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Autoclaves com Membrana, Instruções e Manutenção

Autoclaves com membrana, são ideais para aplicações onde a alta pressão é necessária. Estas aplicações incluem sistemas booster, expansão térmica e choque hidráulico em prédios de vários andares, como hotéis, hospitais e centros de negócios. Estes modelos possuem membrana intercambiável permitindo a sua substituição assim que necessário. Para garantir a durabilidade e performance, recomendamos a verificação da pressão a cada 3 meses.

 

POR FAVOR, ANTES DE INSTALAR UM AUTOCLAVE LEIA COMPLETAMENTE AS INSTRUÇÕES

 

PRECAUÇÕES E ADVERTÊNCIAS

• Para evitar lesões, antes de realizar o trabalho, assegure-se que todas as bombas estejam desligadas e/ou sem correte eléctrica e de libertar toda a pressão de água na instalação.

 

• Recomenda-se confirmar que o sistema dispõe de um conjunto de válvulas de segurança adequadas e ajustadas à máxima pressão efectiva do autoclave ou abaixo desta.

 

• Não instalar uma válvula de segurança, pode ocasionar a explosão do autoclave no caso de um mau funcionamento do sistema de sobrepressão, podendo causar danos materiais, lesões graves ou a morte.

 

• Não utilize o autoclave se se detectarem, fugas ou sinais de corrosão.

 

• Se o autoclave pesar mais de 30Kg, deve-se utilizar um equipamento adequado para o elevar e evitar assim, tanto danos pessoais como no autoclave.

 

Estas instruções foram feitas para que se possa familiarizar com o método correto de instalação e funcionamento dos autoclaves com membrana. É necessário que leia este documento com cuidado e que cumpra com todas as recomendações. Caso tenha dificuldades durante a instalação ou necessite de aconselhamento detalhado, entre em contacto connosco.

 

• Os autoclaves estão desenhados para ser utilizados em sistemas de bombagem de água sobre pressão, com bombas submersíveis ou de superfície, em circuitos fechados de aquecimento ou energia solar térmica e circuitos abertos de água quente sanitária.

  • Consulte sempre os dados da etiqueta para saber qual a pressão e temperatura máxima de funcionamento. • O fabricante não é responsável por nenhum dano causado pela água na utilização com o autoclave.

A INSTALAÇÃO DEVE SER REALIZADA CONFORME O CÓDIGO TÉCNICO DA EDIFICAÇÃO, LEGISLAÇÃO E NORMAS EM VIGOR.

 

1. INSTALAÇÃO DO AUTOCLAVE EM EQUIPAMENTOS DE PRESSÃO

 

1.1 Localização adequada do Autoclave

Para garantir que o autoclave alcance a sua máxima vida útil, deve ser instalado num lugar seco e coberto. Não deve estar em contacto com nenhuma superfície circundante, como paredes, etc.

 

1.2 Ligação do Sistema

1. Coloque o autoclave no lugar pretendido.

2. Nivele conforme apropriado. Todos os autoclaves, verticais ou horizontais, devem ser colocados sobre uma base firme. Se houver a probabilidade de existirem vibrações na zona do autoclave, tenha em conta que a instalação deve ser executada de forma resistente.

3. Ligue o autoclave com um tubo curto para eliminar perdas de carga. 4. Toda a tubagem deve ser instalada conforme as normas vigentes.

1.3 Como ajustar a pressão de pré-carga

1. Para ter o rendimento adequando do autoclave é necessário corrigir a pressão de pré-carga.

2. Para autoclaves instalados com uma bomba controlada por pressostato, com uma pressão diferencial ajustada até 2 Bar, a pré-carga deve ser ajustada a 0,2 Bar abaixo da pressão de arranque.

3. Para autoclaves instalados com uma bomba controlada por um sistema de variação de velocidade, a pré-carga deve ser ajustada a 65% da pressão nominal.

4. Para autoclaves instalados com a pressão da rede (sem bomba), a pré-carga deve ser ajustada com a mesma pressão de entrada. Para pressões de rede que excedam os 6 Bar deve instalar-se um regulador de pressão adequado.

5. A pré-carga dos autoclaves de ser verificada a cada 3 meses.

Para obter um funcionamento correto, os autoclaves de pressão deve ser pré-carregados da seguinte forma:

 

1. Desligue a bomba, desligue o depósito do sistema e drene completamente a água que se encontra dentro do autoclave para evitar que a pressão da água afecte a leitura da pré-carga.

2. Retire a tampa da válvula de ar e com um manómetro adequado, comprove a pressão da pré-carga do autoclave antes de voltar a liga-lo ao sistema.

3. Retire ou meta ar com um compressor, de forma a ajustar a pré-carga necessária. 4. Coloque a tampa na válvula de ar e volte a ligar o autoclave ao sistema de pressão.

