ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS

(1)

ESTAÇÕES

(2)

COMPONENTES E SUBCOMPONENTES DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COMPONENTES E SUBCOMPONENTES DO

COMPONENTES E SUBCOMPONENTES DO

SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE

(3)

COMPONENTES DE UMA ESTAÇÃO ELEVATÓRIA COMPONENTES DE UMA ESTA

COMPONENTES DE UMA ESTAÇÇÃO ELEVATÃO ELEVATÓÓRIARIA

•

Equipamento eletro-mecânico

–

Bomba

–

Motor

•

Tubulações

–

Sucção

–

Barrilete

–

Recalque

•

Construção civil

–

Poço de sucção

–

Casa de bomba

(4)

CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS

CLASSIFICA

Ç

ÃO DAS BOMBAS

Bombas cinéticas Ar comprimido Carneiro hidráulico Centrífugas Periféricas Especiais Bombas de deslocamento positivo Pistão Êmbolo Diafragma Alternativas Rotativas Palheta Pistão Elemento flexível Parafuso Fluxo radial Fluxo misto Fluxo axial Estágio único Estágios múltiplos Ejetor Engrenagem Rotor lobular Pistão oscilatório Parafuso Rotor Simples Rotor múltiplo

(5)

PRINCIPAIS COMPONENTES DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

PRINCIPAIS COMPONENTES DAS

BOMBAS CENTR

BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS

Corte de uma bomba centrífuga horizontal de simples estágio

•

Carcaça

•

Rotor

•

Vedação

•

Mancal

Corte de uma bomba centrífuga de simples estágio com rotor de dupla sucção

(6)

BOMBAS CENTRÍFUGAS – CARCAÇA

BOMBAS CENTR

Í

FUGAS

–

CARCA

Ç

A

Quanto ao formato

Bomba centrífuga com carcaça tipo voluta com rotor radial fechado de sucção simples

Quanto a partição

Bomba centrífuga bipartida axialmente com rotor radial de dupla sucção

(7)

BOMBAS CENTRÍFUGAS – ROTOR

BOMBAS CENTR

Í

FUGAS

–

ROTOR

•

Quanto à admissão de líquido

–

Rotor de simples sucção

–

Rotor de dupla sucção

•

Quanto às paredes

–

Rotor aberto

–

Rotor semi-aberto

–

Rotor fechado

•

Quanto à direção de saída do líquido

–

Rotor de fluxo axial

–

Rotor de fluxo radial

–

Rotor de fluxo misto

TIPOS DE ROTOR

Fechado Semiaberto Aberto

(8)

BOMBAS CENTRÍFUGAS – VEDAÇÃO

BOMBAS CENTR

Í

FUGAS

–

VEDA

Ç

ÃO

(9)

BOMBAS CENTRÍFUGAS BOMBAS CENTR

Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor

(10)

Classificação em função da rotação específica (N_q)

onde: N = rotação da bomba, rpm Q = vazão, m3_/s H = altura manométrica, m q 3 4 N Q N H =

Formas do rotor e rendimento da bomba em função da rotação específica

(11)

Classificação de acordo com a disposição do

conjunto motor-bomba

•

Conjunto de eixo horizontal

•

Conjunto de eixo vertical (bombas não submersas e bombas submersas)

(12)

INSTALAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS INSTALA

INSTALAÇÇÃO DAS BOMBAS CENTRÃO DAS BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS

Eixo horizontal de sucção simples

Bipartida com base única para bomba e motor

(13)

MOTORES ELÉTRICOS MOTORES EL

MOTORES ELÉÉTRICOSTRICOS

•

Motor elétrico → equipamento destinada a transformar energia elétrica em

energia mecânica

•

Tipos de motores elétricos

–

Motor de corrente contínua

–

Motor de corrente alternada

Motor síncrono → rotação constante em função da freqüência e

número de pólos

Motor de indução → rotação não coincide com a rotação síncrona

¾ Monofásico ¾ Trifásico s 120f N p =

onde: N_S = rotação síncrona, rpm

f = freqüência, Hz p = número de pólos

(14)

MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO

MOTOR DE INDU

Ç

ÃO TRIF

Á

SICO

Tipos de motor de indução

•

Rotor em gaiola

(15)

MÉTODOS DE COMANDO DE MOTORES DE INDUÇÃO

M

MÉÉTODOS DE COMANDO DE TODOS DE COMANDO DE MOTORES DE INDU

MOTORES DE INDUÇÇÃOÃO

•

Partida direta

•

Partida estrela-triângulo

•

Partida eletrônica (soft-starter)

(16)

FORMAS DE FRENAGEM DE MOTORES ELÉTRICOS

FORMAS DE FRENAGEM DE MOTORES

EL

ELÉÉTRICOSTRICOS

•

Frenagem por contra-corrente

•

Frenagem por injeção de corrente

contínua

(17)

CARACTERÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DE MOTORES ELÉTRICOS

CARACTER

CARACTERÍÍSTICAS ELETROMECÂNICAS DE STICAS ELETROMECÂNICAS DE MOTORES EL

•

Potência do motor

–

Potência mecânica

–

Potência nominal

–

Potência admissível

–

Potência elétrica absorvida da rede

•

Rendimento m m e P P η =

•

Fator de potência ativa aparente P FP cos P = ϕ =

(18)

CARACTER

•

Potência do motor

–

Motores de baixa tensão: 220 V, 380 V, 440 V

–

Motores de média tensão: 600V a 13.800 V

•

Conjugado

(19)

CARACTER

•

Variação da rotação

•

Limitação da corrente de partida

r s 120f (1 s) N N (1 s) p − = = −

onde: N_r = rotação do motor, rpm N_s = rotação síncrona, rpm f = freqüência, Hz

p = número de pólos s = escorregamento soft-starter

(20)

CARACTER

Inversores de freqüência

–

Corrente nominal

–

Tensão nominal

(21)

LOCALIZAÇÃO DA BOMBA EM RELAÇÃO AO NÍVEL DE ÁGUA

LOCALIZA

LOCALIZAÇÇÃO DA BOMBA EM RELAÃO DA BOMBA EM RELAÇÇÃO AO ÃO AO N

NÍÍVEL DE VEL DE ÁÁGUAGUA

Bomba afogada

(22)

BOMBAS CENTRÍFUGAS – ESQUEMA HIDRÁULICO

BOMBAS CENTR

BOMBAS CENTRÍÍFUGAS FUGAS –

– ESQUEMA HIDRESQUEMA HIDRÁÁULICOULICO

Bomba horizontal não afogada Bomba vertical afogada

(23)

CURVAS CARACTERÍSTICAS ESQUEMÁTICAS DE UMA BOMBA CENTRÍFUGA

CURVAS CARACTER

CURVAS CARACTERÍÍSTICAS ESQUEMSTICAS ESQUEMÁÁTICAS DE TICAS DE UMA BOMBA CENTR

(24)

Curvas características de uma bomba centrífuga fornecida

(25)

CURVA CARACTERÍSTICA DO SISTEMA ELEVATÓRIO

CURVA CARACTER

CURVA CARACTERÍÍSTICA STICA DO SISTEMA ELEVAT

(26)

RELAÇÕES CARACTERÍSTICAS NAS BOMBAS CENTRÍFUGAS RELA

RELAÇÇÕES CARACTERÕES CARACTERÍÍSTICAS STICAS NAS BOMBAS CENTR

NAS BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS

Variação da rotação da bomba

1 1 2 2 Q N Q = N 2 1 1 2 2 H N H N   =     3 1 1 2 2 P N P N   =    

Variação do diâmetro do rotor

1 1 2 2 Q Dr Q = Dr 2 1 1 2 2 H Dr H Dr   =     3 1 1 2 2 P Dr P Dr   =    

(27)

Variação nas características da bomba pela variação da rotação

(28)

CAVITAÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓRIOS CAVITA

CAVITAÇÇÃO DE CONJUNTOS ELEVATÃO DE CONJUNTOS ELEVATÓÓRIOSRIOS

Detalhes da erosão do rotor de uma bomba centrífuga

Erosão do rotor da bomba causado pela cavitação

(29)

vapor atm d P P NPSH = Hg,s Hs − + − γ γ

Pressão de vapor da água em função da temperatura T (°C) Pv/γ (m H2O) Observações 0 0,062 2 0,072 4 0,083 6 0,095 8 0,109 10 0,125 15 0,174 20 0,238 25 0,323 30 0,433 40 0,752 50 1,258 60 2,031 80 4,827 100 10,332 T = temperatura Pv/γ = altura equivalentede coluna de água Pressão atmosférica em função da altitude h (m) Patm/γ (m H2O) Observações 0 10,33 300 9,96 600 9,59 900 9,22 1200 8,88 1500 8,54 1800 8,20 2100 7,89 2400 7,58 2700 7,31 3000 7,03 h = altitude Patm/γ = altura de coluna de água equivalente a pressão atmosférica

(30)

Coeficiente de Thoma (σ)

•

Bomba de fluxo radial, sucção simples r NPSH H σ = σ = 12,2 x 10–4 _(N q)4/3 σ = 7,7 x 10–4 _(N q)4/3 σ = K(N_q)4/3 NPSH requerido (NPSH_r)

•

Bomba de fluxo misto, sucção dupla

(31)

NPSH_d > NPSH_r

(32)

(33)

OPERAÇÃO COM APENAS UMA BOMBA

OPERA

(34)

OPERAÇÃO DE BOMBAS

OPERA

Ç

ÃO DE BOMBAS

Operação com bombas em paralelo

Operação com bombas em série

(35)

Associação da curva da bomba com a curva característica do sistema para vários tipos de recalque

(36)

SELEÇÃO DE MOTORES

SELE

Ç

ÃO DE MOTORES

•

Aspectos técnicos

•

Aspectos econômicos

Curva característica do motor de indução em função da carga acionada

(37)

NÚMERO DE CONJUNTOS ELEVATÓRIOS

N

Ú

MERO DE CONJUNTOS ELEVAT

Ó

RIOS

• Pequena elevatória: 2 bombas (1 + 1 reserva)

• Média elevatória: 3 bombas (2 + 1 reserva)

(38)

SISTEMA DE CONTROLE DE OPERAÇÃO DAS BOMBAS SISTEMA DE CONTROLE DE OPERA

SISTEMA DE CONTROLE DE OPERAÇÇÃO DAS BOMBASÃO DAS BOMBAS

• Bóia

• Pneumáticos

• Elétricos

(39)

PAINEL DE COMANDO ELÉTRICO PAINEL DE COMANDO EL

PAINEL DE COMANDO ELÉÉTRICOTRICO

•

Painel de comando elétrico → opera e supervisiona todo o sistema de bombeamento

•

Partes constituintes

–

Comando liga-desliga das bombas

–

Chave seletora automático-manual

–

Chave seletora de bombas

–

Alarme e sinalização de defeitos

–

Sinalização de operação

–

Indicador de corrente (amperímetro)

–

Indicador de tensão (voltímetro)

–

Relês auxiliares

–

Controle de rotação do motor

–

Supervisão do sistema

(40)

PAINEL DE COMANDO ELÉTRICO PAINEL DE COMANDO EL

PAINEL DE COMANDO ELÉÉTRICOTRICO

(41)

PROJETO DE ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ÁGUA PROJETO DE ESTA

PROJETO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS DE RIAS DE ÁÁGUAGUA

•

Próxima ao manancial

•

No meio do manancial

•

Junto ou próximas às estações de tratamento de água

•

Junto ou próximas aos reservatórios de distribuição de água

•

Para reforço na adução ou na rede de distribuição de água

(42)

•

As dimensões do terreno deverão satisfazer às necessidades presentes e à expansão futura

