- No projeto de abastecimento de água em uma pequena comunidade de 1150 habitantes foram estabelecidos os seguintes condicionantes:
a) o sistema elevatório, de água bruta (água não tratada), trabalhará 6 horas por dia.
b) a cota de consumo per capita média da comunidade
.
c) coeficiente do dia de maior consumo
.
d) coeficiente da hora de maior consumo
.
e) material das tubulações aço soldado, tubos novos, utilize a equação de Hazen-Williams.
Determine os diâmetros de sucção e recalque do sistema elevatório. Se o N.P.S.H requerido pela bomba para a vazão de recalque for
, a cota do nível de água no poço de sucção for
, o comprimento linear da tubulação de sucção
, a temperatura da água
, determine a cota de instalação do eixo da bomba (não afogada), de modo que a folga entre o N.P.S.H. disponível e o requerido seja
. Na sucção há uma válvula de pé com crivo e uma curva
. Determine também a carga de pressão relativa, disponível na entrada da bomba; considere a carga cinética.
a) o sistema elevatório, de água bruta (água não tratada), trabalhará 6 horas por dia.
b) a cota de consumo per capita média da comunidade
c) coeficiente do dia de maior consumo
d) coeficiente da hora de maior consumo
e) material das tubulações aço soldado, tubos novos, utilize a equação de Hazen-Williams.
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos uma comunidade de
habitantes com consumo per capita médio
,L/hab·dia. O sistema elevatório opera
,h/dia. Os coeficientes de pico são
(dia) e
(hora). Nas tubulações de aço soldado (tubos novos) usaremos a equação de Hazen–Williams. Precisamos:
- determinar os diâmetros de sucção e recalque;
- achar a cota de instalação do eixo da bomba (não afogada) de modo que
,m; - calcular a carga de pressão relativa disponível na entrada da bomba (incluindo carga cinética).
Passo 2
Calcular a vazão de recalque no instante de pico. O consumo diário médio é
No dia de maior consumo:
Como bombeia 6 h/dia, a vazão média na operação é
No pico horário aplica-se
:
Passo 3
Escolher diâmetros para obter velocidades entre
e
,m/s. A vazão
,m³/s leva a:
- se
,m, - se
,m,
Adotamos
,m e
,m (velocidade confortável e redução de perdas).
Passo 4
Determinar a cota máxima do eixo da bomba para garantir
A expressão do
é
Dados:
,m;
,m;
,m;
,m;
;
,m;
,m/s.
– Perda de carga por atrito (Hazen–Williams):
– Perdas locais: válvula de pé com crivo (
) e curva
(
),
Assim
Para
,m,
Passo 5
A carga de pressão (carga relativa) disponível na entrada da bomba vale
Substituindo
,m e os termos já calculados, obtém-se
Resposta
Diâmetros:
,m;
,m.
Cota de instalação do eixo da bomba:
,m.
Carga de pressão relativa disponível na entrada da bomba:
,m.