terça-feira, 20 de junho de 2017



BOMBAS PARA BOMBEAMENTO DE CONCRETO

ALUNOS: LUIZ ANTONIO FELISBERTO, MARCELO ROSSO
DISCIPLINA: FENÔMENOS DE TRANSPORTE
PROFESSORA: MARIA LÚCIA COCHLAR

BOMBEAMENTO DE CONCRETO

As bombas são equipamentos de extrema importância para a construção civil. Tanto para grandes quanto para pequenas obras, elas imprimem mais velocidade à concretagem, diminuem a quantidade de mão de obra e equipamentos, facilitam a aplicação e permitem um melhor acabamento, devido à maior plasticidade do concreto.


Seu funcionamento é muito complexo, mas podemos dizer que está baseado em acionar dois pistões para funcionarem alternadamente. Enquanto um se enche com o concreto proveniente do caminhão betoneira, o outro se esvazia, empurrando o concreto para a tubulação de saída.


Dependendo do seu modelo, as bombas podem ser montadas sobre o chassi de um caminhão, ou serem do tipo rebocável, seguindo para a obra engatada em outro veículo.

Não existe uma classificação oficial para estes equipamentos, portanto, afim de distingui-los agrupamos abaixo, por tipologias:

Bomba Lança: Equipamento que obrigatoriamente deve ser montado sobre o chassi de um caminhão, devido ao seu tamanho e peso. O nome lança se deve ao fato dela possuir um mastro distribuidor, articulado normalmente em três ou quatro partes. No Brasil as bombas-lança mais utilizadas são as de 28 m e 32 m de alcance do mastro e a maior bomba que existe em atividade possui 56 metros de Lança.



Bomba Reboque ou Estacionária: São equipamentos sem o mastro distribuidor, mas que podem ter o mesmo desempenho de uma Bomba Lança em termos de velocidade e potência de bombeamento. São rebocadas até a obra e necessitam da montagem de tubulação até o local de descarga. São mais utilizadas em prédios, galpões com pé direito baixo, estacas hélice, etc.


Auto Bomba: Seria uma Bomba Reboque ou Estacionária montada sobre o chassi de um caminhão, dispensando a necessidade de um veículo para rebocá-la. Tida como a solução sucessora da Bomba Estacionária, devido a sua maior praticidade.


Bomba de Mangote: São bombas com menor potência e velocidade de bombeamento, mas perfeitas para serem utilizadas em obras residenciais. A distribuição do concreto é feita através de mangotes de três polegadas e a consistência do concreto (Slump) é excelente para o enchimento de lajes, vigas, etc.


Existem muitos outros tipos de bombas dos mais variados tipos, bem como as mais variadas funções que vão muito além do simples bombeamento de água ou concreto.
Um exercício interessante é treinarmos como fazer um dimensionamento de uma bomba de concreto, para isso teremos a ‘ajuda’ abaixo.

DIMENSIONAMENTO
Para fazer o dimensionamento de uma bomba de concreto devemos seguir critérios parecidos com os usados no projeto de bombas hidráulica.

Devemos ter em mãos:

  • Vazão para atender o pedido;
  • Diâmetro da tubulação;
  • Comprimento da tubulação (horizontal vertical);
  • Comprimento da tubulação vertical;
  • Quantidade de curvas e seus raios;
  • Slump do concreto ou espalhamento;

Como sabemos várias ferramentas, como ábacos que nos auxiliam nestes cálculos, como é o caso do MONOGRAMA.


EXEMPLO:

Digamos que tenhamos um pedido de 270 m³ de concreto para ser colocado em 6 horas então a vazão será:

270(m³) /6(h) = 45m³/h

O fator de trabalho ou seja o rendimento seja de 75% logo a vazão se altera para: 

45m³/h / 0.75 = 60,00 m³/h 

Isso acima quer dizer que a bomba trabalha 48 minutos em uma hora:

60 min x 75% = 45 minutos.