PARA NÃO SE DEFORMAR A MEMBRANA NOS CASOS DE PRÉ-CARGA SUPERIOR A 4 BAR

Se tiver que pré-carregar o autoclave com mais de 4 Bar proceda da seguinte forma:

  1. Ajuste a pré-carga de autoclave com 4 Bar. 2. Instale o autoclave no sistema. 3. Encha o sistema com água para igualar a pressão do sistema e do autoclave com 4 Bar. 4. Aumente a pressão da pré-carga até um máximo de 3 bar e depois ajuste a pressão do sistema à nova pressão de pré-carga enchendo o sistema de água. 5. Repita os passos 3 e 4 até chegar a pré-carga adequada.

Se tiver que esvaziar um autoclave com uma pré-carga superior a 4 Bar proceda da seguinte forma:

  1. Assegure-se que há água no autoclave. 2. Feche a válvula de corte de forma que o autoclave fique isolado do sistema. 3. Assegure-se que não entra água no autoclave e desligue a bomba. 4. Retire o ar do autoclave até chegar aos 3 Bar. 5. Abra uma válvula de saída. 6. Abra a válvula de corte de forma a esvaziar o autoclave.

1.4 Princípios de funcionamento do autoclave

Sem um autoclave de pressão, o sistema de bombagem faria um ciclo (ativação) cada vez que houvesse uma solicitação de água. Estes ciclos frequentes e potencialmente breves não só iriam reduzir a vida útil da electrobomba, como seria impossível o seu controlo.

Os autoclaves de pressão foram concebidos para acumular água quando a bomba está em funcionamento e oferecer água sobrepressão ao sistema quando a bomba está desligada. Um autoclave correctamente calibrado e dimensionado, armazenará pelo menos um litro de água por cada litro por minuto de capacidade da bomba. Isto permite que a bomba realize menos arranques, menos consumo energético e tenha tempos de arranque mais prolongados, maximizando a vida útil da bomba.

 funcionamento autoclave

1.5 Instalação de vários autoclaves

Para que o sistema funcione corretamente todos os autoclaves devem ter a mesma pré-carga e devem ser instalados sobre um coletor para que recebam uma pressão equivalente e balanceada. Para que os autoclaves funcionem corretamente o controlador ou pressostato deve estar instalado na parte central do coletor (no centro dos vários autoclaves). A pré-carga de cada depósito será, como se indica na seção 1.3.

 Autoclaves em serie

2. Manutenção

Os autoclaves devem ser verificados de 3 em 3 meses por pessoal qualificado. Para verificar a pré-carga, desligue a bomba, abra uma válvula de forma a esvaziar a água do autoclave. Verifique a pré-carga utilizando um manómetro. Se necessário utilize um compressor de ar para pré-carregar o autoclave com o ar adequado. Ligue a bomba de forma a voltar a encher o autoclave.

 

Liberte sempre a água e ar do autoclave antes de mexer em acessórios que estejam expostos à pré-carga, tais como flanges, junções, válvula de ar, manómetro, etc.. Assegure-se que o sistema está desligado e no caso de haver outros equipamentos elétricos estes estejam desligados também.

 

Se os ciclos da bomba estiverem curtos, pressione o interior da válvula de ar do autoclave. Se sair água pela válvula a membrana esta furada e é necessário substitui-la. Se não sair água pela válvula de ar poderá ser apenas necessário retificar a pré-carga de ar (seção 1.3).

Programadores de Rega a pilhas com BLUETOOTH SOLEM

Programador de rega a pilhas com BLUETOOTH SOLEM para jardins residenciais, parques públicos, terrenos desportivos, etc ... Programável pelo seu smartphone, iphone ou tablet, graças à aplicação gratuíta da SOLEM "MySolem".

Programadores de Rega a pilhas

Programadores de Rega a pilhas com BLUETOOTH SOLEM

APLICAÇÕES
Rega automática de jardins residenciais, zonas verdes públicas, campos desportivos, etc

CARACTERÍSTICAS
Comunicação com tecnologia Bluetooth de baixo consumo.
Independente: funciona com uma pilha alcalina de 9V do tipo 6LR61 (na Europa) ou 6AM6 (no resto do mundo) não incluída.
Modelo IP68: 100% estanque e submersível.
Alojamento da bateria em compartimento independente e estanque.
Pode ser instalado no interior ou exterior.
Função programável de arranque/paragem.
Memória não volátil que assegura a  manutenção dos programas guardados em caso de falha eléctrica.

PROGRAMAÇÃO
Comando manual.
Até 3 programas diferentes (por ex. programa de verão e inverno).
Tempo de rega de 1 minuto a 12 horas.
Até 8 arranques diários.
Ciclos programáveis, dias pares, dias impares, periódicos.
Atraso à operação por chuva (permanente e de 1 a 15 dias).

