Download - Apostila de Dimensionamento Bomba Submersa

Ebara Pumps EuropeS.p.A., ITÁLIA

Ebara Indústrias Mecânicase Comércio Ltda., BRASIL

Ebara Densan (Kunshan)Mfg. Co., Ltda., CHINA

Planta de Fujisawa, JAPÃO Ebara-Densan TaiwanManufacturingCo., Ltda., TAIWAN

CC 016-08-12

60 Hz

APOSTILA PARA DIMENSIONAMENTO

Europa

África

Oceania

Oriente Médio

ÁsiaAmérica do Norte

América do Sul

03

ÍNDICE

Introdução ………………………………..………...............................…........…..……..

Linha BPS ……………………………………..………...............................….…..……..

Linha BHS ……………………………......................………................................…...….

Acessórios ………………………………………..………......……….........................…. Quadros de Comando …………………………………………….………...............….. Dimensionamento de Motobombas ………………………….................…..………..

Tabelas de Perda de Carga …………..…….........…………….…...…...............……..

Dimensionando uma Bomba …….…..…….........……....………...…...…...............…

Principais Cuidados no Dimensionamento de uma Motobomba …………..….....

Page 04

Page 05

Page 06

Page 07

Page 08

Page 11

Page 13

Page 15

Page 18

APOSTILA DE DIMENSIONAMENTO

04


INTRODUÇÃO

O Grupo Ebara Corporation fundado em 1912, no Japão, é composto por 77 subsidiárias, 53 delas são subsidiárias

consolidadas e 11 empresas afiliadas, totalizando 14.695 colaboradores.

A história da Ebara no Brasil começou em 1975. São mais de 37 anos ocupando posição de destaque no mercado

de motobombas submersas em virtude da excelência no fornecimento de bombeadores, motores, conjuntos

motobombas, quadros de comando, acessórios e do amplo atendimento comercial, pós-venda e rede de assistência

técnica em todo território brasileiro.

A Ebara tem a maior linha de equipamentos do mercado de bombas submersas, fornece bombeadores, motores

e conjuntos motobombas de 4” a 12” com potências até 450 HP e vazões até 600 m³/h. As séries 4BPS e BHS de

bombas submersas são exportadas para EUA, América Latina, Europa, Ásia e África.

A Ebara também fabrica conjuntos motobombas submersíveis para aplicação no tratamento de efluentes. A série

D, como é indentificada, apresenta volutas com descargas de 65 a 250 mm, potências até 150 cv, vazões até

1.740 m³/h e alturas manométricas até 75 mca.

A certificação do Sistema da Qualidade Ebara de acordo com a norma NBR ISO 9001:2000, reforça a credibilidade

de uma empresa sólida, que fornece equipamentos de qualidade comprovada, através de procedimentos

controlados, para trazer a você o melhor produto final.

A seguir iremos apresentar os equipamentos que compõem as linhas de motobombas submersas BPS e BHS

bem como seus motores e quadros de comando, em seguida demonstraremos como proceder para um correto

dimensionamento.

05


LINHA BPS - i/f

A linha BPS foi desenvolvida para operar em poços

a partir de 4”, com vazões de 0,5 a 27,6 m³/h, tendo

como princípio o baixo custo.

Seus rotores e difusores são fabricados com uma

liga de nylon com fibra de vidro garantindo maior

resistência à abrasão.

Da mesma forma que na linha BHS, a linha BPS

também possui a subdivisão em Radial e Semiaxial:

As bombas Radiais são compostas pelos modelos

4BPS1 com vazão até 1,8 m³/h, o 4BPS3 com vazão

até 3,5 m³/h e o 4BPS5 com vazão até 6 m³/h.

Já nas semiaxiais, são os modelos 4BPS8 com vazão

até 9 m³/h, o 4BPS9 com vazão até 10,8 m³/h, o

4BPS10 com vazão até 13 m³/h, o 4BPS13 com vazão

até 18 m³/h e o 4BPS18 com vazão até 27,6 m³/h.

