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Projeto de sistema de bombeamento de
água para abastecimento público
Palavras-chave: Abastecimento de água. Água 15 páginas
SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definições 4 Desenvolvimento do projeto 5 Condições gerais
ANEXO A - Cálculo do NPSH disponível ANEXO B - Perdas de carga singulares
1 Objetivo
Esta Norma fixa as condições exigíveis para a elaboração de projeto de sistema de bombeamento de água para abastecimento público.
2 Documentos complementares
Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 5432 - Máquina elétrica girante - Dimensões e potências nominais - Padronização
NBR 8160 - Instalações prediais de esgotos sanitá-rios - Procedimento
NBR 10152 - Níveis de ruídos para conforto acústi-co - Procedimento
NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais -Procedimento
NBR 12211 - Estudo de concepção de sistemas pú-blicos de abastecimento de água - Procedimento
NBR 12215 - Elaboração de projetos de sistemas de adução de água para abastecimento público - Proce-dimento
3 Definições
Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições de 3.1 e 3.2.
3.1 Barrilete
Conjunto de tubulações que une a saída das bombas associadas em paralelo à tubulação de recalque. 3.2 Curvas características estáveis
Curvas nas quais a cada valor da carga manométrica cor-responde uma só vazão.
4 Desenvolvimento do projeto 4.1 Elementos necessários
Para elaboração do projeto de sistema de bombeamento, são necessários:
a) estudo de concepção elaborado conforme a NBR 12211;
b) definição das etapas de construção;
c) localização e definição da área necessária para sua Origem: Projeto 02:009.30-004/1989
CB-02 - Comitê Brasileiro de Construção Civil
CE-02:009.30 - Comissão de Estudo de Projeto de Sistema de Abastecimento de Água
NBR 12214 - Public water supply systems - Pumping system - Procedure Descriptors: Water. Water supply system
Esta Norma substitui a NB-590/1977 Reimpressão da NB-590, MAR 1990 Procedimento
implantação;
d) levantamento planialtimétrico cadastral da área de implantação;
e) sondagens de reconhecimento do subsolo da área de implantação;
f) características físico-químicas e biológicas da água a ser recalcada;
g) cotas dos níveis de água de montante e de jusante; h) disponibilidade de energia.
4.2 Atividades necessárias
A elaboração do projeto do sistema de bombeamento compreende as seguintes atividades:
a) determinação das vazões de projeto do sistema de bombeamento, levando em conta as condições operacionais do sistema de abastecimento; b) definição do tipo e arranjo físico da elevatória; c) definição do traçado das canalizações de sucção e
recalque;
d) fixação preliminar das características hidráulicas do sistema de bombeamento;
e) escolha do tipo e número dos conjuntos motor-bomba, e definição do sistema operacional; f) dimensionamento e seleção do material das
cana-lizações de sucção e recalque; g) dimensionamento do poço de sucção;
h) estudo dos efeitos dos transientes hidráulicos e seleção do dispositivo de proteção do sistema; i) seleção final dos conjuntos motor-bomba; j) definição dos sistemas de acionamento, medição e
controle;
k) seleção de equipamentos de movimentação e ser-viços auxiliares;
l) dimensionamento da sala de bombas;
m) elaboração das especificações dos equipamentos principais e canalizações;
n) elaboração dos projetos de,
- arquitetura, urbanização e sistema viário; - fundações e superestrutura;
- eletricidade;
- iluminação, ventilação e acústica;
- drenagem pluvial, água potável, águas servidas,
instalações de combate a incêndio, drenagem e outros;
o) elaboração dos seguintes documentos,
- especificações de serviços, materiais e equipa-mentos;
- memorial descritivo e justificativo; - listas de materiais e equipamentos; - orçamento;
- manual de operação.
5 Condições gerais
5.1 Determinação das vazões de projeto
As vazões a recalcar devem ser determinadas a partir da concepção básica do sistema de abastecimento, confor-me prescrito na NBR 12211, da fixação das várias etapas para a implantação das obras e do regime de operação previsto para as elevatórias.
5.2 Relação das características hidráulicas e morfológicas
Devem ser levantadas as características hidráulicas e morfológicas das instalações existentes e projetadas. 5.2.1 Em captação à margem de mananciais, devem ser conhecidos:
a) número, forma, dimensões e material dos canais ou condutos;
b) cota do fundo dos canais ou condutos na entrada do poço de sucção;
c) níveis máximo e mínimo da água nos canais à en-trada do poço de sucção;
d) características da água, condicionantes ou neces-sárias à seleção dos equipamentos.