ESPECIFICAÇÕES
1, 2, 4 2 6 estações.
Ligação a válvula mestra.
Ligação para sensor de chuva.
Alcance do Bluetooth: 10 m.
Testado em:
- iPhone 4S, 5, 5S, 5C,iPad 3, 4, Mini, Air (iOS 7.0 mínimo)
- Samsung Galaxy S3, S4, S5, Note 2 (Android 4.3 mínimo)
- Sony Xperia Z, Z1 compact (Android 4.3 mínimo)

ESPECIFICAÇÕES ELÉCTRICAS
Funciona com uma pilha alcalina de 9V
Funciona com solenoide latch de 9V e com válvula mestra equipada com solenoide latch de 9V.
Distancia máxima entre o módulo e o solenoide de 30m com um cabo de 1,5 mm2.

Programador rega a pilhas

DIMENSÕES
Comprimento: 14 cm
Altura: 5,5 cm
Profundidade : 9 cm

MODELOS
BL-IP-1: 1 estaciones
BL-IP-2: 2 estaciones
BL-IP-4: 4 estaciones
BL-IP-6: 6 estaciones

Descargas Eléctricas

Descargas Eléctricas, a inimiga dos motores submersíveis

Imagem que mostra a enorme energia proveniente dos raios

Imagem que mostra a enorme energia proveniente dos raios.

O raio é uma poderosa descarga electroestática natural acompanhada por uma emissão de luz e som (trovoada). É um fenómeno meteorológico consistente em descargas elétricas engendradas dentro de um condensador natural que se propagam através de um dielétrico (substância má condutora de eletricidade), neste caso o ar, que sob determinadas condições naturais facilita esta condução.

Ainda que na maioria dos casos seja assim, nem sempre os raios se transformam numa tempestade. Por exemplo, as erupções vulcânicas ou grandes incêndios, provocam uma importante fonte de calor atípica que ao subir no ar expõe-se a uma rápida condensação, iniciando assim um processo gerador de um raio (relâmpago).

Dados relevantes

Tensão entre nuvem e um objeto na terra: 1.000 a
1.000 milhões de Volts Intensidade de descarga:
5 a 300 milhões de Amperes
di/dt: 7,5 kA/s a 500 kA/s
Frequência: 1 kHz a 1 MHz
Tempo: 10 Microssegundos a 100 ms
Temperatura superior a: 27.000 ºC
Propagação do som do raio: 340 m/s
Propagação da luz do raio c = 300.000 km/s
Campo electroestático por metro de elevação sobre a superfície da terra: 10 kV

O motor submersível: uma vítima fácil

Sabe-se que uma descarga elétrica de um raio procura o caminho mais fácil em direção à terra. Um motor submersível está instalado no interior da camada de águas subterrâneas; uma terra perfeita. Por isso, se transforma numa vitima fácil para estas descargas.

É importante ter em conta que uma descarga elétrica não necessita necessariamente cair diretamente sobre o motor para provocar danos no mesmo. Frequentemente, uma descarga atmosférica nas proximidades afeta a linha de distribuição elétrica e é suficiente para gerar voltagens induzidas extremamente altas nos cabos até ao motor.

Tendo em conta que no ponto de descarga podemos chegar a ter milhões de volts e milhares de amperes, através da indução eletromagnética e em lugar de impacto e através da linha de transmissão, podemos encontrar uma corrente de pico transitória de dezenas de kV.

Imagem que mostra uma descarga elétrica numa cidade.

Imagem que mostra uma descarga elétrica numa cidade.

Uma falha por descarga pode acontecer inclusive num dia ensolarado.

A queda direta de um raio pode danificar permanentemente um motor num instante. Mas na realidade, na maioria das vezes não acontece assim. Quando uma descarga moderada ou indireta chega a um motor, esta deixa a sua “marca” – uma trajetória de carvão no isolamento do motor. À medida que as descargas subsequentes chegam ao motor, os picos de voltagem seguem essa mesma trajetória de carvão tornando-a maior. A qualquer momento, esta trajetória de carvão fica de tal forma grande que uma tensão de trabalho normal pode continuar a degradar o isolamento, até que um dia (inclusive ensolarado) a trajetória de carvão chega a um ponto que a tensão de trabalho normal provoca uma falha definitiva do motor.

Alguns mitos sobre descargas elétricas

A probabilidade de um motor sofrer uma descarga elétrica está sempre presente independentemente do tipo do motor, desenho ou sistema de lubrificação. As descargas podem ocorrer tanto em motores com lubrificação a óleo, como em solução aquosa. Da mesma forma, as descargas podem danificar tanto motores monofásicos como trifásicos. Também devemos estar cientes que, em função da magnitude da descarga elétrica e da corrente que a segue, o dano causado ao enrolamento e equipamentos elétricos pode não ser visível a olho nu.

