Avaliação Progressiva 2 - Saneamento I

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ UFC CAMPUS CRATEÚS Avaliação Progressiva 2 AP2 Disciplina Saneamento I Professora Larissa Granjeiro Lucena Crateús 26 de agosto de 2021 Aluno Matrícula Instruções Prova individual e com consulta Horário 10h15h IMPORTANTE Não pode consultar os colegas Não esquecer de assinar todas as páginas da folha de resposta Colocar seu nome e matrícula na primeira página da folha de resposta Apresentar todos os cálculos necessários de forma organizada Pode usar caneta azul caneta preta ou grafite desde que as respostas fiquem nítidas Respostas argumentativas idênticas entre os alunos não contarão pontuação Após o término a prova bater foto da folha de resposta fotografar ou escanear em boa qualidade e gerar um arquivo em pdf Entregar a folha de respostas na aba Tarefas do SIGAA no campo da Avaliação Progressiva 2 AP2 Administrem bem o tempo e façam uma ótima prova 2 1 20 pontos Uma estação elevatória está localizada após uma estação de tratamento de água e deve aduzir água até um reservatório de distribuição de um certo município e seu desenho esquemático está representado na Figura 1 Determinar a vazão de dimensionamento dessa unidade m³s e m³h b altura manométrica c selecionar bomba Rendimento da bomba Potência da bomba potência absorvida pelo conjunto motobomba Diâmetro do rotor NPSHd d verifique se a bomba terá problemas de cavitação caso tenhativesse problemas qual o ajuste que você faria no projeto As condições de trabalho são dadas abaixo é fundamental para a resolução dessa questão verificar os anexos da prova que se encontram no fim desse arquivo População de projeto 25000 habitantes q 200Lhabdia K112 K215 Patmγ1033 mca Pvγ0238mca C130 Ferro fundido Dr 250mm e Ds 300mm Comprimento equivalente na sucção 434 m ver fórmulas em anexo Comprimento equivalente no recalque 351 m ver fórmulas em anexo Comprimento real da adutora 2000 m Adotar bomba do catálogo anexo KSB 100200 3500 rpm O NPSH disponível deve superar em 20 e no mínimo em 050 m o NPSH requerido pela bomba em todos os pontos de operação NBR 12214 1992 Figura 1 a Corte esquemático da estação elevatória b Corte esquemático do terreno onde passará a adutora de recalque 3 2 15 ponto Você é o engenheiro responsável por dimensionar um reservatório elevado circular que deverá atender uma comunidade de 6000 habitantes Indique a se o volume do reservatório precisa ser particionado em dois um semiapoiado e um elevado e o volume de cada um b e as dimensões dos reservatórios altura área diâmetro Dados O consumo per capita é de 180 Lhabdia e coeficientes do dia e hora de maior consumo iguais a 12 e 15 Volume de reservação adotado 13 do volume consumido no dia de maior consumo Considere a Tabela 3 10 ponto Observe o gráfico abaixo de duas bombas associadas e responda Obs As respostas das letras a b e c são pares ordenados Q Hman obtidos a partir da análise da Figura abaixo a Qual o ponto de operação do sistema Q Hman b Como cada bomba Q Hman está contribuindo para o sistema c Caso a bomba 1 pare de funcionar qual o novo ponto de operação desse sistema Q Hman d O que acontece com a potência do sistema caso a bomba 1 pare de funcionar e assim só a bomba 2 esteja contribuindo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Q Ls Hman m Curva 1 Curva 2 Curva 1 Curva 2 Curva do Sistema 4 4 30 pontos Complete a tabela de dimensionamento células em cinza da rede ramificada da Figura abaixo faça o teste de pressões e indique a cota piezométrica do reservatório e o nível mínimo do reservatório São conhecidos P Mín P Mín P Máx P Máx TESTE DE PRESSÕES Nível mínimo do reservatório