5.2.2 Em captação direta no manancial, devem ser co-nhecidos:
a) perfis de fundo do manancial no local da captação, através de no mínimo três seções batimétricas, distanciadas de no máximo 20 m entre si; b) níveis máximo e mínimo da água;
c) velocidade da água no local da captação; d) obras complementares projetadas;
e) características da água, condicionantes ou neces-sárias à seleção dos equipamentos.
a) características gerais do reservatório: tipo, materi-al, forma, dimensões e número de células; b) cotas geométricas e operacionais do reservatório,
e cotas do terreno;
c) características da água, condicionantes ou neces-sárias à seleção do equipamento.
5.2.4 Em caso de “booster”, devem ser conhecidos: a) material e dimensões dos condutos de montante e
de jusante;
b) cota da soleira do conduto na sucção da bomba; c) pressão de entrada na sucção da bomba; d) características da água, condicionantes ou
neces-sárias à seleção do equipamento.
5.2.5 Devem ser conhecidas as cotas piezométricas má-xima e mínima na extremidade de jusante da adutora, da-das pelo projeto ou pelo cada-dastro do elemento da unidade de inserção.
5.3 Localização da elevatória e determinação do número de bombas
5.3.1 Para a determinação do local adequado à implantação da estação elevatória, devem ser levados em consideração os seguintes fatores, de importância ponderada em função das condições técnicas e econômicas de cada projeto:
a) desnível geométrico;
b) traçado da tubulação de recalque, conforme pres-crições da NBR 12215;
c) desapropriação; d) acessos permanentes;
e) proteções contra inundações e enxurradas; f) estabilidade contra erosão;
g) atendimento das condições presentes e futuras; h) disponibilidade de energia elétrica;
i) remanejamento de interferências;
j) métodos construtivos e obras para implantação de fundações e estruturas;
k) instalação das bombas junta à tomada de água; l) segurança contra assoreamento;
m) NPSH disponível;
n) possibilidade de carga para sucção positiva. 5.3.2 No planejamento da casa de bombas, o número e a vazão das unidades de bombeamento devem ser fixados
segundo os seguintes critérios:
a) número mínimo de bombas igual a duas unidades; b) previsão de uma ou mais unidades de reserva para o caso em que a parada de uma das bombas não permita recalcar a vazão máxima ou transferir o volume total diário previsto em projeto;
c) bombas de mesmo tipo e, de preferência, de mes-ma vazão ou de vazões múltiplas entre si; d) implantação em etapas sucessivas, visando a
redu-zir a ociosidade do sistema de bombeamento; e) conjunto de bombas capaz de atender às
exigênci-as operacionais em toda a faixa prevista de vazão, sem prejuízo apreciável do rendimento de cada unidade;
f) consideração do efeito regularizador de reservatório a jusante;
g) redução da soma dos custos a valor presente, re-lativos a implantação, despesas financeiras e des-pesas de exploração.
5.4 Seleção dos conjuntos motor-bomba
5.4.1 Para a seleção dos conjuntos motor-bomba, os se-guintes fatores devem ser considerados:
a) faixa de operação, decorrente das interseções en-tre as curvas características do sistema e das bom-bas, consideradas as variações de vazão e dos ní-veis de água, ou cargas piezométricas, de montan-te e de jusanmontan-te, bem como o envelhecimento dos tubos;
b) características da água a ser recalcada; c) disponibilidade de bombas no mercado;
d) economia e facilidade de operação e manutenção; e) padronização com equipamentos de outras
eleva-tórias existentes.
5.4.2 As seguintes condições devem ser observadas na escolha dos conjuntos motor-bomba:
a) as curvas características devem ser do tipo estável, para bombas instaladas em paralelo;
b) em caso de grandes variações de vazão, pode ser utilizado sistema de acionamento de velocidade variável;
c) os pontos de operação das bombas, nas diversas situações possíveis, devem estar situados na faixa adequada de rendimento;
d) o NPSH disponível, calculado segundo o Anexo A, deve superar em 20% e no mínimo em 0,50 m o NPSH requerido pela bomba em todos os pontos de operação;
e) a potência nominal dos motores de acionamento deve ser escolhida entre os valores padronizados da NBR 5432.