 

Como é que uma sobrecarga elétrica afeta os motores submersíveis?

Um pico de tensão (sobrecarga) pode ser causado por uma descarga atmosférica ou uma alteração no fornecimento elétrico (mudanças nas redes de abastecimento, interrupções no serviço, restabelecimentos de energia,etc.). Em qualquer caso, esta sobrecarga "procura" sempre a terra para a sua descarga. Os estratos de água subterrânea (aquíferos) acabam por ser o melhor meio para a descarga. Neste caso, os equipamentos de bombagem submersível acabam por estar no caminho desses picos de tensão na busca da terra real. Isto é, a carcaça de um motor submersível colocado em águas subterrâneas transformasse num excelente caminho para a "descarga" da sobrecarga, causando uma diferença de potencial muito elevado entre a linha de alimentação (enrolamentos) e o exterior.

Motor 4” com supressor de picos incorporado e esquema do mesmo

Motor 4” com supressor de picos incorporado e esquema do mesmo.

Como reduzir a incidência de descargas num motor submersível?

Uma das formas mais efetivas para reduzir a incidência de descargas elétricas num motor submersível é através do uso de supressores de   picos. Estes dispositivos geram momentaneamente um arco elétrico internamente para derivar picos de tensão potencialmente destrutivos para a carcaça e/ou manto aquífero. Uma vez que reduzido este potencial para um nível normal, regressam a um estado de circuito aberto. Muitos anos de experiência mostram que estes supressores de picos reduzem em grande parte as falhas por sobretensão. No entanto, não são raras as vezes que os motores sofram danos por descargas elétricas diretas nas linhas ou quando estas excedam os limites de protecção intrínsecos dos materiais (naturalmente nunca poderão ser evitados 100% dos casos).

O uso apropriado dos supressores ajuda-nos em grande medida a reduzir as possibilidades de falha. No entanto, quando os supressores de pico não são adequadamente ligados, oferecem pouca ou nenhuma protecção. Para que um supressor seja o mais eficiente possível, é absolutamente necessário liga-lo à “terra do aquífero” (por exemplo, a carcaça do motor). Da mesma forma, pouca ou nenhuma protecção se obtêm quando o supressor se liga a uma vara de terra ou um “delta de terras”.

 

Diferentes opções de supressor de picos para instalações de motores submersíveis

 Supressor de picos integrado internamente nos motores: É opcional nos motores Franklin Electric de 4” monofásicos “3 wire” y PSC (motor standard com condensador permanente)

Supressor de picos trifásico: incluído no kit quando se solicita equipamento de protecção SubMonitorPremium.

Embora o motor deva estar sempre conectado eletricamente à terra por intermédio de um cabo adequado, em instalações existentes onde não se utiliza este cabo de terra desde o motor até ao   quadro de controlo ou arrancador, recomenda-se colocar um cabo desde a tubagem metálica de descarga do poço até ao supressor de picos. Os cabos para ligar a terra aos supressores devem ser de cobre tipo entrançado de igual ou maior calibre ao utilizado para la alimentação do motor. Ideal será   ligar o supressor a terra da alimentação elétrica (para além do tubo de descarga).

Supressor de picos trifásico. Medidor de isolamento. Danos em motor de 4” por raio elétrico.

Supressor de picos trifásico. Medidor de isolamento. Danos em motor de 4” por raio elétrico.

Procedimentos que nos ajudam a determinar se um motor foi danificado por uma descarga

Motor instalado em poço

Utilize um Multímetro para verificar a resistência ohmica dos enrolamentos do motor de acordo com manual de Aplicação, Instalação e Manutenção (AIM) da Franklin Electric. Depois, utilizando um Megger, verifique a resistência de isolamento entre cada uma das fases e a terra de acordo com as especificações do manual do motor.

Motor fora do poço

Verifique visualmente se o motor apresenta danos, como cabos ou conectores queimados ou frisado.

Inspecione também o interior dos quadros de comando ou arrancadores e procure o mesmo tipo de falhas. Pesquise por furos ou orifícios na superfície da carcaça do estator; especialmente junto à área onde se conecta o cabo do motor. Verifique se o veio do motor gira livremente, caso contrário provavelmente a camisa interna do estator deformou-se por sobre temperatura por causa da sobrecarga. Procure também qualquer mudança de cor (geralmente o aço inoxidável fica azul) na superfície da carcaça do motor. Volte a confirmar os dados da resistência do isolamento (com um Megger) e a resistência dos enrolamentos (com um Multímetro) de acordo com os valores indicados no manual AIM.