Além destas duas subdivisões, adequando o produto

às condições mais adversas de aplicações, os

modelos 4BPS3, 4BPS5, 4BPS8 e 4BPS10, podem ser

fornecidos com corpo de aspiração e de válvula tanto

em ferro fundido com pintura anticorrosiva quanto em

inox. Já os modelos 4BPS1, 4BPS9, 4BPS13 e 4BPS18

são fornecidas apenas em inox.

Quanto aos motores utilizados na linha BPS, existem

duas linhas distintas a saber, a linha lubrificada à água e

os lubrificados a óleo, ambos rebobináveis.

Os lubrificados a água são os modelos M4P2 com

potências de 0,5 a 3 HP trifásico e monofásico e o M4P7

com potência de 3,5 a 12,5 HP trifásico e de 3,5 a 7,5

HP monofásico.

Os motores lubrificados a óleo cujo modelo é o OP4

com potências de 0,5 a 10 HP trifásico e de 0,5 a 5 HP

monofásico. Ressaltamos que o óleo utilizado neste

motor possui grau alimentício, sendo aprovado pelo FDA

(Food and Drugs Administration) dos Estados Unidos.

Existem duas características que diferenciam os

equipamentos das linhas BPS e BHS, uma é o sentido

de rotação e outra é o sistema de acoplamento, desta

forma quando efetuarem compra de motores de 4”

deverão informar para qual equipamento está sendo

acoplado.

Modelo Faixa de vazão (m³/h)

i/f Mínimo Máximo

4BPS1 0,6 1,8

4BPS3 0,5 3,5

4BPS5 2,5 6

4BPS8 5 9

4BPS9 3,6 10,8

4BPS10 8 13

4BPS13 4,8 18

4BPS18 9,6 27,6Modelo BPS

Motor M4P2/M4P7Modelo BPSMotor OP4

06


Modelo Faixa de vazão (m³/h)

BHS Mínimo Máximo

222 2 7232 5 12411 4 9412 6 14511 12 22512 20 34

Modelo Faixa de vazão (m³/h)BHS Mínimo Máximo516 25 50517 45 80813 50 140804 120 220

8150 90 2108170 130 2208180 130 2601010 55 1301012 100 2251015 180 320

12210 130 31012240 200 34012270 210 35012300 180 48012350 200 50012400 200 53012450 250 55012500 250 600

LINHA BHS

A linha BHS é composta por motobombas

submersas para operação em poços

tubulares. Possuímos equipamentos para

poços com diâmetros de 4” a 12” (ou maiores).

Desenvolvidos com tecnologia japonesa,

são empregados nos equipamentos da linha

BHS materiais nobres que garantem maior

robustez e durabilidade.

Conforme o fluxo percorrido pela água no

interior do bombeador, as motobombas são

subdivididas em duas categorias: Radiais e

Semiaxiais.

Como principal característica das bombas

Radiais, os rotores são produzidos em aço

inox, sendo desenvolvidos para operar em

poços de 4” a 8” com vazões de 2 a 34 m³/h,

sendo os modelos BHS 222 e BHS 232 para

poços de 4” e os modelos BHS 411, BHS

412 e BHS 511 para poços de 6” e o modelo

BHS 512 para poços de 6” e 8”.

são em inox microfundido.

Desenvolvidos para operar em poços de 6” a

12” com vazões de 25 a 600 m³/h, sendo os

modelos BHS 516 e BHS 517 para poços de 6”

e 8”, os modelos BHS 813, BHS 804, BHS 8150,

BHS 8170 e BHS 8180 para poços de 8”, 10” e

12”, os modelos BHS 1010, BHS 1012 e BHS

1015 para poços de 10” e 12”, e os modelos

BHS 12210, BHS 12240, BHS 12270, BHS

12300, BHS 12350, BHS 12400, BHS 12450 e

BHS 12500 para poços de 12” ou maiores.

Os motores utilizados na linha BHS são

rebobináveis, lubrificados e refrigerados

interna e externamente à água, possuindo a

maior faixa de potência do mercado (de 0,5 a

450 HP), desde motores para poços de 4” a

motores para poços de 12” (ou maiores).