5.5 Tubulações de sucção e recalque
5.5.1 No dimensionamento das tubulações de sucção e recalque devem ser observados os seguintes critérios:
5.5.1.6 Para o cálculo das perdas de carga singulares, em toda a instalação de bombeamento, deve ser utilizada a seguinte equação:
Onde:
Ks = coeficiente de perda de carga singular, mensional
V = velocidade média na seção, em m/s hs = perda de carga singular, em m g = aceleração da gravidade, em m/s2
5.5.1.7 Para as singularidades usuais, os coeficientes de perda de carga singular Ks são os constantes do Anexo B. 5.5.2 A disposição das tubulações internas e seleção dos demais elementos hidráulicos complementares devem obededer às seguintes recomendações:
5.5.2.1Elementos adjacentes à bomba:
a) quando a bomba situada em poço seco opera afo-gada, deve ser instalado registro na tubulação de sucção;
b) somente em casos tecnicamente justificados, as instalações de bombeamento podem prescindir de registro e válvula de retenção na tubulação de re-calque;
c) a disposição dos elementos conectados à bomba deve permitir montagem, desmontagem e opera-ção da instalaopera-ção, sem transmissão de esforços à bomba, peças adjacentes e estrutura da casa de bombas;
d) devem ser evitados estrangulamentos ou alarga-mentos bruscos;
e) a tubulação de sucção deve ser a mais curta pos-sível, sempre ascendente, até atingir a bomba, reduzindo o número de peças especiais;
f) em instalações normalmente afogadas, com volu-me de água superior a 100 L, retido nas bombas e passível de eventual esgotamento, deve ser previs-ta uma tubulação de drenagem, de previs-tal forma que cada unidade possa ser esgotada separadamente; g) deve ser prevista drenagem para possíveis vaza-mentos nas caixas de gaxeta ou selos mecânicos das bombas;
h) quando necessário, deve ser previsto sistema de escorva das bombas, com preferência para ejetor ou linha derivada da tubulação de recalque. 5.5.2.2Tubulações internas:
a) as tubulações devem ser dispostas com espaço 5.5.1.1 Na tubulação de sucção, as velocidades não devem
exceder os valores constantes da Tabela 1.
hs = Ks V
2
2g
5.5.1.3 No barrilete, quando de aço ou ferro fundido, a velocidade máxima recomendada é de 3,00 m/s; para valores maiores, deve ser estudado o problema de cavita-ção nos aparelhos a jusante da bomba, nas diversas condições de operação. Para outros materiais, as velocidades máximas são as recomendadas pelos fabricantes dos tubos.
5.5.1.4 No barrilete, a velocidade mínima é de 0,60 m/s. 5.5.1.5 O cálculo da perda de carga distribuída ao longo da tubulação de sucção, do barrilete e da tubulação de recalque deve obedecer ao critério geral estabelecido na NBR 12215.
Tabela 2 - Velocidade mínima de sucção Tipo de material transportado Velocidade (m/s)
Matéria orgânica 0,30
Suspensões siltosas 0,30
Suspensões arenosas 0,45
5.5.1.2 Na tubulação de sucção, a velocidade mínima deve ser limitada aos valores constantes da Tabela 2.
Tabela 1 - Velocidade máxima de sucção
Diâmetro nominal Velocidade
(DN) (m/s) 50 0,70 75 0,80 100 0,90 150 1,00 200 1,10 250 1,20 300 1,40 ¯ 400 1,50
Nota: Para bombas afogadas, as velocidades da Tabela 1 podem ser excedidas, desde que isto seja devidamente justificado.
para inspeção, manutenção, montagem e desmon-tagem de peças e equipamentos;
b) as travessias de parede devem ser detalhadas e justificadas no projeto, particularmente em caso de compartimentos úmidos, a fim de evitar infiltração e vazamento.
