conectado ao ponto de utilização Verifico o subramal em função de diâmetro vazão velocidade para determinar a perda de carga e pressão disponível Dimensionamento dos subramais 37 OBS Para os chuveiros a norma recomenda utilizar o DE de 25 mm Dimensionamento das tubulações Dimensionamento de ramais Ramais Derivam das colunas e alimentam os sub ramais O dimensionamento do ramal será feito considerando o consumo máximo provável pelo métodos dos pesos Considerar o consumo simultâneo de alguns aparelhos CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL Dimensionamento de ramais A vazão é determinada pela fórmula Procedimento de cálculo Determinase as duas peças de maior peso Para determinação do diâmetro externo dos ramais lembrese é considerado apenas as peças de maior peso A vazão e o respectivo diâmetro do trecho é obtido através do ábaco da soma dos pesos O ábaco fornece o diâmetro do ramal de alimentação em função da vazão calculada Cálculo dos ramais Considerar apenas as peças de maior peso Dimensioamento de ramais Ábaco de luneta Diâmetro Interno DI Diâmetros DI DE 17 20 216 25 278 32 352 40 44 50 534 60 666 75 756 85 978 110 Dimensioamento dos ramais Dimensionamento das tubulações Dimensionamento da coluna Procedimento Ter em mãos o corte vertical do edifício Somar os pesos de baixo para cima do edifício Determinar o diâmetro dos tubos consultando o ábaco de soma dos pesos Dimensionamento das tubulações Dimensionamento do barrilete Procedimento Somar o peso de todas as colunas e determinar o diâmetro do barrilete através do ábaco de soma de pesos Dimensionamento do barilette