Já nas bombas semiaxiais os rotores são

produzidos em bronze, com exceção aos

modelos BHS 8170, BHS 8180, BHS 12210,

BHS 12240 e BHS 12270 que nestes casos Modelo BHS

07


ACESSÓRIOS

A Ebara disponibiliza como acessórios para as motobombas, tanto da linha BPS quanto para a linha BHS,

camisas de sucção que tem como principal característica a correta refrigeração do motor.

Deve-se utilizar camisa de sucção quando instalar uma motobomba com diâmetro inferior ao poço.

Ex.: quando instalar em um poço de 6” uma motobomba de 4”.

Uma outra possibilidade de utilização de camisa de sucção é na utilização de motobombas da linha BPS instaladas

na posição horizontal em reservatórios, operando em substituição a bombas centrífugas horizontais.

Faixa de potência

Trifásico Monofásico

Modelo Mínimo Máximo Mínimo Máximo

M4P2 e M4C2 0,5 3 0,5 3OP4 0,5 10 0,5 5

M4A e M4P7 0,5 12,5 0,5 7,5M6P 0,5 15 0,5 12,5Mi6P 1,5 15M6G 16 40 13 15Mi6G 20 60M8 35 70Mi8 40 80M8S 75 100Mi8S 90 150M10 110 250M12 225 450

Camisa de Sucção

Aplicação da Camisa de Sucção

08


QUADROS DE COMANDO

São equipamentos que tem como finalidade o acionamento e proteção dos motores das motobombas. O que

diferencia os modelos fabricados pela Ebara é a condição de energia, se é trifásica ou monofásica, e o grau de

proteção envolvida no painel.

Nos trifásicos destacamos os modelos STS, SPD, APC e APS.

Modelo STS

Modelo SPD

O modelo STS é um painel para acionamento de

motores Ebara para poços de 4” e potência até

3HP com o menor nível de proteção. Este modelo é

montado em caixa plástica, possuindo controle de

operação automatizado com auxílio de uma chave

boia instalada no reservatório, proteção contra surto

através de disjuntor, proteção de sobrecorrente

obtido através do relê térmico, podendo ser,

opcionalmente, solicitado a instalação de proteção

contra funcionamento a seco através de relê de nível

e relê de proteção contra uma eventual falta de fase.

Já o modelo SPD é montado em armário de aço,

possuindo proteção de surto através de disjuntor

para as correntes de até 63A e acima são através de

fusíveis. Além dos opcionais relê de nível e relê falta

de fase, pode receber para-raio. Este modelo limita-se

a potência de 20HP em 220V e 35HP para 380 e 440V

e além dos componentes mencionados, possuem

contator e relê térmico para acionamento e proteção

de sobrecorrente e voltímetro e amperímetro.

09


O modelo APC, é um quadro de comando para

acionamento através de um autotransformador, desta

forma a partida do motor é dada com uma tensão 20%

menor que a tensão de trabalho por um período de 6

segundos, passando a fornecer a tensão nominal após

este período. O relê falta de fase, o relê de nível e o para-

raio passam a ser componentes de série para este modelo,

possuindo como opcionais horímetro e comutador para

voltímetro. É um painel adequado para motores de 7,5 a

100HP em 220V, 9 a 250HP em 380V e 11 a 300HP em

440V, acima destas potências aconselhamos a utilização

dos quadros de comando modelo APS.

No modelo APS o acionamento do motor é feito através

de uma rampa de aceleração e desligado por uma rampa

de desaceleração da tensão (Soft-Start). A proteção

de sobrecorrente e de falta de fase são efetuadas

eletronicamente integradas a soft-start, porém também

possui instalado em sua configuração padrão o relê

de nível e para-raio, sendo opcionais deste modelo o

horímetro, a chave comutadora para voltímetro e para

amperímetro e programador horário.

Já para a tensão monofásica possuímos os seguintes

modelos CB, BMS, BPM e SPM, sendo diferenciados

basicamente pelo nível de proteção exercida sobre o

motor.