•

Baixo custo e facilidades de desapropriação do terreno

•

Disponibilidade de energia elétrica

•

Topografia da área

•

Sondagens do terreno

•

Facilidades de acesso

•

Estabilidade contra erosão

•

Menor desnível geométrico

•

Trajeto mais curto da tubulação de recalque

•

Mínimo remanejamento de interferências

•

Menor movimento de terra

•

Segurança contra assoreamento

•

Harmonização da obra com o ambiente circunvizinho

Condições físicas para a escolha do local

(43)

(44)

Vazões de projeto

• Concepção do sistema

• Período de projeto

• Etapas de implantação

(45)

Tipos de estações elevatórias

•

Estação elevatória de água bruta

(46)

•

Poço seco

–

Conjunto motor-bomba de eixo horizontal

–

Conjunto vertical de eixo prolongado, bomba não submersa

–

Conjunto motor-bomba de eixo vertical, bomba não submersa

–

Conjunto motor-bomba auto escorvante.

•

Poço úmido

–

Conjunto vertical de eixo prolongado, bomba submersa

–

Conjunto motor-bomba submerso.

•

Estação pressurizadora ou “booster”

–

Podem ser utilizados vários tipos de conjuntos motor-bomba.

(47)

Estação elevatória de poço seco com conjunto motor-bomba de eixo horizontal.

(48)

Estação elevatória de poço seco

com conjunto motor-bomba de eixo horizontal.

Planta

(49)

(50)

PROJETO DE ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ÁGUA PROJETO DE PROJETO DE ESTA

ESTAÇÇÕES ÕES ELEVAT

ELEVATÓÓRIAS DE RIAS DE Á

ÁGUAGUA

Estação elevatória de poço úmido com conjunto vertical de eixo prolongado com

(51)

PROJETO DE ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ÁGUA PROJETO DE PROJETO DE ESTA

ESTAÇÇÕES ÕES ELEVAT

ELEVATÓÓRIAS RIAS DE

DE ÁÁGUAGUA

Estação elevatória de poço úmido circular com conjunto motor-bomba submerso

(52)

Estação elevatória de poço úmido circular com conjunto motor-bomba submerso

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS – BOOSTER ESTA

ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS RIAS –– BOOSTERBOOSTER

Booster para recalque da água proveniente de um reservatório

(58)

Booster utilizado para aumentar a vazão de adução

(59)

(60)

BOOSTER OU ESTAÇÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA DE EIXO HORIZONTAL BOOSTER OU BOOSTER OU ESTA

ESTAÇÇÃO ÃO

PRESSURIZADORA PRESSURIZADORA COM BOMBA DE COM BOMBA DE EIXO HORIZONTAL EIXO HORIZONTAL

(61)

BOOSTER OU ESTAÇÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA DE EIXO HORIZONTAL

BOOSTER OU ESTA

BOOSTER OU ESTAÇÇÃO PRESSURIZADORA COM ÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA DE EIXO HORIZONTAL

(62)

BOOSTER OU ESTAÇÃO PRESSURIZADORA

COM BOMBA

SUBMERSA, TIPO “Q” BOOSTER OU ESTA

BOOSTER OU ESTAÇÇÃO ÃO PRESSURIZADORA PRESSURIZADORA COM BOMBA COM BOMBA SUBMERSA, TIPO SUBMERSA, TIPO ““QQ””

(63)

BOOSTER OU ESTAÇÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA SUBMERSA, TIPO “Q”

BOOSTER OU ESTA

BOOSTER OU ESTAÇÇÃO PRESSURIZADORA COM ÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA SUBMERSA, TIPO

(64)

BOOSTER OU ESTAÇÃO PRESSURIZADOR A COM BOMBA SUBMERSA, TIPO “Q1” BOOSTER OU BOOSTER OU ESTA

ESTAÇÇÃO ÃO PRESSURIZADOR PRESSURIZADOR A COM BOMBA A COM BOMBA SUBMERSA, TIPO SUBMERSA, TIPO “ “Q1Q1””

(65)

BOOSTER OU ESTAÇÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA SUBMERSA, TIPO “Q1”

