Projeto de Irrigação por Aspersão - Marcio Antonio Vilas Boas

PROJETOS DE IRRIGAÇÃO Marcio Antonio Vilas Boas Irrigação Engenharia Agrícola CCETUNIOESTE 45 999735432 PROJETO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO Dimensionar um sistema de irrigação por aspersão para a área 𝟑 𝟎 𝒉𝒂 Utilizandose dos seguintes dados Cultura Milho Semente Solo Usar 40 de água disponível f Cc 28 em peso Profundidade das raizes 50 cm Pm 16 em peso Da 125 gcm3 Aspersão convencional com eficiência de 80 VIB 15mmh Funcionamento de 18 horasdia Tubulação de PVC 6m C150 Altura do aspersor 2m Diâmetros comerciais mm Motobomba Eficiência rendimento da bomba Eb65 5075100125 150 Eficiência do rendimento do motor Em 92 Altura de sucção 4m Clima Etc máxima 5mmdia Comprimento da tubulação de sucção 6m 2 6 100m 170 m 182 m Fonte de água Croqui da área 1 LÂMINA TOTAL DE IRRIGAÇÃO 𝐶𝑅𝐴 28 16 10 125 04 50 30𝑚𝑚 𝐼𝑅𝑁 𝐶𝑅𝐴 30𝑚𝑚 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 30 08 375𝑚𝑚 Ob Se a eficiência do sistema é de 80 as perdas serão de 20 2 TURNO DE REGA E PERÍODO DE IRRIGAÇÃO 𝑇𝑅 𝐶𝑅𝐴 𝐸𝑇𝑐 30 5 6 𝑑𝑖𝑎𝑠 TR 6 dias PI 5 dias 𝟏 𝒅𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒇𝒐𝒍𝒈𝒂 𝒅𝒐𝒎𝒊𝒏𝒈𝒐 3 ESCOLHA DO ASPERSOR 𝑰𝒂 𝑽𝑰𝑩 𝒆𝒎 𝒇𝒖𝒏çã𝒐 𝒅𝒂 𝒕𝒐𝒑𝒐𝒈𝒓𝒂𝒇𝒊𝒂 𝒄𝒐𝒃𝒆𝒓𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒐 𝒔𝒐𝒍𝒐 𝒆 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 Características do Aspersor Fabricante Modeloescolhido Bocal 46 x 38 mm Pressão de Serviço 35 mca Vazão 208 m3hora Espaçamento 12m x18m Raio irrigado 16m 3 ESCOLHA DO ASPERSOR INTENSIDADE DE APLICAÇÃO 𝑰𝒂 𝟐 𝟎𝟖 𝟏𝟐𝒙𝟏𝟖 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑰𝒂 𝟗 𝟔𝟑 𝒎𝒎 𝒉𝒐𝒓𝒂 𝟏𝟓𝒎𝒎𝒉𝒐𝒓𝒂 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Tempo Necessário por Posição TNP 𝑇𝑖 𝐼𝑇𝑁 𝐼𝑎 𝑇𝑖 375 963 39 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 36 min 06 horas mudança da tubulação 𝑇𝑁𝑃 𝑇𝑖 𝑇𝑚𝑢𝑑𝑎𝑛ç𝑎 39 0645 h 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número de posições Irrigadas por linha Lateral por Dia NPLD 𝑁𝑃𝐿𝐷 𝑁ℎ𝐹 𝑇𝑁𝑃 NPLD 18 45 4 4 posiçõeslinhadia NhF número de horas diárias de trabalho foi informado no inicio do projeto 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número Total de posições NTP 𝑁𝑇𝑃 182 18 x 2 20 posições 2 𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑎 á𝑟𝑒𝑎 LP 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número de posições a Serem Irrigadas por dia NPID 𝑁𝑃𝐼𝐷 𝑁𝑇𝑃 𝑃𝐼 NPID 20 5 4 posições a serem irrigadas por dia 𝑜𝑏𝑠 𝑈𝑠𝑎 𝑃𝐼 𝑒 𝑛ã𝑜 𝑜 𝑇𝑅 4 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE LINHAS LATERAIS Número de Linhas Laterais NLL 𝑁𝐿𝐿 𝑁𝑃𝐼𝐷 𝑁𝑃𝐿𝐷 NLL 4 4 1 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 𝐿𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑜𝑏𝑠 𝐸𝑠𝑡𝑒 𝑐á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑝𝑜𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟 𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑢𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo do número de aspersores 𝑁 𝐿 