Diâmetro da tubulação seja de DN 125.
Comprimento total da tubulação seja 86 metros (incluído mangote da extremidade e comprimento vertical).
Comprimento vertical seja 50 metros que está incluído no comprimento total.
Tem-se 4 curvas de 90 graus
Tem-se 2 curvas de 30 graus
Slump de 120 mm

Agora se transformam em metros as curvas que temos, pela seguinte regra:

·         Regra 1: para cada 30 graus corresponde a 1 metro de tubulação horizontal.

Logo temos:

4 curvas de 90 graus = 4x90=360
2 curvas de 30 graus = 2x30=60
Total = 420 / 30 = 14 mts

O comprimento para colocar no NOMOGRAMA = 86(tubulação) + 14 = 100 metros.

Como a tubulação vertical provoca um aumento de pressão e este aumento é diretamente adicionado na pressão estática e temos a segunda regra:

·         Regra 2: Se considera que se tem um aumento de 0.25 bar para cada metro de tubulação vertical.

Então, no exemplo que estamos fazendo temos:

Bares requeridos pelo comprimento da tubulação vertical = 50 mts x 0.25 = 12.50 bar.

Feito isso o NOMOGRAMA fica do mostrado logo abaixo, em seus 4 quadrantes com a sua marcação feita nos seguintes passos:

1.      Marca-se a vazão de 60.00 m3/h;
2.      Marca-se a linha do diâmetro nominal da tubulação em DN 125;
3.      Marca-se o Slump e ou espalhamento de 120 mm;


Com a pressão encontrada de 20 Bar, que é a pressão da linha, se soma a pressão do comprimento vertical que é de 12.50 Bar, e assim obtêm-se também no ultimo quadrante, ou seja, a energia necessária:

Pressão da bomba: 20 bar +12.50 bar = 32.50 bar


Feito isso temos as informações necessárias referentes ao dimensionamento.

Usaremos uma bomba com:

·         Vazão: 60 m³/h
·         Pressão: 32.50 bar
·         Energia: de 77 KW

Bombas pneumáticas

As bombas pneumáticas de diafragma são bombas de deslocamento positivo, não precisa de sistemas de segurança, são projetadas para pararem automaticamente quando se atinge a pressão regulada na linha de ar. As bombas pneumáticas de diafragma são utilizadas para o bombeamento de diversos produtos, corrosivos, derivados de petróleo, produtos viscosos, dentre outros.
Mostraremos seu funcionamento e sua aplicação na drenagem de poços do sistema de extração de cinzas no Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, Capivari de Baixo – SC, onde as bombas elétricas de drenagem foram substituídas por bombas pneumáticas como solução encontrada pela Engenharia juntamente com o setor de Segurança do trabalho para eliminar o risco de choque elétrico.


Aplicação: 

Esta tecnologia pode ser aplicada em diversos produtos ou processos industriais, de mineração, como por exemplo: adesivos, tintas e vernizes, pigmentos, resinas, barbotina e esmaltes cerâmicos, lodos industriais, efluentes, combustíveis, óleos, hidrocarbonetos, solventes, sangue, amônia, shampoo, detergentes, terra diatomácea, polpa de minério, reagentes, dentre outros produtos. Equipamentos especiais para as áreas alimentícias e farmacêuticas (bombas sanitárias) no bombeamento de extrato de tomate, iogurtes, sucos, polpas, lecitina, medicamentos, cremes e cosméticos, entre outros. Salientamos uma aplicação exclusiva em equipamentos de filtragem “FILTRO PRENSA”, o qual necessita de pressão elevada e quando saturado não coloca a bomba de alimentação em risco, já que esta tecnologia pode permanecer pressurizada por um longo período de tempo.