5.5.2.3Válvulas:
a) para fechamento e controle de vazão em condutos forçados, devem ser usadas válvulas criteriosa-mente selecionadas de acordo com sua função, freqüência de operação e necessidade de estan-queidade;
b) as válvulas devem ter indicação clara de posição aberta e fechada;
c) as válvulas que, isoladamente ou formando conjun-to, são operadas mais de dez vezes por mês, ou cujo torque para acionamento ultrapasse 100 N.m, devem ser acionadas eletricamente ou por meio de sistema pneumático ou hidropneumático; d) as válvulas devem ser instaladas em locais com
facilidade de remoção;
e) as válvulas intercaladas em tubulações devem ser removíveis, sem necessidade de retirar mais de duas peças consecutivas;
f) a abertura para acesso e remoção de válvula insta-lada abaixo do piso deve permitir sua passagem sem desmontagem; em caso de válvula com mas-sa superior a 30 kg, a abertura deve situar-se, pre-ferencialmente, sobre ela.
5.5.2.4Comportas:
a) para fechamento de condutos livres e isolamento de poços de sucção, podem ser usadas comportas montadas em guias completas permanentes, com-portas livres ou comcom-portas segmentadas; b) deve ser usada comporta montada em guias
com-pletas permanentes, em caso de operações fre-qüentes e quando não interfiram com o trânsito de pessoas;
c) deve ser usada comporta livre, em caso de opera-ções pouco freqüentes ou quando não possa ser usada comporta montada em guias permanentes; d) deve ser usada comporta segmentada, em caso de operações pouco freqüentes ou quando sua loca-lização não permita a remoção ou movimentação de comporta livre.
5.6 Dimensionamento do poço de sucção
5.6.1 Sendo "d" o diâmetro interno da tubulação de suc-ção, devem ser obedecidas as seguintes especifica-ções (ver Figura 1):
a) a submergência mínima da seção de entrada da
tubulação deve ser maior que 2,5 d e nunca inferior a 0,50 m;
b) a folga entre o fundo do poço e a parte inferior do crivo ou da seção de entrada, na ausência deste, deve ser fixada de 1,0 d a 1,5 d, e nunca inferior a 0,20 m;
c) a distância mínima entre a parede da tubulação de sucção e qualquer parede lateral do poço de suc-ção deve ser de 1,0 d e nunca inferior a 0,30 m; d) devem ser evitadas zonas mortas do escoamento e
formação de vórtices mediante configuração geo-métrica apropriada do poço de sucção e, se neces-sário, utilizando também dispositivos antivórtices; e) nas cortinas que separam compartimentos de suc-ção, um conjunto de bombas dispostas ortogonal-mente à corrente líquida deve medir mais de 3 d na direção da corrente, a partir do eixo da tubulação; f) os perfis das bordas de ataque das cortinas e dos
defletores devem ser arredondados;
g) o escoamento na entrada do poço deve ser regular, sem deslocamento e zonas de velocidades eleva-das. A velocidade de aproximação da água na seção de entrada da câmara de sucção não deve exceder 0,60 m/s;
h) o comprimento e a largura devem ser compatíveis com a instalação dos conjuntos motor-bomba selecionados, bem como da tubulação de sucção e respectivos órgãos acessórios, respeitando-se as folgas necessárias para a montagem, instala-ções complementares e circulação de pessoal; deve haver também completa independência das tomadas de sucção sem interferência entre elas, observando sempre as recomendações estipula-das pelo fabricante estipula-das bombas;
i) quando o fundo do canal de chegada e o do poço de sucção se acham em cotas diferentes, a concor-dância entre ambos deve ser feita por plano inclina-do de no máximo 45° em relação à horizontal. 5.6.2 Os poços de sucção podem apresentar formas e di-mensões distintas das recomendações de 5.6.1, desde que devidamente justificadas.
5.7 Estudo dos efeitos do golpe de aríete
5.7.1 O cálculo do escoamento em regime variável, bem como a recomendação de dispositivos de proteção do sis-tema, deve ser feito de acordo com a NBR 12215. 5.7.2 Do projeto da estação elevatória devem constar in-formações sobre o momento polar de inércia das partes gi-rantes e as limitações dos conjuntos motor-bomba quan-to à máxima rotação reversa, entre outras.
5.8 Definição do sistema de medição, operação e controle
5.8.1 Deve ser previsto sistema de medição da vazão re-calcada, salvo com medição feita em outro ponto do sis-tema de abastecimento de água ou, quando justificado, for proposto processo expedido de avaliação da vazão.
5.8.2 Em instalações de importância, o sistema de medição deve fornecer a vazão instantânea, registro e totalização ao longo do tempo.
5.8.3 Os dispositivos de operação, controle e alarme devem proporcionar a indicação visual e sonora de condição po-tencial de perigo e, em situação crítica, porém ainda se-gura, interromper o funcionamento do sistema.
