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Dimensionamento e Design de Estações Elevatórias de Água: Exame Detalhado de Sala, Poço e , Notas de estudo de Eletrotécnica

Neste documento, aprenda detalhadamente sobre o dimensionamento adequado de salas para montagem de bombas de água, características do poço de sucção, iluminação, circulação de ar e dependências auxiliares. Além disso, explore os conceitos de tubulações, órgãos acessórios, equipamentos elétricos e dispositivos auxiliares, como válvulas, manômetros e medidores.

Tipologia: Notas de estudo

2013

Compartilhado em 27/11/2013

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Adriana_10 🇧🇷

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O dimensionamento da sala deverá ser adequado de modo que esse conjunto
possa ser montado com relativa folga, permitindo a livre circulação dos operadores e a
fácil realização de trabalhos de manutenção ou reparação. Sendo previsto acréscimo no
número de unidades de bombeamento, deverá ser reservado espaço suficiente para a
instalação das mesmas e dos dispositivos que deverão acompanhá-las.
A iluminação deverá ser abundante e, tanto quanto possível natural, sendo
aconselhável, por isso, a colocação de janelas amplas. Deverá haver livre circulação de
ar para evitar a excessiva elevação de temperatura causada pelo aquecimento dos
motores.
Entre as dependências auxiliares, são consideradas indispensáveis uma pequena
sala para uso do operador e uma instalação sanitária com bacia, lavatório e chuveiro. De
acordo com a importância da estação, outros compartimentos como oficina, depósito de
materiais, vestiários e copa poderão ser adicionados.
2)
Poço de sucção
é o compartimento de dimensões limitadas, de onde parte
a tubulação que conduz água para a bomba. As vezes, não existe de fato um
tanque com essas características pois a tomada é feita diretamente no rio,
poço, represa ou em amplo reservatório.
Conforme a situação do nível de água no poço de sucção em relação à boca de
entrada da bomba, há dois casos a considerar:
poço com nível de água abaixo da bomba
uma altura de sucção a ser
vencida pela bomba, necessitando a mesma ser escorvada para poder funcionar;
poço com nível de água acima da bomba
há uma carga permanente sobre a
boca da bomba, que neste caso trabalha afogada.
Em abastecimento de água é mais comum encontrar-se o caso de poço situado
abaixo da bomba. Apresenta a vantagem de se poder montar o conjunto de recalque ao
nível do terreno, ou mais acima, em ambiente claro e ao abrigo das inundações.
Entretanto, devido a necessidade de escorva a operação torna-se mais trabalhosa.
O poço com nível de água acima da bomba exige a construção da sala das
bombas em cota baixa. Encontra-se o caso de bombas de eixo vertical que são imersas
no poço com acionamento feito por motor colocado diretamente acima do poço. O
sistema de bombas afogadas ou semi-enterrados, para a transferência de água para
reservatório elevados. Constituem desvantagens o maior custo das escavações e
estruturas e o perigo de inundações na sala das bombas.
3)
Tubulações e órgãos acessórios
as estações elevatórias compreendem
além das bombas propriamente ditas, um conjunto de tubulações, peças
especiais e órgãos acessórios.
As tubulações das casas de bombas são geralmente de ferro fundido com juntas
de flange. Em se tratando de diâmetro maiores utilizam-se também tubos de aço. Além
do menor peso e da elevada resistência às pressões, têm a vantagem de poderem ser
confeccionados com maior facilidade para quaisquer especificações e também de
poderem ser cortados, soldados ou ajustados no próprio local de montagem.
Os principais órgãos acessórios conectados às tubulações de uma estação
elevatória são os registros, válvulas de retenção, válvulas de pé e os manômetros e
vacnômetros.
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O dimensionamento da sala deverá ser adequado de modo que esse conjunto possa ser montado com relativa folga, permitindo a livre circulação dos operadores e a fácil realização de trabalhos de manutenção ou reparação. Sendo previsto acréscimo no número de unidades de bombeamento, deverá ser reservado espaço suficiente para a instalação das mesmas e dos dispositivos que deverão acompanhá-las. A iluminação deverá ser abundante e, tanto quanto possível natural, sendo aconselhável, por isso, a colocação de janelas amplas. Deverá haver livre circulação de ar para evitar a excessiva elevação de temperatura causada pelo aquecimento dos motores. Entre as dependências auxiliares, são consideradas indispensáveis uma pequena sala para uso do operador e uma instalação sanitária com bacia, lavatório e chuveiro. De acordo com a importância da estação, outros compartimentos como oficina, depósito de materiais, vestiários e copa poderão ser adicionados.