𝐸𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑜𝑟 N 85 12 7 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 L 85m metade da largura a ser irrigada 𝐸𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑝𝑎ç𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑜𝑟 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da vazão na Linha Lateral 𝑸 𝑵 𝒒 𝟕 𝒙 𝟐 𝟎𝟖 𝒎𝟑 𝒉 𝟏𝟒𝟓𝟔𝒎𝟑 𝒉 𝟎𝟎𝟎𝟒𝟎𝒎𝟑 𝒔 𝒐𝒃𝒔 𝑵 𝒏ú𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒅𝒆 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓𝒆𝒔 𝒒 𝒗𝒂𝒛ã𝒐 𝒅𝒐 𝒂𝒔𝒑𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓 𝒆𝒔𝒄𝒐𝒍𝒉𝒊𝒅𝒐 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da variação de pressão máxima permitida 𝑷 𝟐𝟎𝑷𝑺 𝑃 ℎ𝑓 𝐷𝑛 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da variação de pressão máxima permitida 𝑷 𝟐𝟎𝑷𝑺 2 020 35 ℎ𝑓 2 100 𝑥 85 𝑚 7 ℎ𝑓17 ℎ𝑓 53 𝑚𝑐𝑎 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Fator de múltiplas saídas em função do coeficiente de Hazen Willians 𝐹 1 𝑚 1 1 2 𝑁 𝑚 1 6 𝑁2 𝐹 1 1851 1 27 1851 672 0425 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Perda de carga Fictíciapara aplicação da equação de Hazen Willians ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 ℎ𝑓 53 0425 1247 mca 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo do diâmetro da Tubulação da Linha Lateral 𝐷 10646 𝑄 𝐶 185 𝐿 ℎ𝑓 0205 𝐷 10646 00040 150 185 85 1247 0205 D 0044m 44mm 50mm comercial 5 DIMENSIONAMENTO DA LINHA LATERAL Cálculo da perda de carga na tubulação com diâmetro comercial ℎ𝑓 10646 𝑄 𝐶 185 𝐿 𝐷 487 ℎ𝑓 10646 00040 150 185 85 0050 487 677 mca ℎ𝑓 ℎ𝑓 𝐹 677 0425 288𝑚𝑐𝑎 real 6 PRESSÃO NO INÍCIO DA LINHA LATERAL 𝑷𝒊𝒏 Cálculo da pressão no inicio da linha Lateral 𝑷𝒊𝒏 𝑷𝑺 𝑨𝒂 𝟑 𝟒 𝒉𝒇 𝟏 𝟐 𝑫𝒏 Declive 𝑃𝑖𝑛 35 2 3 4 288 1 2 170 3831 Aclive pior situação em irrigação 𝑃𝑖𝑛 35 2 3 4 288 1 2 170 𝟒𝟎 𝟎𝟏 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Método Limite de velocidade do escoamento 10 20 ms equação de continuidade 𝑸 𝑨 𝑽 𝝅𝑫𝟐 𝟒 𝑽 𝑫 𝟒𝑸 𝝅𝑽 Usase V15 ms 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Método Limite de velocidade do escoamento 10 20 ms usase v 15 ms Vazão na linha Principal 𝑸𝑳𝑷 𝑸𝑳𝑳 𝑵𝑳𝑳 𝑸𝑳𝑷 00040 1linha lateral 00040m3s 𝑳𝑳𝑷 𝟏𝟖𝟐𝒎 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒂 á𝒓𝒆𝒂 𝑫 𝟒𝟎𝟎𝟎𝟒 𝟑𝟏𝟒𝟏𝟓 0058m 58mm não e comercial calcular a velocidade 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Seguinte opções a Toda a linha com um diâmetro de 75mm que resultaria numa velocidade de escoamento de 10 ms b Toda a Linha com um diâmetro de 50mm que resultaria numa velocidade de 21ms c Parte da linha com 75mm e parte com 50 mm de diâmetro Vamos usar neste projeto o diâmetro imediatamente superior 75mm 7 DIMENSIONAMENTO DA LINHA PRINCIPAL Definido 75 mm calcular 𝒉𝒇 𝒉𝒇 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟎𝟒 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟏𝟖𝟐 𝟎𝟎𝟕𝟓 𝟒𝟖𝟕 𝟐 𝟎𝟏 𝒎𝒄𝒂 Não tem cálculo de multiplas saídas aqui Normalmente o que se adota e que o número de linhas laterais define o número de trechos da Linha principal 2 LL Trecho AB e