5.8.4 Deve ser prevista instalação de manômetro no recalque e, conforme o caso, de manômetro ou vacuômetro na sucção.
5.9 Equipamentos de movimentação
5.9.1 A capacidade de carga dos equipamentos de mo-vimentação deve atender ao elemento de maior massa que possa ser transportado isoladamente; o curso destes equipamentos deve permitir a retirada, movimentação e reposição das peças constituintes da elevatória.
5.9.2 Para a instalação dos equipamentos de movimenta-ção, devem ser previstas vigas e aberturas com vistas à li-vre movimentação e manutenção dos elementos instalados. 5.10 Dimensionamento da sala de bombas
5.10.1 A sala de bombas deve abrigar os conjuntos ele-vatórios, incluindo os elementos de montagem, hidráulicos e eletromecânicos complementares, os dispositivos de serviço para manobra e movimentação das unidades, bem como permitir facilidade de locomoção, manutenção, mon-tagem, desmonmon-tagem, entrada e saída de equipamentos. 5.10.1.1 O arranjo dos conjuntos motor-bomba deve permi-tir facilidade de operação e manutenção, obedecendo às recomendações do fabricante.
5.10.1.2 O acesso à sala de bombas deve estar situado acima da cota de máxima enchente para não comprometer a operação.
5.10.1.3 Em caso de piso da sala de bombas, situado abai-xo do nível máximo de água no poço de sucção, o assen-tamento das bombas deve ser feito como para instalação sujeita a afogamento, com sistema de drenagem. 5.11 Projetos de iluminação, ventilação e acústica
5.11.1 A iluminação da estação elevatória deve ser ade-quada, com luz natural ou artificial.
5.11.2 A ventilação pode ser natural ou forçada, propor-cionando condições de conforto da operação.
5.11.2.1 Recintos onde possa ocorrer atmosfera prejudicial à saúde devem ter sistema de exaustão.
5.11.2.2 Compartimentos fechados, visitáveis, abaixo do nível do terreno, devem ter ventilação forçada que promo-va, no mínimo, seis mudanças completas de ar por hora, quando contínua, e trinta, quando intermitente.
5.11.3 Devem ser previstos dispositivos e equipamentos que limitem o nível de intensidade sonora, no interior da elevatória e na vizinhança, a valores recomendados na NBR 10152.
5.12 Projetos complementares
5.12.1 Água potável
Deve ser previsto um reservatório para suprir as necessi-dades de água potável da estação, com alimentação direta da rede externa ou através de fonte especial.
5.12.2 Esgotos
O sistema coletor de esgoto sanitário e das águas servidas da estação deve ser projetado segundo a NBR 8160. 5.12.3 Drenagem dos pisos
As águas de lavagem ou de vazamentos devem ser enca-minhadas a um ou mais poços de drenagem, através de canaletas ou de declividades suaves dos pisos da estação; não sendo possível o esgotamento por gravidade, os po-ços devem ser equipados com bombas acionadas auto-maticamente pelo nível do líquido.
5.12.4 Drenagem de águas pluviais
O sistema de drenagem de águas pluviais deve ser proje-tado segundo a NBR 10844.
5.13 Segurança
As condições mínimas de higiene e segurança do trabalho apresentadas a seguir, complementadas pelas normas brasileiras e de outras instituições nacionais e internacio-nais, devem ser observadas no projeto da estação elevató-ria, visando a eliminar riscos de acidentes na operação de equipamentos, máquinas, circuitos elétricos e na circulação de pessoas.
5.13.1 Devem existir guarda-corpos de proteção em locais de circulação com altura superior a 2,00 m e em locais com altura menor, porém, potencialmente perigosos em casos de queda.
5.13.1.1 Os guarda-corpos devem ser construídos de
material rígido, capaz de resistir a esforço horizontal de 800 N/m, aplicado no ponto mais desfavorável, e ter al-tura mínima de 0,90 m, acima do nível do piso.
5.13.1.2 Em estações elevatórias passíveis de visitação pública, as partes vazadas dos guarda-corpos devem ser seguidas.
5.13.1.3 Os espaços livres, deixados nos guarda-corpos para a instalação de escadas de mão, devem ser fecha-dos por uma corrente com gancho de mola.
