Cap.8 - Estações Elevatórias
As bombas são equipamentos que recebem energia mecânica, geralmente fornecida por um equipamento motriz e transformam-na em energia hidráulica, sob a forma de energia potencial de pressão e cinética.
A escolha de uma bomba para rega passa antes de mais, por uma clara definição das necessidades e objectivos da infra-estrutura onde irá ser instalada.
A bomba deverá ser vista como uma parte de um sistema hidráulico. As características da bomba e as características do sistema devem estar perfeitamente enquadradas de modo a conseguir, para além de um correcto dimensionamento da bomba, a optimização do sistema.
Naturalmente que no processo de dimensionamento de um sistema, consoante as soluções estudadas, poderão aplicar-se diferentes tipos de bombas, devendo cada uma delas ser a mais adequada a cada solução.
As diferentes soluções possíveis para um sistema devem ser comparadas de forma a encontrar o sistema mais rentável. Do mesmo modo, essa análise deverá também ser feita relativamente às bombas.
Na Fig.8.1 apresenta-se um fluxograma com as principais etapas de escolha de uma bomba.
Figura 8.1 - Fluxograma de escolha de uma bomba (de LEITE 2002)
A melhor solução é aquela que, no seu conjunto, apresenta o menor custo do ciclo de vida da bomba (LCC – “Life Cycle Cost”), no espaço de tempo definido como horizonte do projecto. É importante realçar que a análise da rentabilidade do sistema tem de considerar, para além do investimento inicial, o custo energético, custos de manutenção do equipamento e outros custos de exploração. A opção pela solução mais rentável representa muitas vezes um valor de investimento inicial mais elevado do que o de outras soluções menos rentáveis na sua totalidade, mas irá implicar uma redução dos custos energéticos, ou de manutenção, de tal forma que, em muitos casos, ao fim de apenas um ano, se consegue amortizar essa diferença.
Quando analisado o custo total associado ao tempo de vida de uma bomba, conclui-se que, em muitos casos, a fracção relativa aos custos energético pode chegar a 80%, enquanto o investimento inicial, à semelhança dos custos de manutenção, pode representar apenas 10 a 20% dos custos totais (LCC).
Os aspectos mencionados anteriormente, referiam-se à fase de análise do sistema, ou seja, antes da aquisição do equipamento. Imediatamente após a aquisição do equipamento, outro tipo de considerações carecem também de especial atenção, como transporte, montagem, arranque e manutenção do equipamento.
Neste capítulo, analisar-se-ão sumariamente os tipos de bombas mais utilizadas em agricultura, seja em rega seja em drenagem, as suas características mais importantes, as curvas características das mesmas e, finalmente, tecer-se-ão alguns comentários sobre a escolha do tipo de bomba, de unidade motriz e do tipo de regulação.
ÍNDICE
8 - ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS
8.1 - Introdução
8.2 - Tipos de Bombas
8.2.1 – Características Gerais
8.2.2 – Classificação das bombas
8.2.3 - Descrição Geral
8.2.3.1 - Bombas com Elementos para Elevar a Água
8.2.3.1.1 - Roda de Água
8.2.3.1.2 - Parafuso de Arquimedes
8.2.3.2 - Turbobombas
8.2.3.2.1 - Bombas Axiais
8.2.3.2.2 - Bombas Centrífugas
8.2.3.2.3 - Bombas Mistas
8.2.3.2.4 - Conclusões
8.2.3.3 - Sifões
8.2.3.4 - Bomba de Impulsos
8.3 - Elementos Base para o Cálculo e Escolha das Bombas
8.3.1 - Introdução
8.3.2 - Elementos de Base
8.3.2.1 - Algumas Definições Importantes
8.3.2.2 - Altura Manométrica Total
8.3.3 - Curvas Características
8.3.3.1 - Curva Caudal-Altura Manométrica (Q-Hm)