Esperamos que esta informação seja útil e o ajude a prevenir e identificar danos por sobretensões ou descargas elétricas.

Caudal, Pressão e Altura Manométrica

caudal-pressao-altura-manometrica-capa

Caudal, pressão e altura manométrica são conceitos hidráulicos fundamentais para analisar a performance de uma bomba.

Caudal

Caudal é a quantidade de líquido que passa através de uma bomba dentro de um determinado período de tempo. No desempenho de uma bomba, podemos distinguir entre dois parâmetros de caudal: Caudal volumétrico e caudal mássico.

Caudal Volumétrico (Q)

Caudal volumétrico é o que se pode ler a partir de uma curva hidráulica de uma bomba. Uma bomba consegue mover um volume por unidade de tempo (medido em m³/h), independentemente da densidade do líquido. Por exemplo quando lidamos com abastecimento de água, o caudal volumétrico é o parâmetro mais importante, porque precisamos que a bomba forneça um determinado volume de água para consumo humano ou rega.
\begin{equation} \label{eq:caudal} \Large
Q=\frac { { Q }_{ m } }{ \rho }
\end{equation}

Caudal Mássico (Qm)

O caudal mássico é a massa que uma bomba move por unidade de tempo, medida em kg/s. A temperatura do líquido tem influência sobre quão grande a massa do que pode fluir pela bomba opor unidade de tempo, pois a densidade de um líquido muda com a temperatura. De forma equivalente aos sistemas de aquecimento, refrigeração e ar condicionado, o caudal de massa é o portador de energia.
\begin{equation} \label{eq:caudal2} \Large
{ Q }_{ m }=\rho \cdot Q
\end{equation}

Pressão (p)

A pressão é uma medida de força por unidade de área. Distinguem-se pressão estática, pressão dinâmica e pressão total. A pressão total é a soma da pressão estática com a pressão dinâmica:
\begin{equation} \label{eq:ptot} \Large
{{p}_{tot}\mathrm{{=}}{p}_{est}\mathrm{{+}}{p}_{din}}
\end{equation}

Medir-pressão-estática-pressao-dinamica-pressao-total

Figura 1 Pressão estática, pressão dinâmica e pressão total

Pressão Estática

A pressão estática é medida com um manómetro colocado perpendicular ao fluxo do líquido ou numa situação estática em que o líquido está sob pressão.

Pressão Dinâmica

A pressão dinâmica é causada pela velocidade do líquido, que não pode ser medida por um manómetro normal. É calculada pela seguinte fórmula:
\begin{equation} \label{eq:pdin} \Large
{ p }_{ din }=\frac { 1 }{ 2 } \cdot \rho \cdot { v }^{ 2 }
\end{equation}

Onde:
ρ é a densidade do líquido em [kg/m³]
v é a velocidade do líquido em [m/s]

A pressão dinâmica pode ser convertida em pressão estática, reduzindo a velocidade do líquido e vice-versa.

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Figura 2 Pressão estática e pressão dinâmica em relação ao diâmetro do tubo

A figura 2 mostra uma parte de um sistema em que o diâmetro do tubo aumenta de D1 para D2, resultando numa diminuição na velocidade da água, de v1 para v2. Assumindo que não há perdas for atrito no sistema, a soma da pressão estática e da pressão dinâmica é constante ao longo do tubo.
\begin{equation} \label{eq:pconst} \Large
{ p }_{ 1 }+\frac { 1 }{ 2 } \cdot \rho \cdot { v_{ 1 } }^{ 2 }={ p }_{ 2 }+\frac { 1 }{ 2 } \cdot \rho \cdot { v_{ 2 } }^{ 2 }
\end{equation}

Então, um aumento no diâmetro do tubo, como a mostra a figura 2 resulta num aumento na pressão estática que é medido no manómetro p2.

Na maioria dos sistemas de bombagem, a pressão dinâmica tem um impacto pequeno sobre a pressão total. Por exemplo, se velocidade de um fluxo de água é de 4,5 m/s, a pressão dinâmica é cerca de 0,1 bar, o que é considerado insignificante em grande parte dos casos.

Medição de Pressão

A pressão é medida, por exemplo, em Pa (N/m²), bar (10^5 Pa) ou PSI (lb/pol²). Ao lidar com a pressão que é importante saber o ponto de referência para a medição de pressão. Dois tipos de pressão são essenciais em relação com a medição da pressão. Pressão absoluta e pressão relativa (ou efetiva).

tabela-conversão-unidades-pressão

Tabela 1 Conversão para unidades de pressão

Pressão Absoluta (Pabs)

A pressão absoluta é definida como a pressão acima do vácuo absoluto, 0 atm. Normalmente, o valor de "pressão absoluta" é utilizada nos cálculo de cavitação.