O Control Box, ou modelo CB, é o painel com o menor

nível de proteção para o motor. Sua função é apenas

acionamento que é feito através de disjuntores. São

utilizados para motores Ebara até 3HP, sendo que nas

potências de 0,5; 0;75 e 1HP podem ser fornecidos sem

o capacitor de partida. São montados em caixa plástica e

a comutação da partida é feita por um relê PTC. Modelo CB

Modelo APS

Modelo APC

10


O modelo BMS, também é um painel com baixo nível de

proteção, porém já é utilizado contator para o acionamento,

passando os disjuntores a terem a função exclusiva de

proteção contra surto de corrente. Da mesma forma

que nos painéis CB, são montados em caixa plástica e

a comutação da partida é feita por um relê PTC, porém

já é possível uma automação através da instalação de

chave boia no reservatório, já que possuem uma chave

comutadora (M-0-A) e opcionalmente fornecido com relê

de nível e relê térmico.

No modelo BPM já é empregado um nível maior de

proteção, onde além da proteção contra surto que é

obtida pelos disjuntores, a comutação da partida é feita

por relê de tempo com o auxílio de contator auxiliar.

O contator principal já é acoplado a um relê térmico e

também é possível uma automação através da instalação

de chave boia no reservatório, já que possuem uma chave

comutadora (M-0-A). A partir deste modelo os painéis

são montados em armário de aço e também podem ser

opcionalmente fornecidos com relê de nível e para-raio.

Já o modelo SPM é o painel monofásico com o maior

nível de proteção montado pela Ebara. Nele além

das proteções utilizadas no modelo BPM, possuem

amperímetro e voltímetro além da possibilidade de

instalar opcionalmente para-raio e relê de nível.

Modelo SPM

Modelo BPM

Modelo BMS


DIMENSIONAMENTO DE MOTOBOMBAS

11

12


Informações necessárias para um dimensionamento correto:

• Diâmetro do poço;

• É ou não revestido;

• Onde estão posicionados os filtros;

• Nível estático (nível da água no poço em repouso);

• Nível dinâmico (nível da água no poço em operação);

• Vazão produzida;

• Profundidade de instalação;

• Diâmetro das tubulações;

• Distância entre o poço e o reservatório;

• Desnível entre o poço e o reservatório;

• Altura manométrica total (soma dos desníveis geométricos entre o nível dinâmico até o descarte acrescido das

perdas de carga na tubulação);

• Tensão de trabalho;

• Comprimento do cabo (distância entre a profundidade de instalação e o painel)

Calculando a altura manométrica (AMT):

AMT= Nível dinâmico + Desnível entre poço e reservatório + Perda de carga na tubulação

•PC=(PI+DT+DN+AC) x FPC 100

•Onde:

•PC=Perda de carga em metros;

•PI=Profundidade de instalação;

•DT=Distância do poço até a descarga;

•DN=Desnível da boca do poço à descarga;

•AC=Acessórios convertidos em metros;

•FPC=Fator de perda de carga.


13

TABELAS DE PERDA DE CARGA

Tubos de PVC

VAZÃO(m³/h)

DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO

1’’

(25 mm)

1 1/4’’

(32 mm)

1 1/2’’

(40 mm)

2”

(50 mm)

2 1/2’’

(60 mm)

3’’

(75 mm)

4’’

(100 mm)

5’’

(125 mm)

6’’

(150 mm)

1 1,49 0,42 0,22 0,07 0,02

1,5 3,04 0,85 0,44 0,15 0,04 0,02

2 5,02 1,40 0,72 0,25 0,07 0,03

2,5 7,42 2,07 1,07 0,37 0,11 0,04

3 10,21 2,85 1,47 0,53 0,15 0,06 0,02

3,5 13,38 3,73 1,93 0,70 0,20 0,08 0,02

4 16,90 4,72 2,43 0,90 0,25 0,11 0,03

4,5 20,77 5,80 2,99 1,11 0,31 0,13 0,03

5 24,97 6,97 3,60 1,35 0,38 0,16 0,04

6 34,36 9,59 4,95 1,90 0,54 0,22 0,06 0,02

7 45,00 12,56 6,48 2,52 0,71 0,30 0,08 0,03

8 56,84 15,86 8,19 3,23 0,91 0,38 0,10 0,04 0,02

9 69,85 19,49 10,06 4,02 1,14 0,48 0,13 0,04 0,02

10 84,00 23,44 12,10 4,89 1,38 0,58 0,15 0,05 0,03

12 32,25 16,64 6,85 1,93 0,81 0,21 0,07 0,04

14 42,24 21,80 9,11 2,57 1,08 0,29 0,10 0,05

16 53,35 27,53 11,67 3,30 1,38 0,37 0,13 0,06

18 65,57 33,84 14,51 4,10 1,72 0,46 0,16 0,08

20 78,84 40,69 17,64 4,98 2,09 0,55 0,19 0,09

AcessóriosDIÂMETRO NOMINAL (polegadas)