BOOSTER OU ESTA

BOOSTER OU ESTAÇÇÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA ÃO PRESSURIZADORA COM BOMBA SUBMERSA, TIPO

(66)

BOOSTER OU

ESTAÇÃO

PRESSURIZADORA

COM BOMBA

SUBMERSA, TIPO

“Q2”

BOOSTER OU

ESTA

Ç

ÃO

PRESSURIZADORA

COM BOMBA

SUBMERSA, TIPO

“

Q2

”

(67)

BOOSTER OU

ESTAÇÃO

PRESSURIZADORA

COM BOMBA

SUBMERSA, TIPO

“Q2”

BOOSTER OU

ESTA

Ç

ÃO

PRESSURIZADORA

COM BOMBA

SUBMERSA, TIPO

“

Q2

”

(68)

(1) Bomba centrífuga (2) Motor elétrico

(3) Variador hidrocinético

(4) Base metálico para o conjunto (5) Painel de comando

(6) Pressostatos para operação automática (7) Registros

(8) Proteção metálica, com tratamento especial anticorrosivo, resistente para trabalhar ao tempo

Componentes de um booster com variador de rotação hidrocinético

(1) Bomba centrífuga (2) Motor elétrico

(3) Base metálica para o conjunto

(4) Painel de comando, incluindo inversor de freqüência

(5) Painel de controle automático de pressão (6) Registros

(7) Proteção metálica, com tratamento especial anticorrosivo, resistente para trabalhar ao tempo

Componentes de um booster com inversor de freqüência

(69)

BOOSTER MÓVEL COM VARIADOR HIDROCINÉTICO BOOSTER M

(70)

Detalhes da instalação da estação elevatória com duas bombas utilizando o variador hidrocinético

(71)

Booster com variador hidrocinético. Booster com inversor de freqüência.

(72)

POÇO DE SUCÇÃO PO

POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO

Determinação do volume do poço de sucção

Sistema com duas bombas (1 bomba + 1 reserva)

Q T V

4

(73)

Vórtices em poço de sucção

Configurações do poço de sucção não recomendadas e

(74)

Configurações do poço de sucção não recomendadas e

(75)

Recomendações para poço com várias bombas

(76)

Aparelhos típicos para supressão de vórtice superficial

(77)

Métodos para supressão do vórtice subsuperficial

Alteração do espaço livre junto à parede

(78)

Métodos para supressão do vórtice subsuperficial

Detalhes da instalação da placa Detalhes da instalação do cone

(79)

Detalhes da instalação do cone para conjuntos motor-bomba submersíveis

•

HC = 0,45 H

(80)

PROJETO DO POÇO DE SUCÇÃO PROJETO DO PO

PROJETO DO POÇÇO DE SUCO DE SUCÇÇÃOÃO

(81)

Poço com uma bomba

Dimensões do poço para uma bomba de sucção vertical

(82)

(83)

Poço com várias bombas

(84)

Poço com várias bombas, incluindo o canal de aproximação do poço de sucção

(85)

Formas e dimensões do poço de sucção

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

Detalhes do poço de sucção para bombas em linha

Tipo de

líquido Parâmetro Dimensão

A A ≥ 2,5 D. Usualmente cerca de 4,5 D para possibilitar a instalação de bombas e motores B B ≥ 2D S (1+ 2,3F) D, onde F = v(gD)-0,5 W

O menor possível, mas com V ≤ 0,3 m/s para qualquer vazão e nível de água

C 0,5 D. Para a última bomba

C ≥ 0,25D

R1 2,33 h, onde h é a altura de _{água na comporta}

R2 0,67 R1

α α ≥ 45° para revestimento de plástico; α ≥ 60° para superfície de concreto C

0,25 D ≤ C ≤ 0,5 D. Utilizar sempre o cone com C < 0,5 D

α

α ≥ 0° , sendo

recomendado por alguns consultores α = 45° Qualquer água Esgoto Água limpa

Dimensões recomendadas para poço de sucção com bombas em linha

(91)