Pressão Relativa (ou Pressão Efetiva)

A pressão relativa é a pressão maior do que a pressão atmosférica (1 atm). Um manómetro convencional mede a pressão relativa, medindo a diferença de pressão entre o sistema e a atmosfera. Normalmente quando se fala de pressão, estamo-nos a referir à pressão relativa.

Pressão Diferencial

A pressão diferencial é a diferença de pressão entre as pressões aferidas em dois pontos, por exemplo, quedas de pressão provocada por um sistema de válvulas, nas mesmas unidades da pressão.

Altura Manométrica (H)

A altura manométrica de uma bomba representa qual a altura que uma bomba consegue levantar um líquido. A altura manométrica é medida em metros (m) e é independente da densidade do líquido. A seguinte fórmula mostra a relação da pressão (p) e a altura manométrica (H):
\begin{equation} \label{eq:hp} \Large
H=\frac { p }{ \rho \cdot g }
\end{equation}
em que:
H é a altura manométrica em [m]
p é a pressão em [Pa = N/m²]
ρ é a densidade do líquido em [kg/m³]
g é a aceleração da gravidade em [m/s²]

Normalmente, a pressão é medida em [bar], que é igual 10^5 Pa. No entanto, outras unidades de pressão são utilizadas como mostra a Tabela 1.

A relação entre a pressão e a altura manométrica é mostrado na figura 3 onde é bombeado quatro liquídos com densidades diferentes.

bombear-1bar-altura-manometrica

Figura 3 Bombear liquidos diferentes a 1bar correspondem diferentes alguras manométricas

Como Determinar a Altura Manométrica

A altura manométrica da bomba é determinado através da leitura da pressão na parte superior da bomba P2, na parte inferior P1 e de seguida converter os valores para altura manométrica - veja a figura 4. No entanto, se existe diferença geométrica na altura manométrica entre os dois pontos de medição, como é caso na figura 4, é necessário para compensar a diferença. Além disso, se as dimensões da abertura dos dois pontos de medição são diferentes também se tem de levar isso em conta.

bomba-mesma-altura-geodesica

Figura 4 Bomba Centrifuga

A altura manométrica real da bomba (H) é calculada pela seguinte fórmula:
\begin{equation} \label{eq:alturamanometrica} \Large
H=\frac { { p }_{ 2 }-{ p }_{ 1 } }{ \rho \cdot g } +(h_{ 2 }-h_{ 1 })+\frac { { v_{ 2 } }^{ 2 }-{ v_{ 1 } }^{ 2 } }{ 2\cdot g }
\end{equation}
em que:

H é a altura manométrica real da bomba em [m]
p é a pressão em [Pa = N/m²]
ρ é a densidade do líquido em [kg/m³]
g é a aceleração da gravidade em [m/s²]
h é a altura geométrica, [m]
v é a velocidade do líquido em [m/s]

A velocidade v líquido é calculado pela seguinte fórmula:
\begin{equation} \label{eq:velocity} \Large
v=\frac { Q }{ A } =\frac { 4\cdot Q }{ \pi \cdot { D }^{ 2 } }
\end{equation}
em que:
v é a velocidade do líquido em [m/s]
Q é o caudal de volume em [m³/s]
D é o diâmetro da porta em [mm]

Combinando essas duas fórmulas, altura manométrica (H) depende dos seguintes fatores: As medições de pressão p1 e p2, a diferença de altura entre a medição geométrica (h2-h1), o caudal (Q) através da bomba de e o diâmetro das duas portas D1 e D2.

\begin{equation} \label{eq:combinedformulas} \Large
H=\frac { { p }_{ 1 }-{ p }_{ 2 } }{ \rho \cdot g } +(h_{ 2 }-h_{ 1 })+\frac { 8\cdot Q^{ 2 } }{ g\cdot \pi ^{ 2 } } \cdot \left( \frac { 1 }{ { D_{ 2 } }^{ 4 } } -\frac { 1 }{ { D_{ 1 } }^{ 4 } } \right)
\end{equation}

A correção devido à diferença de diâmetro porta é causada pela diferença na pressão dinâmica.