5.13.2 Os locais de trabalho não devem ter piso com sa-liência ou depressão que possa causar acidentes, durante a circulação de pessoas ou movimentação de materiais e equipamentos.
5.13.2.1 Os pisos, escadas, rampas, corredores e passa-diços, que ofereçam condições de escorregamento, devem ser de material antiderrapante ou executados por processo com resultados semelhantes.
5.13.2.2 Os pisos e os passadiços devem ter as aberturas protegidas por grades metálicas, para impedir acidentes com pessoas ou passagem de objetos que ponham em risco a segurança das instalações.
5.13.3 As máquinas e os equipamentos devem ter as trans-missões de força enclausuradas em sua estrutura ou devidamente isoladas por protetores adequados que
devem ser fixados firmemente à máquina, ao equipamento, ao piso ou a qualquer outra parte fixa, por dispositivo que, em caso de necessidade, permita sua retirada e recolocação imediata.
5.13.4 Devem ser previstos extintores de incêndio próximo a locais onde possa ocorrer início de incêndio, em número e tipo adequados, atendendo às prescrições do Corpo de Bombeiros.
ANEXO A - Cálculo do NPSH disponível A-1 O cálculo do NPSH disponível é feito mediante a
seguinte expressão:
NPSHd = ± Z + Pa - Pv - hf (Pa)
Onde:
Z = altura estática de sucção positiva, quando a bomba está afogada, e negativa, em caso contrário
Pa = pressão atmosférica no local
Pv = tensão máxima de vapor à temperatura de bombeamento
hf = perdas de carga na tubulação de sucção para a vazão de bombeamento
Pv = tensão máxima de vapor à temperatura de bom-beamento
hf = perdas de carga na tubulação de sucção para a vazão de bombeamento
A-2 Todos os termos devem estar reduzidos à unidade pascal (Pa)(1).
10 kPa = 1 m.c.a.
ANEXO B - Perdas de carga singulares - ALARGAMENTOS BRUSCOS. VALORES DE Ks D1 D2 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 V1 (m /s) 0,60 1,00 1,00 0,96 0,86 0,74 0,60 0,44 0,29 0,15 0,04 1,50 0,96 0,95 0,89 0,80 0,69 0,56 0,41 0,27 0,14 0,04 3,00 0,93 0,91 0,86 0,77 0,67 0,54 0,40 0,26 0,13 0,04 6,00 0,86 0,84 0,80 0,72 0,62 0,50 0,37 0,24 0,12 0,04 12,00 0,81 0,80 0,75 0,68 0,58 0,47 0,35 0,22 0,11 0,03
Para entrada brusca de um conduto num reservatório, K = 1.
Ângulo de abertura do cone: θ
D1 2° 4° 6° 8° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 60° 1,1 0,01 0,01 0,01 0,02 0,03 0,05 0,10 0,13 0,16 0,18 0,19 0,20 0,21 0,23 1,2 02 02 02 03 04 09 16 21 25 29 31 33 35 37 1,4 02 03 03 04 06 12 23 30 36 41 44 47 50 53 1,6 03 03 04 05 07 14 26 35 42 47 51 54 57 61 1,8 03 04 04 05 07 15 28 37 44 50 54 58 61 65 2,0 03 04 04 05 07 16 29 38 46 52 56 60 63 68 2,5 03 04 04 05 08 16 30 39 48 54 58 62 65 70 3,0 03 04 04 05 08 16 31 40 48 55 59 63 66 71 > 3 03 04 05 06 08 16 31 40 49 56 60 64 67 72 D2 a) S3 = S2 S3 S2 0,01 0,10 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 0,60 0,61 0,62 0,65 0,70 0,77 1,00 K 0,49 0,45 0,42 0,33 0,22 0,13 0,0 S3 S1 Sc S2 D2 2 D2c = b) S3 < S2 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,80 1,000 m 0,616 0,614 0,612 0,610 0,607 0,605 0,601 0,596 K 232 51 18 9,6 5,3 3,1 1,2 (0,48)
Passagem de um reservatório para um conduto: brusca - K = 0,5; arredondada - K = 0,23; bem desenhada - K = 0.~ - ALARGAMENTOS SUAVES. VALORES DE Ks - ESTREITAMENTOS BRUSCOS. VALORES DE Ks ~ m =