Princípio de Funcionamento:

O bloco central possui uma válvula de ar que direciona o ar comprimido, pressurizando inicialmente um dos diafragmas (câmara B), que por sua vez impulsiona o fluido que está na câmara à sua frente (câmara de líquido). O fluido é impulsionado para cima, devido à ação dos conjuntos esfera/assento, sendo direcionado para a saída através dos coletores (manifoalds), enquanto isso o outro diafragma é puxado para trás pelo eixo que interliga os diafragmas, succionando o fluido para dentro da outra câmara de bombeamento (câmara A). Quando os diafragmas completam seu curso, a válvula pressuriza a câmara do diafragma oposto, gerando o mesmo processo já descrito acima. O movimento alternado dos diafragmas executa o bombeamento, com um fluxo pulsante.

Características Técnicas:

Vazões de até 59,0 m³/h (p/ água), pressões de recalque que variam entre 7,0 bar (bombas plásticas), 8,5 bar (bombas metálicas) e podendo chegar até 14,0 bar (bombas de alta pressão). Os materiais construtivos podem ser: Metálicos, como: Alumínio, Ferro Fundido, Aço Inox e Hastelloy e os Termoplásticos, Polipropileno e Kynar. Os elastômeros dos componentes internos podem ser: XL (composto de polipropileno), Buna'n, Viton, Hytrel, Neoprene, Nordel (EPDM) e PTFE. As bombas pneumáticas são autoaspirantes e autoescorvantes com capacidade de aspirar os produtos a uma profundidade de 7,5 metros. A vazão do produto bombeado pode ser ajustada através do ar comprimido. Esta tecnologia permite a operação a seco, sem danificar os componentes internos das bombas. Admitem partículas sólidas de até Ø 18 mm. Já as bombas tipo FLAP, são ideais para bombear sólidos com tamanhos de até Ø 75 mm ou também produtos com altas concentrações de particulado (ex: polpa de minério, barbotina, etc.). Podem operar com a descarga fechada (pressurizada) sem quaisquer danos, dispensando o uso de acessórios de segurança como válvulas de alívio, sensores, pressostatos, dentre outros. Por ser uma bomba HERMÉTICA, dispensa o uso de selos mecânicos ou gaxetas. Ideal para processos com produtos corrosivos, inflamáveis, tóxicos, viscosos, sensíveis, degradáveis e somente pó, como cimento, talco, etc. (OBS – menos para produtos higroscópicos). Possuem baixo índice de manutenção e simplicidade na substituição dos componentes Kop kit.


Abaixo segue vídeo do Funcionamento interno:


Abaixo vídeo funcionamento e sua aplicação na drenagem de poços do sistema de extração de cinzas no Complexo Termelétrico Jorge Lacerda:




 Alunos: Bruno Martins Medeiros, Raí Mendonça
Referências:


segunda-feira, 19 de junho de 2017

Bomba Parafuso

As bombas de parafuso são bombas de deslocamento positivo baseadas no parafuso de Arquimedes. O parafuso de Arquimedes é uma máquina hidráulica, que antecede em muito a invenção das bombas hidráulicas e supria a necessidade dos antigos povos de transportar fluidos entre locais distantes e/ou com diferentes níveis de altura. O princípio de uma bomba parafuso trata-se uma rosca embutida em um tubo. Mergulha-se uma de suas extremidades no material a ser transportado, e gira-se o conjunto, o material entra pela rosca e vai subindo ao longo do eixo, até transbordar na parte superior.
A sua invenção é atribuída a Arquimedes, apesar de existirem registros que descrevem um aparelho idêntico utilizado na Mesopotâmia cerca de 300 anos antes.
Mais tarde seriam utilizados pelos holandeses, acoplados a moinhos de vento para drenar os pôlders. Um pôlder é uma porção de terrenos baixos e planos, incluída entre aterros conhecidos como diques, utilizados para a agricultura ou habitação. Para esgotamento das águas pluviais os pôlderes devem ser drenados por meio de canais com comportas e/ou de bombas, a fim de impedir a subida excessiva da água no interior da área ensecada pelos diques.