Exemplo de Cálculo

Uma bomba do mesmo tipo que o mostrado na figura 4 é instalado num sistema com os seguintes dados:

bomba-mesma-altura-geodesica

Figura 5 Cálculo da altura manométrica

Q = 240 m3/ h
p1 = 0,5 bar
p2 = 1,1 bar
Líquido: água a 200ºC
Sucção de diâmetro D1 = 150 mm
Descarga porta diâmetro D2=125 mm
A diferença de altura entre os dois portos onde os medidores de pressão são instalados é
h2 - h1= 355 mm

Estamos agora em condições de calcular a altura manométrica da bomba:

\begin{equation} \label{eq:calc}
H=\frac { 1,1{ 1\cdot { 10 }^{ 5 } }-0,5\cdot { 10 }^{ 5 } }{ 998\cdot 9,81 } +(0,355)+\frac { 8\cdot Q^{ 2 } }{ 9,81\cdot \pi ^{ 2 } } \cdot \left( \frac { 1 }{ 0,125^{ 4 } } -\frac { 1 }{ 0,150^{ 4 } } \right) \\ H=6,13+0,36+0,77=7,26 m
\end{equation}

A diferença de pressão medida pelos manómetros em altura manométrica é de cerca de 1,1m inferior (7.26-6.13) que ao bomba está efetivamente a produzir. A razão pelo desvio é que em primeiro lugar, existe uma diferença de altura entre os manómetros (0,36 m) e em segundo lugar, é causada pela diferença de dimensões das porta, que neste caso representa uma altura manométrica de 0,77 m .

Se os manómetros estão colocados na mesma altura geométrica, não é necessário para compensar a diferença de altura (h2-h1). Muitas vezes a entrada e a saída são tem a mesma altura bem como as duas portas muitas vezes tem o mesmo diâmetro. Para estes tipos de bombas é usada a fórmula simplificada para determinar a altura manométrica:

\begin{equation} \label{eq:alturamanometrica2} \Large
H=\frac { { p }_{ 2 }-{ p }_{ 1 } }{ \rho \cdot g }
\end{equation}

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Figura 6 Bomba com a mesma altura geométrica na medição de pressão.





Bombas de Água – Superfície, Poço e Furo

bombas-agua-capa

Tipos de bombas de água

Há 2 tipos fundamentais de bombas de água centrífugas : As bombas de superfície e as bombas submersíveis.

As bombas de superfície para instalações fora de água, estão limitadas a altura de aspiração a um máximo genérico de 7m.

As bombas submersíveis para instalações dentro de água já não estão limitadas em termos da altura de aspiração, são no geral mais eficientes, e indicadas para bombagem de água de depósitos, poços e furos artesianos de elevada profundidade.

Bombas de Água Submersível Bomba de água submersível para poço com bóia de proteção Bombas de água de superfície Bomba de água de superfície (centrífugas) Bombas de água de furo a aplicar em poços profundos Bomba submersível de furo

Bombas de água, que informação é necessária?

Num caso típico de abastecimento de água para uma habitação ou sistema de rega, a escolha da bomba depende essencialmente da pressão (diretamente relacionada com a altura manométrica) e do caudal de água necessário.

Se pretender saber qual a bomba de água indicada para o seu caso, contacte-nos por telefone ou email com a seguinte informação:

  • Profundidade do poço / furo;
  • Distância do poço ao ponto mais desfavorável;
  • Desnível do poço ao ponto mais desfavorável;
  • Se já existe tubagem qual o diâmetro;
  • No caso do abastecimento de uma habitação/ prédio, quantas torneiras / emissores de água se pretendem alimentar ao mesmo tempo;
  • No caso de rega, quantos aspersores se pretendem alimentar ao mesmo tempo e qual o tipo de bico instalado;
  • Se os sistema a instalar é automático ou se liga manualmente a bomba sempre que se deseja água.

altura manométrica é essencialmente dependente de todas as alturas e distâncias que a electrobomba tem de vencer, nomeadamente:

  • Profundidade do poço / furo / local do líquido a bombear;
  • Desnível ao ponto mais desfavorável;
  • Distância ao ponto mais desfavorável.

caudal é essencialmente dependente:

  • Do débito necessário, seja abastecimento dum prédio, rega, drenagem, etc.;
  • Do diâmetro da tubagem (existe um limite para a quantidade de água que pode passar numa certa abertura com perdas baixas).

Caudal da Bomba de Água

Determina-se somando o débito de todos os emissores de água: torneiras, chuveiros, aspersores, pulverizadores, sistemas de rega de gota-a-gota, etc.
Na seguinte tabela apresentamos equipamento habitualmente encontrado numa instalação doméstica.

Equipamento Caudal (L/s) Caudal (L/min) Caudal (L/h) Diametro tubo (mm) Pressão (bar)
Sanita 0.15 9 540 22 2.5
Chuveiro 0.12 7 420 22 2.5
Torneira lavatório 0.15 9 540 22 2.5
Máquina de lavar loiça/roupa 0.25 15 900 22 2.5
Máquina de lavar roupa 0.25 15 900 22 2.5
Mangueira jardim 0.33 20 1200 22 2.5
Mangueira de rega 0.60 36 2160 22 2.5

Por exemplo, um chuveiro, a máquina de lavar louça e um lavatório a funcionar em simultâneo requer um caudal de 0.52 L/s, 31 L/min, 1860 L/h . No entanto, de notar que apenas a mangueira de rega requer um caudal de 36 L/min .