b) Válvulas de gaveta em conduto retangular K K K K 0,1 193,- 0,4 8,12 0,7 0,95 0,9 0,09 0,2 44,5 0,5 4,02 0,8 0,39 1,0 0,00 0,3 17,8 0,6 2,08 S0 S S0 S S0 S c) Válvulas esféricas θ° K θ° K θ° K θ° K 0 0 20 1,56 40 17,3 60 206,-5 0,05 25 3,10 45 31,2 65 486,-10 0,29 30 5,47 50 52,6 82 × 15 0,75 35 9,68 55 106,-d) Válvulas de borboleta θ° K θ° K θ° K θ° K 0 ~0 20 1,54 40 10,8 60 118,-5 0,24 25 2,51 45 18,7 65 256,-10 0,52 30 3,91 50 32,6 70 750,-15 0,90 35 6,22 55 58,8 90 × e) Válvulas de retenção α° K α° K α° K α° K 15 90 30 30 45 9,5 60 3,2 20 62 35 20 50 6,6 65 2,3 25 42 40 14 55 4,6 70 1,7 x D Ks Ks Ks Ks 0,181 41,21 0,250 22,68 0,417 6,33 0,583 1,55 0,194 35,36 0,333 11,89 0,458 4,57 0,667 0,77 0,208 31,35 0,375 8,63 0,500 3,27 1,000 0 x D x D x D (V é a velocidade média na seção normal da canalização)
a) Válvulas de gaveta em conduto circular
S0 = 0,535
)
S(
S0 SSó aconselhável para pequenos diâmetros (D - 0,50 m) R = Raio da curva em relação ao eixo do conduto
V = Velocidade média m s-1 R 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 3,00 3,65 4,60 6,10 9,15 12,20 metros 0,00 1,03 1,14 1,23 1,30 1,36 1,42 1,46 1,54 1,62 1,71 1,84 2,03 2,18 0,08 0,46 0,51 0,55 0,58 0,60 0,63 0,65 0,69 0,72 0,76 0,82 0,90 0,97 0,15 0,31 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42 0,43 0,46 0,49 0,51 0,54 0,60 0,65 0,30 0,21 0,23 0,25 0,26 0,28 0,29 0,30 0,31 0,33 0,35 0,37 0,41 0,44 0,60 0,19 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,28 0,29 0,31 0,33 0,36 0,39 0,90 0,18 0,20 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,29 0,30 0,33 0,36 0,39 1,20 0,18 0,20 0,21 0,23 0,23 0,25 0,26 0,27 0,28 0,30 0,32 0,35 0,38 1,50 0,18 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,27 0,28 0,29 0,32 0,35 0,38 1,80 0,18 0,19 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,28 0,29 0,31 0,35 0,37 2,10 0,19 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,28 0,29 0,31 0,33 0,36 0,39 2,40 0,21 0,23 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,31 0,32 0,34 0,37 0,41 0,44 3,00 0,26 0,29 0,31 0,32 0,34 0,35 0,36 0,38 0,40 0,42 0,46 0,50 0,54 4,60 0,37 0,41 0,43 0,46 0,48 0,50 0,52 0,55 0,57 0,61 0,65 0,72 0,77 6,10 0,45 0,51 0,54 0,57 0,60 0,62 0,64 0,68 0,72 0,75 0,81 0,90 0,97 7,60 0,50 0,56 0,59 0,63 0,65 0,69 0,71 0,75 0,79 0,83 0,89 0,99 1,06 V
- CURVAS A 90º, DE SEÇÃO CIRCULAR. VALORES DE k3
(Os valores de Ks para < 1 não são confiáveis.)R
D
Ângulo: 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 100° 110° 120°
Fator corretivo 0 0,20 0,38 0,50 0,62 0,73 0,81 0,89 0,95 1,00 1,04 1,09 1,12
- CURVAS COM ÂNGULO DIFERENTE DE 90º. VALORES DE Ks PARA TUBOS LISOS E
R = 2,25 x 10~ 5 (NÚMERO DE REYNOLDS)
- FATORES CORRETIVOS PARA APLICAR POR MULTIPLICAÇÃO AOS FATORES DA TABELA ANTERIOR, NO CASO DE ÂNGULOS DIFERENTES DE 90º
13
a) Para Re > 2,2 x 10
5 b) Para 105 < R
e < 2,2 x 10 5
Nota: Os valores de K, para valores de R : D < 1 não são confiáveis. As linhas a cheio representam valores; as linhas a tracejado são resultado de uma interpolação. Os traços verticais cheios representam os afastamentos médios.