População atendida 4300 habitantes Consumo per capita 200 lhabdia Coeficiente do dia de maior consumo K1 12 Coeficiente da hora de maior consumo K2 15 Cotas do terreno Desenho Comprimento dos trechos da rede Desenho Material da tubulação 110 Perda de Carga Perda de Unitária J Carga no m Jusante Em Marcha Montante Fictícia mm ms mm Trecho Hf Montante Jusante a Montante a Jusante Montante Jusante Montante Jusante 1 50 50 050 00104 05181 10300 10500 2 40 50 040 00069 02743 10300 10000 3 90 150 030 00011 01002 10500 10300 4 80 75 035 00034 02745 10400 9800 5 60 75 026 00020 01209 10400 9900 6 40 150 035 00015 00610 10500 10400 7 100 200 051 00021 02142 11200 10500 Pressão Estática Planilha de Cálculo da Rede Trecho Extensão Vazão ls Diâmetro Velocidade Cota do Terreno Cota Piezométrica Pressão Dinâmica Nível mínimo do reservatório Pressão estática máxima 500 kPa 50 mca Pressão dinâmica mínima 100kPa 10mca 5 5 05 ponto Temos um filtro em uma Estação de Tratamento de Água ETA que recebe uma vazão de 40 m³h e a área de Filtração é de 50 m² qual a taxa de filtração em m³m²dia 6 05 ponto Um decantador possui uma taxa de aplicação superficial de 45 m³m²dia qual a velocidade de sedimentação das partículas cmmin 7 05 ponto Uma ETA tem uma vazão de 17500 Ls com tempo de mistura de 22 s Qual o volume da câmara de mistura rápida m³ 8 10 ponto Escreva qual o nome da etapa de tratamento de água que se relaciona com a característica ou objetivo apresentado a Etapa que tem uma função primordial de correção de falhas que porventura tenham ocorrido na fase de clarificação b Etapa que consiste em uma operação unitária que objetiva a aglomeração das partículas por efeito do transporte do fluido c Etapa que objetiva a remoção de sólidos grosseiros e areia d Etapa que objetiva remover patógenos da água e Etapa que utiliza unidades que podem ser convencionais ou de baixa taxa e de elementos tubulares ou de alta taxa f Etapa que objetiva promover a prevenção da cárie dentária g Etapa que objetiva o controle da corrosividade e agressividade da água h Etapa que envolve a redução da densidade das partículas sólidas pela sua adesão a microbolhas de ar i Etapa em que um reagente químico pode ser adicionado à água para precipitação de compostos inorgânicos como ferro e manganês j Etapa que objetiva eliminar a carga eletroestática negativa da superfície das partículas 6 Anexo Onde Lv Comprimento virtual Le comprimento equivalente L comprimento real J1065Q185C185D487 vapor atm S g s d P P H H NPSH Onde NPSHd carga de sucção positiva disponível m Hgs altura estática geométricade sucção positiva quando a bomba está afogada e negativa caso contrário m Patm pressão atmosférica Nm2 Pvapor pressão do vapor de água Nm2 peso específico da água Nm3 HS somatório das perdas de carga distribuídas e localizadas na tubulação de sucção Pl potência hidráulica em HP ou CV PM potência absorvida pelo conjunto motobomba em CV γ peso específico da água 1000 kgfm³ Q vazão m3s rendimento do conjunto motobomba B M 𝐶𝑃𝑀 𝐶𝑃𝐽 ℎ𝑓 𝑃𝐷𝑀 𝐶𝑃𝑀 𝐶𝑇𝑀 𝑃𝐷𝐽 𝐶𝑃𝐽 𝐶𝑇𝐽 𝑃𝐸𝑀 𝐶𝑃𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜 𝐶𝑇𝑀 𝑃𝐸𝐽 𝐶𝑃𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜 𝐶𝑇𝐽 Onde CP Cota Piezométrica CT Cota do terreno hfperda de carga total no trecho PD Pressão dinâmica PE Pressão estática M Montante J Jusante 𝐻 𝐿𝑣 𝐽 𝐻 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑡í𝑛𝑢𝑎 𝑒 𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 Obs Use essa fórmula da perda de carga total para o cálculo da perda de carga total da sucção e em seguida para o cálculo da perda de carga total do recalque 𝑃𝑀 𝛾𝑄𝐻𝑚𝑎𝑛 75𝜂 𝐶𝑃𝐽 𝐶𝑃𝑀 ℎ𝑓 𝐿𝑣 𝐿𝑒 𝐿 𝑃𝑙 𝛾𝑄𝐻𝑚𝑎𝑛 75 7 Catálogo da Bomba