Planta e miniatura de um moinho de vento utilizados  pelos holandeses para drenagem de águas pluviais
 

A estação de bombeamento de Smitgemaal em Kinderdijk, na Holanda.
Construída em 1972 e composta por três bombas tipo parafuso de Arquimedes, têm uma capacidade de bombear 1500m³ por minuto. Esta estação de bombeamento substituiu o trabalho de 19 moinhos de vento que datam de cerca de 1740. 



As bombas parafuso permitem elevar desde pequenas a altas vazões em alturas relativamente baixas, sendo útil no campo de saneamento para elevatórias de esgoto, recirculação de lodos ativados, elevação de águas, controle de inundações pluviais e bombeamento em plantas de tratamentos de resíduos industriais. Pode ser ainda usada para bombeamento de sólidos granulados como carvão e grãos, e na irrigação de campos agrícolas sem bombas elétricas.
Possui baixo custo de manutenção devido à baixa rotação de trabalho, o desgaste por abrasão dos sólidos em suspensão é mínimo.
No Brasil podem ser encontradas bombas de 6 m de altura funcionando na Avenida Atlântica, em Copacabana, no Rio de Janeiro, usadas para bombear os esgotos da zona sul dentro do interceptor até o emissário submarino de Ipanema. Na Bahia, na Empresa Baiana de Água e Saneamento (Embasa) existem cinco bombas parafuso bombeando esgoto a uma altura de 10 m.
Essa tecnologia possui a característica de permitir grande flexibilidade operacional, absorvendo grande variação de vazão e com baixo consumo energético comparando com instalações de bomba centrífuga.
Nos Estados Unidos, as versões de alta potência são usadas em aplicações de produção de petróleo para transportar petróleo bruto de um campo petrolífero para uma usina de processamento. Nesta aplicação, uma das características é a capacidade das bombas de lidar com fluidos misturados com gases. O óleo produzido geralmente inclui gás natural, então essas bombas são usadas para garantir que o gás não precise primeiro ser separado do petróleo bruto antes que o produto seja bombeado para uma planta de processamento.
Alunos: Daniela Cristina Hetzel Sulzbacher; Deyvid Rufatto.
Referências:
http://www.partnerenge.com.br/estacao-elevatoria-de-esgoto/
http://www.gemalen.nl/gemaal_detail.asp?gem_id=1201
https://www.tratamentodeagua.com.br/produto/bomba-parafuso-bpr-screw-pump/
http://www.peteletrica.eng.ufba.br/parafuso-de-arquimedes/
https://www.math.nyu.edu/~crorres/Archimedes/Screw/Applications.html
https://www.yumpu.com/pt/document/view/29495162/bomba-parafuso-centroprojekt-brasil




Bomba Periférica



 Bomba Centrifuga  Periférica



   A mais barata e com menor capacidade de sucção (vazão), porém com maior pressão que a centrífuga. Trabalha acima do nível do solo, e não deve ser utilizada em profundidades superiores a sete metros, É indicada para poços, pois trabalha em alta pressão e seu desempenho é melhor transferindo baixos volume de água, É uma das bombas que necessitam da instalação da válvula de retenção, que não permite que a água retorne ao reservatório de origem.