  1. Poço de sucção → é o compartimento de dimensões limitadas, de onde parte a tubulação que conduz água para a bomba. As vezes, não existe de fato um tanque com essas características pois a tomada é feita diretamente no rio, poço, represa ou em amplo reservatório. Conforme a situação do nível de água no poço de sucção em relação à boca de entrada da bomba, há dois casos a considerar:

− poço com nível de água abaixo da bomba → há uma altura de sucção a ser vencida pela bomba, necessitando a mesma ser escorvada para poder funcionar;

− poço com nível de água acima da bomba → há uma carga permanente sobre a boca da bomba, que neste caso trabalha afogada.

Em abastecimento de água é mais comum encontrar-se o caso de poço situado abaixo da bomba. Apresenta a vantagem de se poder montar o conjunto de recalque ao nível do terreno, ou mais acima, em ambiente claro e ao abrigo das inundações. Entretanto, devido a necessidade de escorva a operação torna-se mais trabalhosa. O poço com nível de água acima da bomba exige a construção da sala das bombas em cota baixa. Encontra-se o caso de bombas de eixo vertical que são imersas no poço com acionamento feito por motor colocado diretamente acima do poço. O sistema de bombas afogadas ou semi-enterrados, para a transferência de água para reservatório elevados. Constituem desvantagens o maior custo das escavações e estruturas e o perigo de inundações na sala das bombas.

  1. Tubulações e órgãos acessórios → as estações elevatórias compreendem além das bombas propriamente ditas, um conjunto de tubulações, peças especiais e órgãos acessórios. As tubulações das casas de bombas são geralmente de ferro fundido com juntas de flange. Em se tratando de diâmetro maiores utilizam-se também tubos de aço. Além do menor peso e da elevada resistência às pressões, têm a vantagem de poderem ser confeccionados com maior facilidade para quaisquer especificações e também de poderem ser cortados, soldados ou ajustados no próprio local de montagem. Os principais órgãos acessórios conectados às tubulações de uma estação elevatória são os registros, válvulas de retenção, válvulas de pé e os manômetros e vacnômetros.

− As válvulas ou registros de fechamento utilizados normalmente em estações elevatórias são do tipo de gaveta e dotadas de flanges. Nas instalações normais de bomba centrífuga, a válvula é colocada na tubulação de saída ou de recalque, imediatamente após a válvula de retenção. Emprega-se também o registro, obrigatoriamente, na tubulação de entrada das bombas afogadas.

− As válvulas de retenção são dispositivos destinados a permitir a passagem da água numa só direção. São instaladas na tubulação de saída para que, numa inesperada paralisação do bombeamento, o golpe causado pelo retorno da água não cause danos á bomba.

− Válvulas de pé são peças conectadas na extremidade de tubulações de sucção em instalações de bombas não afogadas. Assegurando a passagem da água somente em direção à bomba permitem que as tubulações de sucção mantenham- se sempre cheias mesmo quando a bomba for paralisada. Nessas condições, quando ela for novamente ligada, poderá iniciar o bombeamento sem dificuldades.

− Os manômetros são conectados, respectivamente, junto à saída e à entrada da bomba, através de uma tubulação de diâmetro reduzido.

Obs.: A escorva é o processo de enchimento da bomba e respectiva tubulação de sucção com água. Nessa operação, a válvula de pé é indispensável, pois se ela não existisse, toda a água voltaria para o poço de sucção. Existem dois sistemas de escorva:

− Utilização de válvula de pé na extremidade do tubo de sucção e enchimento deste e da bomba com água adicionada pela parte superior da bomba.

Formação de vácuo parcial na tubulação de sucção e na bomba, através de ejetor ou de bomba de vácuo.

  1. Equipamento elétrico → incluem-se nesta categoria as chaves de partida e proteção dos motores, os instrumentos de controle e, eventualmente, os transformadores.

Os instrumentos de controle são voltímetros e amperímetros, ligados a cada fase da corrente e, as vezes, o freqüencímetro. São montados sobre painel ou em cabina metálica que abriga também as chaves de partida, as chaves de seccionamento e outros dispositivos auxiliares.

  1. Dispositivos auxiliares → algumas estações elevatórias, dependendo da importância, contam ainda com os seguintes aparelhos, equipamentos ou dispositivos:

− medidor de vazão; − medidor de nível;