1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6

Cotovelo 60” 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,3 1,8 2,2 2,7

Curva 90” 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,3 1,5 1,7

Válvula de Retenção 2,2 3,1 3,7 5,2 6,4 8,2 11,6 15,2 19,2

Válvula de Globo 13,7 16,5 18,0 21,3 23,5 28,6 36,5 - -

Válvula de Gaveta 0,8 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0

14


VAZÃO(m³/h)

DIÂMETRO NOMINAL DA TUBULAÇÃO (polegadas)

3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 8 10 12

* (21,6) * (27) * (35,7) * (41,6) * (52,8) * (68,6) * (80,9) * (105,3)

* (130,2)

* (155,1)

* (202,7)

* (254,4)

* (303,2)

1 5,59 1,88 0,48 0,23 0,07 0,02 1,5 11,98 4,03 1,03 0,49 0,15 0,04 0,02

2 20,58 6,93 1,77 0,84 0,26 0,06 0,03 3 44,11 14,85 3,80 1,80 0,56 0,13 0,06 0,02 4 75,76 25,5 6,52 3,09 0,97 0,22 0,10 0,03 5 38,79 9,93 4,71 1,47 0,33 0,15 0,04 6 54,65 13,98 6,63 2,07 0,46 0,21 0,06 0,02 8 93,86 24,02 11,39 3,56 0,79 0,35 0,10 0,03

10 36,53 17,32 5,41 1,19 0,53 0,15 0,05 0,02 12 51,47 24,40 7,62 1,67 0,75 0,21 0,07 0,03 14 68,77 32,60 10,19 2,22 1,00 0,28 0,10 0,04 16 88,4 41,91 13,09 2,85 1,28 0,35 0,13 0,05 18 52,29 16,34 3,54 1,59 0,44 0,16 0,07 0,02 20 63,75 19,92 4,31 1,93 0,53 0,19 0,08 0,02 25 96,98 30,3 6,51 2,92 0,81 0,29 0,12 0,03 30 42,68 9,13 4,09 1,13 0,40 0,17 0,05 0,02 35 57,03 12,14 5,44 1,51 0,54 0,23 0,06 0,02 40 73,31 15,55 6,96 1,93 0,69 0,29 0,08 0,03 45 91,48 19,34 8,66 2,4 0,85 0,36 0,10 0,03 50 23,51 10,53 2,92 1,04 0,44 0,12 0,04 0,0260 32,95 14,76 4,09 1,45 0,62 0,17 0,06 0,0270 43,83 19,63 5,44 1,93 0,82 0,22 0,07 0,0380 56,13 25,14 6,96 2,48 1,06 0,29 0,09 0,0490 69,81 31,27 8,66 3,08 1,31 0,36 0,12 0,05

100 84,85 38,01 10,53 3,74 1,6 0,43 0,14 0,06120 53,27 14,76 5,25 2,24 0,61 0,20 0,09140 70,87 19,63 6,98 2,98 0,81 0,27 0,11160 90,76 25,14 8,94 3,81 1,04 0,34 0,15180 31,27 11,12 4,74 1,29 0,43 0,18200 38,01 13,52 5,77 1,57 0,52 0,22250 57,46 20,44 8,72 2,37 0,78 0,33300 80,53 28,64 12,22 3,32 1,10 0,47350 38,11 16,25 4,41 1,46 0,62400 48,80 20,81 5,65 1,87 0,80450 60,70 25,88 7,03 2,33 0,99500 73,78 31,46 8,54 2,83 1,20

CT 026-04-06

Tubos de Aço


15

DIMENSIONANDO UMA BOMBA:

Para selecionar uma motobomba é necessário ter conhecimento da vazão a ser explorada, da altura manométrica,

do diâmetro do poço e da tensão de operação.