Este tipo de bomba é muito utilizado onde há risco momentâneo de falta repentina de abastecimento de água, onde ocorre à formaçao de bolhas no ar, ele rapidamente elimina o ar e mantém o abastecimento normalizado.
Em relação à distância e altura de recalque, é preciso verificar a tabela de cada fabricante, porém em geral a altura manométrica de recalque dessas bombas é de 10 metros. É ideal que você construa uma cisterna o mais próximo possível do hidrômetro, isso facilitaria o abastecimento, diminuindo a perda de pressão de entrada de água, aí sim você poderia instalar uma dessas bombas na cisterna, que conduziria a água para o reservatório mais próximo, não interferindo na pressão da rede de abastecimento da concessionária local. Sua aplicação é ideal para transferência de água limpa e isenta de sólidos de: cisternas, rios, reservatórios, e no abastecimento de residências, indústrias, no campo em pequenas irrigações, principalmente em sistemas que necessitem de maior pressão. Utilizada para maior altura (pressão). Foram projetadas para transportar líquidos (sem partículas sólidas) e serem utilizadas na indústria em geral, onde são necessárias pressões até 85 mca e vazões baixas. Em geral está bomba é semelhante à bomba auto-aspirante, porém com a capacidade manométrica bem maior do que as bombas comuns também não necessitam de válvula de pé.

Fonte: Googles imagens
Instruções para acionamento da bomba


  Antes de conectar a tubulação à bomba, preencher com água todo o corpo da bomba. E após conectar a tubulação a bomba, preencher toda tubulação de água. Nunca deixe sua bomba operar sem água em hipótese alguma, caso isso aconteça você poderá perder a garantia da mesma. Antes de ligar, verifique se você está conectando o aparelho na voltagem correta, pois esta bomba não é bivolt. Verifique toda instalação de água (se há vazamentos) antes de ligar, e só após essa verificação ligue a bomba.






Referencia

https://www.foxlux.com.br/produto/bomba-dagua-periferica/

http://www.ferrarinet.com.br/bomba-de-agua-perifrica/
http://www.leroymerlin.com.br/dicas/conheca-os-diferentes-tipos-de-bombas-dagua/
http://www.fazfacil.com.br/reforma-construcao/diferencas-entre-bombas-agua/
http://www.blogtorchtools.com.br/saiba-qual-a-diferenca-entre-as-bombas-de-agua/
http://www.cesarnatal.com.br/bombas-dagua/bomba-autoaspirante-periferica-famac.html


Aluno: Gabriela Correa Boettger

O PRINCÍPIO DE BERNOULLI EM AÇÃO

Alunos: kayon de Souza Custódio e Yago Barcelos


O PRINCÍPIO DE BERNOULLI EM AÇÃO


               À medida em que um fluido se move de um tubo mais largo para um mais tubo mais estreito, o volume do fluido que se move em uma determinada distância em um determinado período de tempo não muda. Mas como a largura do tubo mais estreito é menor, o fluido deve se mover mais rápido (isto é, com maior pressão dinâmica) para mover a mesma quantidade de fluido a mesma distância na mesma quantidade de tempo. Observe o comportamento de um rio (Figura 1): em uma região larga e descomprometida, ele flui devagar, mas se o fluxo é reduzido pelas paredes do cânion, ele acelera dramaticamente.


                                                     Figura 1 – Estreitamento de um rio

                Fonte: http://4.bp.blogspot.com/



               O princípio de Bernoulli tornou-se a base para o estudo da aerodinâmica, o design da asa de um avião quando visto do fim. A aerodinamica da asa doa vião tem a forma de uma lágrima assimétrica, com a extremidade "gorda" em direção ao fluxo de ar. À medida que o ar atinge a frente do aerofólio, o fluxo de ar se divide, parte dele passando por cima da asa e parte passando por baixo. A superfície superior da asa é curvada, enquanto que a superfície inferior é muito mais reta.
               Como resultado, o ar que flui sobre a parte de cima tem uma maior distância a cobrir do que o ar que flui abaixo da asa. Uma vez que os fluidos tendem a compensar todos os objetos com aos quais entram em contato, o ar na parte superior flui mais rápido para atender a parte do fluxo de ar que flui na parte do fundo da asa, quando ambos alcançam a extremidade traseira do aerofólio. Um fluxo de ar mais rápido, como demonstrado por Bernoulli, indica uma pressão mais baixa, o que significa que a pressão no fundo da asa mantém o avião no alto.



  

                                  Figura 2 – Aerodinãmica da asa de um avião