Curva Re a) b) c) 0,5 x 105 0,195 0,140 0,080 0,75 x 105 0,205 0,145 0,115 1,0 x 105 0,215 0,165 0,130 1,5 x 105 0,225 0,185 0,135 2,0 x 105 0,230 0,190 0,140 2,5 x 105 0,230 0,195 0,140
Ks1 - Coeficiente para tubos lisos Re = 2,25 x 10
5
Ks2 - Coeficiente para tubos rugosos (rugosidade relativa igual a 0,0022)
α 5° 10° 15° 22,5° 30° 45° 60° 90° Ks1 0,016 0,034 0,042 0,066 0,130 0,236 0,471 1,129 Ks2 0,024 0,044 0,062 0,154 0,165 0,320 0,684 1,265 a/D 0,71 0,943 1,174 1,42 1,86 2,56 3,14 4,89 5,59 Ks1 0,507 0,350 0,333 0,261 0,289 0,356 0,346 0,389 0,392 Ks2 0,510 0,415 0,384 0,377 0,390 0,429 0,426 0,455 0,444 a/D 1,186 1,40 1,68 1,86 2,33 2,91 3,49 4,65 6,05 Ks1 0,120 0,125 0,124 0,117 0,096 0,108 0,130 0,148 0,142 Ks2 0,294 0,252 0,266 0,272 0,317 0,317 0,318 0,310 0,313 a/D 1,23 1,44 1,67 1,91 2,37 2,96 4,11 4,70 6,10 Ks1 0,195 0,196 0,150 0,154 0,167 0,172 0,190 0,192 0,201 Ks2 0,347 0,320 0,300 0,300 0,337 0,342 0,354 0,360 0,360 a/D Ks1 Ks2 α a/D Ks1 Ks2 1,23 0,157 0,300 22,5° 1,17 0,112 0,284 1,67 0,156 0,378 30° 1,23 0,150 0,268 2,37 0,143 0,264 3,77 0,160 0,242 Ks1 = 0,188 Ks1 = 0,202 Ks1 = 0,400 Ks1 = 0,400 Ks2 = 0,320 Ks2 = 0,323 Ks2 = 0,534 Ks2 = 0,601 Ks1 = 0,108 Ks2 = 0,236
- CURVAS EM CANTO VIVO. VALORES DE Ks
Conexões Ks Conexões Ks Conexões Ks
ou Nome Valores ou Nome Valores ou Nome Valores
equipamento extremos equipamento extremos equipamento extremos
Válvula 2,1 Válvula 5,2 Curva a 0,55
de de 45° normal
ângulo 3,1 globo 10,3 com rosca 0,9
Válvula Válvula 0,05 Curva a 90° 0,22
2,9 de em raio grande
em “Y” gaveta 0,19 com rosca 0,60
Válvula Válvula 0,6 Curva a 90° 0,21
de = 15 de normal com
pé retenção 2,3 flange 0,30
Válvula
União 0,02 de 8 Curva a 90° 0,14
retenção
com de de raio grande
0,07 impulso 12 0,23
rosca horizontal com flange
Redução 0,05 Válvula Curva a 45° 0,30
de 65 normal
(1) retenção com 0,42
rosca 2,0 esférica 70 rosca
(1) Válidos quando usados como reduções. Multiplicá-los por 1,4 em alargamentos.
~
Conexões Nome Ks Conexões Nome Ks
ou Valores ou Valores
equipamento extremos equipamento extremos
Entrada 0,62 Curva a 45º de 0,18
saliente (2) raio grande com 0,20
1,0 flange
T, normal Da linha 0,85 Curva de 0,75
com rosca para retorno
o ramal 1,3 standard 2,2
Curva de (3)
Do ramal 0,92 retorno 0,38
para composta (4)
a linha 2,15 por duas curvas 0,25
T, de raio Da linha 0,37 Entrada 0,04
longo para
com rosca o ramal 0,80 arredondada 0,05
Do ramal 0,50 Entrada 0,47
para em aresta
a linha 0,52 viva 0,56
(2) Ks diminui quando aumenta a espessura e se arredondam as extremidades.
(3) Curvas de 90°, normais. (4) Curvas de 90°, de raio grande.
com