Trecho BC 3LL Trecho AB Trecho BC e Trecho CD 8 DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE RECALQUE Usase também o método do limite de velocidade de escoamento 1020 ms Neste caso será o mesmo da linha principal 𝐷 40004 314 150058m 58mm 75mm comercial 𝑸𝑳𝒊𝒏𝒉𝒂 𝑹𝒆𝒄𝒂𝒍𝒒𝒖𝒆 𝑸𝑳𝑷 𝟎 𝟎𝟎𝟒 𝒎𝟑 𝒔 𝑳𝒓𝒆𝒄𝒂𝒍𝒒𝒖𝒆 𝟏𝟎𝟎𝒎 motoboma ate entrada da área 9 DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE SUCÇÃO Neste projeto admitese um diâmetro comercial logo acima da linha de recalque 𝑫 𝟏𝟎𝟎 𝒎𝒎 Na linha de sucção normalmente adota se um valor comercial superior ao da linha de recalque ou principal 10 CONJUNTO MOTOBOMBA Vazão do projeto 𝑸𝒑𝒓𝒐𝒋𝒆𝒕𝒐 𝟎 𝟎𝟎𝟒𝒎𝟑𝒔 𝟒𝑳𝑺 Na linha de sucção normalmente adota se um valor comercial superior ao da linha de recalque ou principal 10 CONJUNTO MOTOBOMBA Cálculo da Altura Manométrica 𝑯𝒎 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝑷𝒊𝒏 𝒉𝒇𝑳𝑷 𝑫𝒏𝑳𝑷 𝑯𝒇𝑳𝑹 𝑫𝒏𝑳𝑹 𝑯𝒇𝑳𝑺 𝑫𝒏𝑳𝑺 𝒉𝒇𝒍𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒂𝒔 10 CONJUNTO MOTOBOMBA a Pressão no ínicio da Linha lateral 𝑷𝒊𝒏 𝟒𝟎 𝟎𝟏 𝒎𝒄𝒂 b Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha principal 𝑫𝒏𝑳𝑷 𝟔 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟖𝟐 𝟏𝟎 𝟗𝟐 m 𝒉𝒇𝑳𝑷 𝟐 𝟎𝟏 𝐦𝐜𝐚 10 CONJUNTO MOTOBOMBA C Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de recalque 𝑫𝒏𝑳𝑹 𝟔 𝒆𝒎 𝟏𝟎𝟎𝒎 𝟔𝒎 𝒉𝒇𝑳𝑹 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟎𝟒 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟏𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟕𝟓 𝟒𝟖𝟕 𝟏 𝟏𝟏mca 10 CONJUNTO MOTOBOMBA d Cálculo da perda de carga e diferença de nível na linha de sucção 𝑫𝒏𝑳𝑹 𝟒𝒎 𝒉𝒇𝑳𝑹 𝟏𝟎 𝟔𝟒𝟔 𝟎𝟎𝟎𝟒 𝟏𝟓𝟎 𝟏𝟖𝟓 𝟔 𝟎𝟏𝟎𝟎 𝟒𝟖𝟕 𝟎 𝟎𝟐 mca 10 CONJUNTO MOTOBOMBA e Cálculo da perda de carga localizada 𝒉𝒇𝑳𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒂 𝟑 𝟓 𝒅𝒐𝒔 𝒅𝒆𝒎𝒂𝒊𝒔 𝒑𝒂𝒓â𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝒉𝒇𝑳𝒐𝒄𝒂𝒍𝒊𝒛𝒂𝒅𝒐 𝟒 𝟏𝟎𝟎 𝟔𝟒 𝟎𝟕 𝟐 𝟓𝟔 mca 10 CONJUNTO MOTOBOMBA f Cálculo da altura manométrica total 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝟒𝟎 𝟎𝟏 𝟏𝟎 𝟗𝟐 𝟐 𝟎𝟏 𝟏 𝟏𝟏 𝟔 𝟎 𝟎𝟐 𝟒 𝟐 𝟓𝟔 𝑯𝒎𝒂𝒏 𝟔𝟔 𝟔𝟑𝒎𝒄𝒂 10 CONJUNTO MOTOBOMBA g Potência da motobomba𝑷𝒐𝒕 g1Potência do motor a comprar 𝐏𝐨𝐭 𝐐𝐇𝐦𝐚𝐧 𝟕𝟓𝐄𝐛 𝟒 𝟔𝟔𝟔𝟑 𝟕𝟓 𝟎𝟔𝟓 546cv G2 Potência para cálculo da energia consumida 𝑷𝒐𝒕 𝑸𝑯𝒎𝒂𝒏 𝟕𝟓𝑬𝒃𝑬𝒎 𝟒𝟎 𝟔𝟔𝟔𝟑 𝟕𝟓 𝟎𝟔𝟓 𝒙𝟎𝟗𝟐 594 cv Comercial 75 CV NORMAS ABNT NORMA ISO 15081 05122016 Símbolos Gráficos para Sistemas de irrigação pressurizados Tubo gotejador Gotejador Aspersor circulo total Aspersor circulo parcial setorial Aspersor escamoteáv el Escamoteável Circulo parcial Sprayer circulo total Sprayer circulo parcial ou setorial Captação de água Linha de Recalque 100 4 ROTEIRO DE CÁLCULOS 1 Lâmina Total de Irrigação 2 Turno de Rega e Período de Irrigação 3 Escolha do Aspersor 4 Definição de Linhas Laterais 5 Dimensionamento da Linha Lateral 6 Pressão no ínicio da Linha lateral 7 Dimensionamento da Linha Principal 8 Dimensionamento da Linha de Recalque 9 Dimensionamento da linha de Sucção 10 Conjunto Motobomba 11 Croqui de Funcionamento do Sistema OBRIGADO MARCIOVILASBOASUNIOESTEBR 45 999735432