PROJETO DO POÇO DE SUCÇÃO

PROJETO DO PO

PROJETO DO POÇÇO O DE SUC

DE SUCÇÇÃOÃO

Antes do ressalto

Ressalto inicial

Ressalto na última bomba Autolimpeza do

(92)

TUBULAÇÕES DA ELEVATÓRIA

TUBULA

(93)

TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO

TUBULA

(94)

POSIÇÕES RECOMENDADAS E NÃO RECOMENDADAS PARA A SUCÇÃO DE BOMBAS

POSI

POSIÇÇÕES RECOMENDADAS E NÃO RECOMENDADAS ÕES RECOMENDADAS E NÃO RECOMENDADAS PARA A SUC

(95)

BARRILETE

(96)

DISPOSIÇÕES DAS TUBULAÇÕES DO BARRILETE PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS

DISPOSI

DISPOSIÇÇÕES DAS TUBULAÕES DAS TUBULAÇÇÕES DO BARRILETE ÕES DO BARRILETE PARA BOMBAS CENTR

PARA BOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS

Bombas centrífugas de eixo horizontal

Bombas verticai

(97)

ÓRGÃOS ACESSÓRIOS Ó

ÓRGÃOS ACESSRGÃOS ACESSÓÓRIOSRIOS

•

Válvulas de bloqueio

•

Válvulas de retenção

•

Válvula de pé

•

Manômetros e vacuômetros

(98)

VÁLVULAS DE BLOQUEIO

V

Á

LVULAS DE BLOQUEIO

Válvula borboleta Válvula de gaveta

(99)

VÁLVULA DE RETENÇÃO

V

Á

LVULA DE RETEN

Ç

ÃO

Válvula de retenção tipo portinhola dupla

Válvula de retenção tipo portinhola única

(100)

MANÔMETROS

(101)

VÁLVULA DE PÉ

V

Á

LVULA DE P

É

Localização da válvula de pé na tubulação de sucção

(102)

SISTEMAS DE ESCORVA DE BOMBAS

• Válvula de pé

• Ejetor

• Bomba a vácuo Bomba afogada

(103)

ESCORVA DE BOMBAS

Instalação com ejetor para escorva de bomba

Sistema de escorva com bomba de vácuo

(104)

SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ÁGUA

SISTEMAS DE AUTOMA

SISTEMAS DE AUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ÕES ELEVAT

ELEVATÓÓRIAS DE RIAS DE ÁÁGUA GUA

(105)

PROJETO DE SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS

PROJETO DE SISTEMAS DE AUTOMA

PROJETO DE SISTEMAS DE AUTOMAÇÇÃO DE ÃO DE ESTA

ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS

(106)

AUTOMAÇÃO DE ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS AUTOMA

AUTOMAÇÇÃO DE ESTAÃO DE ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIAS RIAS

(107)

Sistema de selagem

(108)

Painéis Painel de comando de motores Painel de comando da estação Painel de entrada de energia

(109)

(110)

Interface homem-máquina de supervisão

(111)

AVALIAÇÃO DO CUSTO DE SISTEMAS DE BOMBEAMENTO

AVALIA

AVALIAÇÇÃO DO CUSTO DE SISTEMAS DE ÃO DO CUSTO DE SISTEMAS DE BOMBEAMENTO

BOMBEAMENTO

Custo de Ciclo de Vida (CCV)

(112)

TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOS

EM ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS TRANSIT

TRANSITÓÓRIOS RIOS HIDR

HIDRÁÁULICOS ULICOS EM ESTA

EM ESTAÇÇÕES ÕES ELEVAT

ELEVATÓÓRIASRIAS

Esquema ilustrativo do

(113)

TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOS EM ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS TRANSIT

TRANSITÓÓRIOS HIDRRIOS HIDRÁÁULICOS EM ESTAULICOS EM ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS

(114)

TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOS EM ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS

TRANSIT

TRANSITÓÓRIOS HIDRRIOS HIDRÁÁULICOS EM ULICOS EM ESTA

ESTAÇÇÕES ELEVATÕES ELEVATÓÓRIASRIAS

(115)

TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOS TRANSIT

TRANSITÓÓRIOS HIDRRIOS HIDRÁÁULICOSULICOS

(116)

Velocidade de propagação das ondas de pressão (a)

(117)

Análise das equações

Interpretação física das funções e F t x

a  ₋      x f t a  ₊     

(118)

Método das características

Esquema do método das características

2 2 H Q Q 1 Q f Q Q g 0 x A x A t 2gDA ∂ ₊ ∂ ₊ ∂ ₊ ⋅ ₌ ∂ ∂ ∂ 2 H Q Q a Q 0 t A x gA x ∂ ₊ ∂ ₊ ∂ ₌ ∂ ∂ ∂

• Equações da quantidade de movimento

• Equações da quantidade de conservação de massa • Características positivas (C+₎ • Características negativas (C–₎ 2 g dH 1 dQ f Q Q 0 a dt A dt 2DA dx a dt + + = = + 2 g dH 1 dQ f Q Q 0 a dt A dt 2DA dx a dt x t a − + + = = − ∆ ∆ =

(119)

Separação de coluna

(120)

Separação de colunas por operação de fechamento de uma válvula

(121)

(122)

(123)

Esquema de propagação das ondas de pressão por ocasião de queda no funcionamento de um conjunto motor-bomba

(124)

(125)

Esquema de ondas de pressão após o desligamento de um conjunto motor-bomba, com e sem volante de inércia

(126)

Envoltórias de pressões máximas e mínimas após desligamento acidental de uma bomba, com e sem volante de inércia

(127)

(128)

Tanque Alimentador

Unidirecional (TAU) _{mínimas após o desligamento acidental}Envoltórias das pressões máximas e de um conjunto motor-bomba, com e

(129)

(130)

Chaminé de Equilíbrio

Envoltórias das pressões máximas e mínimas após o desligamento acidental de um conjunto motor-bomba, com e sem chaminé de equilíbrio

(131)

TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOS TRANSIT

HIDRÁÁULICOSULICOS

(132)

Reservatório de Ar Comprimido ou Hidropneumático (RHO)

Envoltórias das pressões máximas e mínimas após o desligamento acidental de um conjunto motor-bomba, com e sem RHO

(133)

TRANSITÓRIOS HIDRÁULICOS TRANSIT

HIDRÁÁULICOSULICOS

(134)

(135)

REDUÇÃO DO CUSTO DE ENERGIA

ELÉTRICA: AÇÕES ADMINISTRATIVAS

E OPERACIONAIS

REDU

Ç

ÃO DO CUSTO DE ENERGIA

EL

É

TRICA: A

Ç

ÕES ADMINISTRATIVAS

E OPERACIONAIS

A

ç

ões Administrativas e

Operacionais

(136)

CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA CUSTO DE CUSTO DE ENERGIA ENERGIA EL ELÉÉTRICA EM TRICA EM SISTEMAS DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO ABASTECIMENTO DE DE ÁÁGUAGUA

(137)

CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NA SABESP CONSUMO DE ENERGIA EL

CONSUMO DE ENERGIA ELÉÉTRICA NA SABESPTRICA NA SABESP

• Distribuição no consumo de energia elétrica

Motores elétricos ... 90% Utilidades ... 7% Iluminação ... 3%

• Indicador do uso de energia: 0,6 kWh/m3 _de água produzida

• Consumo de energia na Sabesp: 3% da energia

(138)

ALTERNATIVAS PARA REDUÇÃO DO CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA

ALTERNATIVAS PARA REDU

ALTERNATIVAS PARA REDUÇÇÃO DO ÃO DO CUSTO DE ENERGIA EL

CUSTO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA

Ações Administrativas – 1ª fase

Correção da classe de faturamento Regularização da demanda contratada Alteração da estrutura tarifária

Desativação das instalações sem utilização

Conferência de leitura da conta de energia elétrica

Entendimentos com as companhias energéticas para redução de tarifas Ações Operacionais – 2ª fase