8.3.3.2 - Curva Rendimento-Caudal (η-Q)
8.3.3.3 - Curva Potência-Caudal (P-Q)
8.3.3.4 - Curva Altura de Aspiração-Caudal (NPSH-Q)
8.3.3.5 - Bombas em Série
8.3.3.6 - Bombas em Paralelo
8.3.3.7 - Velocidade específica
8.3.3.8 - Curvas características da tubagem
8.3.3.8.1 – Considerações gerais
8.3.3.9 - Variação de Velocidade
8.3.3.10 - Variação do Diâmetro do Impulsor
8.3.4 - Selecção das Bombas
8.3.4.1 - Turbobombas
8.3.4.2 - Parafuso de Arquimedes
8.3.4.3 - Carneiro Hidráulico
8.3.4.4 - Critérios de Escolha duma Bomba em Função de Casos Particulares
8.3.5 - Aplicação Numérica
8.4 - Tipos de Unidades Motrizes
8.4.1 - Considerações Gerais
8.4.2 - Motores Eléctricos
8.4.3 - Motores Térmicos
8.4.3.1 – Considerações gerais
8.4.3.2 - Aplicação Numérica
8.4.4 - Motores Eólicos - Aeromotores
8.4.5 - Motores Solares
8.5 – Análise de Custos
8.5.1 – Custo do Ciclo de vida de uma bomba
8.5.1.1 – Considerações Gerais
8.5.1.2 - Investimento inicial – Cic
8.5.1.3 - Custo de instalação e arranque – Cin
8.5.1.3.1 - Introdução
8.5.1.3.2 – Diâmetro optimizado
8.5.1.4 - Custo energético – Ce
8.5.1.4.1 - Introdução
8.5.1.4.2 – Energia de bombagem
8.5.1.4.2.1 - Introdução
8.5.1.4.2.2 – Custo da factura de energia
8.5.1.4.2.2.1 – Factor fixo
8.5.1.4.2.2.2 – Potência Contratada
8.5.1.4.2.2.2.1 – Considerações gerais
8.5.1.4.2.2.2.2 - Determinação da potência consumida pelo motor
8.5.1.4.2.2.3 - Energia activa em vazio, cheia e ponta
8.5.1.4.2.2.4 - Energia reactiva
8.5.1.5 - Custo de Operação – Co
8.5.1.6 - Custos de manutenção e reparações previsíveis – Cm –
8.5.1.7 - Custo de paragens (custo de não produção) – Cs
8.5.1.8 - Custos ambientais – Cenv
8.5.1.9 - Custo de desmontagem – Cd
8.5.1.10 – Conclusões
8.6 - Concepção das Estações de Bombagem
8.6.1 - Considerações Gerais
8.6.2 - Tipos de Estações Elevatórias
8.6.2.1 - Considerações Gerais
8.6.2.2 - Tomada de Água
8.6.2.3 - Aspiração
8.6.2.3.1 - Considerações gerais
8.6.2.3.2 - Medidores de Nível
8.6.2.3.3 - Detectores de Nível
8.6.2.4 - Bombagem/Compressão
8.6.2.4.1 - Considerações gerais
8.6.2.4.2 - Tubagem e Acessórios
8.6.2.4.2.1 - Tipos Mais Utilizados
8.6.2.4.2.2 - Traçado da Tubagem e Acessórios
8.6.2.5 - Comando
8.6.2.5.1 - Programação
8.6.2.5.2 - Válvulas
8.6.2.5.3 - Aparelhos de Controlo
8.6.2.5.3.1 - Manómetros
8.6.2.5.3.2 - Quadros Eléctricos
8.6.2.6 - Regulação das Estações Elevatórias
8.6.2.6.1 - Considerações Gerais
8.6.2.6.2 - Regulação das Estações Elevatórias Atendendo às Condições de Montante
8.6.2.6.3 - Regulação das Estações Elevatórias Atendendo às Condições de Jusante
8.6.2.6.3.1 - Considerações Gerais
8.6.2.6.3.2 - Tipos de Regulação
8.6.2.6.3.2.1 - Detecção da Cota de um Plano de Água num Ponto Qualquer da Rede no Interior de um Reservatório com Superfície Livre
8.6.2.6.3.2.1.1 - Regulação por Reservatório Sobrelevado Colocado entre a EE e a Rede
8.6.2.6.3.2.1.2 - Aplicação Numérica
8.6.2.6.3.2.2 - Regulação por Reservatório de Extremidade
8.6.2.6.4 - Regulação por Detecção de Pressão no Início da Rede
8.6.2.6.4.1 - Aplicação numérica
8.6.2.6.5 - Regulação por Detecção do Caudal pedido na Estação
8.6.2.6.6 - Regulação por Dispositivos Particulares
8.6.2.6.7 - Regulação por Sobrepressores
8.6.2.6.8 - Regulação das Estações Alimentadas por Motores Térmicos
8.6.2.6.9- Escolha do tipo de Regulação
8.6.2.7 - Protecção das Estações Elevatórias
8.6.2.7.1 - Considerações Gerais
8.6.2.7.2 - Dispositivos de Protecção
8.6.2.8 - Tipos de Alimentação Eléctrica
8.6.2.8.1- Considerações gerais
8.6.2.8.2 - Cálculo de Cabos Eléctricos
8.6.2.8.2- Aplicação numérica
Menu
Encomende Agora
Cursos Online