Abaixo estaremos calculando algumas alturas manométricas para seleção de melhor equipamento a ser instalado

no poço:

Simulações:1º Caso:

• Diâmetro do poço = 4”

• Nível estático = 20m

• Nível dinâmico = 34m

• Vazão = 2,5m³/h

• Profundidade de instalação =36m

• Diâmetro das tubulações =1 ¼”

• Distância entre o poço e o reservatório = 40m

• Desnível entre o poço e o reservatório = 8m

• Acessórios: 3 curvas, 1 válvula retenção e 1 válvula globo

• Tensão de trabalho = 220V Monofásico

• Comprimento do cabo =46m

16


2º Caso:




• Vazão = 30m³/h


• Diâmetro das tubulações =3”



• Acessórios: 5 curvas, 1 válvula retenção e 1 válvula gaveta

• Tensão de trabalho = 380V Trifásico



17

3º Caso:




• Vazão = 170m³/h


• Diâmetro das tubulações =5”



• Acessórios: 4 curvas, 1 válvula de retenção e 1 válvula gaveta

• Tensão de trabalho = 440V Trifásico



PRINCIPAIS CUIDADOS NO DIMENSIONAMENTO DE UMA MOTOBOMBA:

• Jamais explorar uma vazão superior a produzida pelo

poço, pois isto poderá trazer grandes consequências.

• Caso dimensionem uma motobomba com diâmetro

inferior ao do poço não esquecer de instalar camisa

de sucção.

• Sempre que possível instalar a motobomba acima

das entradas de água do poço. Jamais instalar uma

motobomba em região de filtro. Quando a profundidade

de instalação for abaixo dos filtros a motobomba

deverá ser instalada com camisa de sucção.

• Quando efetuar um dimensionamento e deparar

com dois equipamentos que atendam ao mesmo

ponto operacional, optar pelo que estiver mais para

o fim da curva, pois caso optar pelo equipamento que

estiver mais para o começo da curva, quando ocorrer

um desgaste por bombeamento de material sólido,

este irá perder mais vazão do que o que estiver mais

para o fim da curva.

• Atentar a pressão de trabalho da bomba para

especificar a tubulação a ser utilizada.

• As condições contidas neste material são as ideais

para um correto dimensionamento, porém pode ocorrer

de o cliente não dispor de todas estas informações,

neste caso o correto é solicitar ao cliente que obtenha

as informações faltantes com o perfurador, sendo

necessário no mínimo a vazão e o nível dinâmico,

pois sem estas informações não será possível um

dimensionamento correto.

• Um ponto a ser ressaltado é o de jamais instalar uma

motobomba no fundo do poço, pois isto fará com que o

equipamento além de não ter refrigeração, extraia todo

o material sólido (areia) produzido pelo poço.

18

Ebara Pumps EuropeS.p.A., ITÁLIA

Ebara Indústrias Mecânicase Comércio Ltda., BRASIL

Ebara Densan (Kunshan)Mfg. Co., Ltda., CHINA

Planta de Fujisawa, JAPÃO Ebara-Densan TaiwanManufacturingCo., Ltda., TAIWAN

CC 016-08-12

60 Hz

APOSTILA PARA DIMENSIONAMENTO

Europa

África

Oceania

Oriente Médio

ÁsiaAmérica do Norte

América do Sul

Depto. ComercialFone: (14) 4009 0020Fax: (14) 4009 [email protected]

Fábrica - PABXFone: (14) 4009 0000Fax: (14) 4009 [email protected]

Depto. Comercial RecifeFone: (81) 3087 1190Fax: (81) 3471 [email protected]

Assistência TécnicaFone: (14) 4009 0024Fax: (14) 4009 [email protected]

Comércio ExteriorFone: (11) 2124 7744Fax: (11) 2124 [email protected]

Ebara no Mundo

As informações contidas neste catálogo poderão sofrer alteração sem prévio aviso.

w w w . e b a r a . c o m . b r

Download - Apostila de Dimensionamento Bomba Submersa

Top Related