Caudais domésticos típicos:

Aplicação L/min L/h
Casa pequena 20-30 1200-1800
Casa média 30-50 1800-3500
Casa grande 50-90 3500-5400

Este dado também é dependente de quantas pessoas vivem numa habitação, ou seja, de quantas torneiras estarão abertas ao mesmo tempo.

Caudais aconselhados instalações Hidráulicas

Caudais aconselhados instalações Hidráulicas

Pressão / Altura Manométrica da Bomba de Água

A pressão de funcionamento do sistema de bombagem está relacionado com a altura manométrica e depende essencialmente da altura vertical que a bomba tem de vencer e da pressão pretendida no ponto mais distante. É necessário também calcular, em altura manométrica, todas as perdas de carga ao longo da tubagem (causados por filtros, electroválvulas, desníveis do terreno, comprimento e dimensões da tubagem).
Considera-se que para aplicações domésticas uma pressão de 2.5 bar (que para efeitos de cálculo corresponde a 25 m de altura manométrica) é perfeitamente indicada para maior parte das situações, como torneiras, chuveiros, máquinas de lavar roupa e loiça.

Depois de calculados a altura manométrica e o caudal, consulta-se as curvas hidráulicas (curvas das bombas) para escolher uma bomba que tenha o desempenho pretendido.

Diâmetro da Tubagem, Caudal e Perdas de Carga

Na primeira coluna da seguinte tabela encontra-se a medida pela qual os tubos são conhecidos no comércio e indústria, da mesma forma na coluna seguinte encontra-se em polegadas. De seguida, está descrito o diâmetro interno real do tubo em mm. Também incluímos o caudal máximo recomendado para uma velocidade de 2 m/s e as perdas de carga correspondentes por metro de tubo em altura manométrica.

Medida Em polegadas Diâmetro interno real (mm) Secção (mm²) Caudal máx (L/s) Caudal máx (L/h) Perda de carga por m de tubo (m)
10 mm 3/8" 8.8 61 0.1 360 0.6
15 mm 1/2" 13.6 145 0.3 1080 0.3
22 mm 3/4" 20.2 320 0.6 2160 0.25
28 mm 1" 26.2 539 1.1 3960 0.2
35 mm 11/4" 32.6 835 1.7 6120 0.15
42 mm 11/2" 39.6 1232 2.5 9000 0.1
54 mm 2" 51.6 2091 4.2 15120 0.07

Valores perdas de carga nas tubagem

Valores perdas de carga nas tubagem

Através dos valores de perda de carga nas tubagens, podemos verificar rapidamente que caudal está dependente do diâmetro do tubo. Por exemplo, para um caudal de 4000 L/h é recomendado usar um tubo 1"1/2 (pelo menos 1"1/4) ou de outra forma as perdas de carga na tubagem serão muito significativas.

Curva da Bomba

Depois de conhecidos a altura manométrica e o caudal necessário o último passo para a escolha da bomba é consultar a curva da bomba. A bomba idealmente  terá de trabalhar a meio da curva no ponto mais desfavorável.

Curvas-hidraulicas-aqualiju-a40-a60-a80

Curvas Hidraulicas Aqualiju A40 A60 A80

Por exemplo, para um caudal de 3300 L/h e uma altura manométrica de 35 m, o modelo de bomba ideal é a A60 (meio da curva).

Podemos também ver o problema de outra perspectiva. Considerando o modelo A80 destas curvas hidráulicas, o meio da curva é de 45 m o que corresponde a um caudal de  cerca de 4000 L/h que é a situação de trabalho ideal para esta bomba.

Perguntas Frequentes

Eu tenho uma Bomba SMC 75/140 instalada num furo a 130m. Sabem dizer-me se terei 5 Bar cá em cima para encher o autoclave e desligar o pressostato a 5 Bar?

A bomba que dispõe têm uma altura manométrica máxima de 140 m. Grosseiramente podemos fazer os seguintes cálculos, cada Bar de pressão corresponde a 10 m, assim se pretende 5 Bar a bomba teria que debitar 50 m + a altura do furo + as perdas de carga na tubagem e acessórios.

Somado as alturas: 50 + 130 + 15 = 195 m seria a elevação que a bomba teria de alcançar e a esta altura teríamos ainda que verificar o caudal necessário. Estaríamos assim a calcular uma bomba para a hipótese de a água poder descer até aos 130 m. Com a bomba que têm e para garantirmos os 5 bar de pressão temos que ter a certeza que a água não desceria no furo abaixo dos 75 m (50 + 75 +15 = 140) e ainda assim o caudal que debitaria a essa pressão seria reduzido.

Documentação

Apêndice técnico selecção bombas de água marca ESPA (Espanhol) 

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