(A) Ajuste dos equipamentos

(B) Diminuição da potência dos equipamentos (C) Controle operacional (D) Automação do sistema deabastecimento de água • • • • • •

(E) Alternativas para geração de energia elétrica

•

• Alteração da tensão de alimentação Correção do fator de potência •

• • • •

Melhoria no rendimento do conjunto motor-bomba Redução das perdas de carga nas tubulações

Melhoria do fator de carga nas instalações Redução do índice de perdas de água Uso racional da água

•

• Alteração no sistema de bombeamento-reservaçãoUtilização do inversor de freqüência • Alteração nos procedimentos operacionais de ETAs

•

(139)

AÇÕES ADMINISTRATIVAS PARA REDUÇÃO DO CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA

A

AÇÇÕES ADMINISTRATIVAS PARA REDUÕES ADMINISTRATIVAS PARA REDUÇÇÃO ÃO DO CUSTO DE ENERGIA EL

DO CUSTO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA

• Classificação

• Regularização da demanda contratada

• Alteração da estrutura tarifária

• Desativação

• Erro de leitura

• Negociação com as companhias energéticas para a redução de tarifas e operações emergenciais

Ações administrativas

-

Redução do custo sem investimento

-

Redução do custo sem diminuição do consumo de energia

(140)

AÇÕES OPERACIONAIS PARA REDUÇÃO DO CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA

A

AÇÇÕES OPERACIONAIS PARA REDUÕES OPERACIONAIS PARA REDUÇÇÃO ÃO DO CUSTO DE ENERGIA EL

DO CUSTO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA

• Correção do fator de potência

• Alteração da tensão de alimentação

• Melhoria do fator de carga

Redução do custo sem diminuição do consumo de energia elétrica

•

Diminuição da potência dos equipamentos

•

Controle operacional

•

Automação

•

Alternativas para geração de energia elétrica Redução do custo pela diminuição do

(141)

REDUÇÃO DO CUSTO PELA DIMINUIÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

REDU

REDUÇÇÃO DO CUSTO PELA DIMINUIÃO DO CUSTO PELA DIMINUIÇÇÃO DO ÃO DO CONSUMO DE ENERGIA EL

CONSUMO DE ENERGIA ELÉÉTRICATRICA

onde: E = energia consumida, kWh

H = altura manométrica de bombeamento, m V = volume de água bombeada, m3

h = rendimento dos conjuntos motor-bomba

HV E 0,00273= η • •

Redução da altura geométricaRedução das perdas de carga Escolha adequada do diâmetro

Limpeza ou revestimento da tubulação Eliminação de ar em conduto forçado

Disposição da tubulação na elevatória e na entrada do reservatório

Vórtice no poço de sucção de elevatória Vórtice em reservatório de distribuição de água

•

• Uso racional da água Controle de perdas de água •

• Rendimento do motor Rendimento da bomba Redução do custo pela diminuição do consumo energia elétrica Redução da altura manométrica Redução no volume de água Aumento no rendimento dos conjuntos motor-bomba

(142)

REDUÇÃO DO CUSTO PELA ALTERAÇÃO DO SISTEMA OPERACIONAL

REDU

REDUÇÇÃO DO CUSTO PELA ALTERAÃO DO CUSTO PELA ALTERAÇÇÃO DO ÃO DO SISTEMA OPERACIONAL

SISTEMA OPERACIONAL

• Alteração do sistema

bombeamento-reservação

• Utilização de variadores de rotação

nos conjuntos motor-bomba

• Alteração nos procedimentos

operacionais de estações de

tratamento de água

(143)

ALTERNATIVAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

ALTERNATIVAS PARA GERA

ALTERNATIVAS PARA GERAÇÇÃO DE ÃO DE ENERGIA EL

ENERGIA ELÉÉTRICATRICA

• Aproveitamento de potenciais

energéticos

– Auto produção de energia elétrica por fonte hidráulica

– Auto produção de energia

elétrica utilizando gás de esgoto

• Uso de geradores nos horários

de ponta