NOÇÕES SOBRE OPERAÇÃO
DE ESTAÇÕES
ELEVATÓRIAS
Equipe de Elaboração/Revisão
Elaboração e Instrutores
ALDEMÁRIO SILVA DE OLIVEIRA – UCCT/GPR/DT
ALVAMAR ROBERTO COELHO CIRNE – GFO/DT
EDUARDO NOGUEIRA CUNHA – UMED/GDP/DT
ISAIAS DE ALMEIDA DA COSTA FILHO – GDP/DT
JOSILDO LOURENÇO DOS SANTOS – GPR/DT
MARCO ANTÔNIO CALAZANS DUARTE – GDP/DT
PAULO EDUARDO VIEIRA CUNHA – GDP/DT
RAULYSON FERREIRA DE ARAÚJO – UNES/RNS/DT
RICARDO DA FONSECA VARELA FILHO – DT
VILMA FÉLIX DA SILVA ARAÚJO – AGT/PR
WALQUIRIA JOSEANE DA SILVA – USMT/GDH/DA
Coordenação
ERMERSON DE OLIVEIRA CAPISTRANO - UADH/GDH/DA
INTRODUÇÃO
Uma estação elevatória consta basicamente
do poço de sucção e do salão de bombas.
• O poço de sucção é o reservatório de água
onde as bombas fazem a sucção, através do
barrilete de sucção.
• No salão de bombas estão instalados os
grupos moto-bombas e seus dispositivos de
partida.
INTRODUÇÃO
Planta baixa de
uma estação
elevatória de
esgoto.
INTRODUÇÃO
Corte de uma
estação elevatória
de esgoto.
INTRODUÇÃO
Planta baixa de uma estação elevatória de água.
INTRODUÇÃO
Corte de uma estação elevatória de água.
BARRILETES (SUCÇÃO E RECALQUE)
• O barrilete de sucção: é o conjunto de peças e
tubulações que interligam o poço de sucção
até a conexão de sucção da bomba. Consta
basicamente de curva e registro (se a bomba
for afogada), válvula de pé com crivo e
tubulações – tais componentes são acoplados
geralmente por juntas de flanges.
BARRILETES (SUCÇÃO E RECALQUE)
• O barrilete de recalque: é o conjunto de peças
e tubulações que interligam a abertura de
recalque da bomba à tubulação da adutora,
consta basicamente de curvas, tê, válvula de
retenção, registro de gaveta, ventosa e
manômetro.
BOMBA AFOGADA
BOMBA
COM
SUCÇÃO
Bomba afogada e com sucção
BARRILETES (instalação)
BARRILETES (instalação)
BARRILETES (instalação)
• A válvula de pé com
crivo:
serve
para
manter escorvada a
tubulação de sucção
(cheia d’água) enquanto
que o crivo impede a
entrada de sólidos
grosseiros.
BARRILETES (instalação)
BOMBA CENTRÍFUGA
A bomba centrífuga é um equipamento que
transfere energia de uma determinada fonte para
o líquido, no presente caso, água ou esgoto, de tal
modo que esse líquido possa a se deslocar de um
ponto para outro. A bomba, também chamada de
bombeador, é constituída de duas partes
principais:
BOMBA CENTRÍFUGA: Partes
• Rotor solidário a um eixo: Também
chamado de conjunto girante. Uma bomba
pode ter um ou mais rotores que são
conjuntos de palhetas que giram dentro da
carcaça em contato com o líquido, sendo
impulsionados pelo eixo que por sua vez gira
já que está acoplado a um motor elétrico
através da luva de acoplamento.
BOMBA CENTRÍFUGA: Partes
• Carcaça: É a parte estacionária que envolve o
rotor, sendo complementada pela caixa de
gaxetas. Possui uma abertura de entrada
(conexão de sucção) e uma abertura de saída
(conexão de recalque). A caixa de gaxetas é a
câmara situada na entrada do eixo na
carcaça, seu objetivo é evitar o
extravazamento do líquido e ao mesmo
tempo não permitir grande atrito entre as
partes em contato.
BOMBA CENTRÍFUGA: Partes
Vista em corte de uma bomba centrífuga
BOMBA CENTRÍFUGA: Partes
Vista de uma bomba centrífuga
BOMBA CENTRÍFUGA: Partes
Corte e detalhes de uma bomba centrífuga
BOMBA CENTRÍFUGA: Partes
Caixa de gaxetas
BOMBA CENTRÍFUGA: rotores
Rotor Fechado
Rotor Semi -Aberto
Rotor Aberto
Motor
• Para acionar a bomba, é empregado o motor
elétrico, caracterizado pelos seguintes
elementos principais:
Motor
Motor
• Nº de fases: representando o número de alimentadores
elétricos (cabos elétricos). Geralmente os motores são
trifásicos, ou seja, alimentados por 3 fases.
• Tensão de operação: também chamada voltagem, medida em
volts (V), corresponde na hidráulica à pressão da água, no
caso da CAERN essa tensão é de 380 V para motores trifásicos
e 220 V para motores monofásicos. A tensão é medida pelo
voltímetro.
• Potência: indica a capacidade do motor em acionar
determinada máquina, no caso a bomba. É medida em Watts
(W) ou quilowatts (KW), Horse Power (HP) ou Cavalo Vapor
(CV).
Motor
• Corrente elétrica: corresponde ao fluxo de energia
elétrica do motor e é medida em ampères (A) – é
comparada com fluxo de água na tubulação –
sendo medida pelo amperímetro. Para uma
mesma tensão, quanto maior for a potência do
motor maior será a sua corrente elétrica.
• Rotação: é o número de giros por minuto que o
rotor do motor efetua quando em operação e é
medida em rotações por minuto (RPM).
Quadros de Comando
• São dispositivos presentes nos quadros de comando:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Chaves de Partida
Botoeira e sinalizadores
Contatores auxiliares
Contatores principais
Relé de tempo
Relé de nível
Relé de Sobre e Sub tensão
Relé de Sobre e Sub Corrente
Relé de temperatura
Disjuntores
Fusíveis
Chaves de partida
• Chaves de partida e proteção dos motores: Para
que se faça a partida dos motores das bombas
existem vários tipos de chaves de partida e
proteção, dentre as quais destacam-se as chaves
de partida:
–
–
–
–
–
Direta
Compensadora
Estrela – Triangulo
Soft – Start
Inversora
Chaves de Partida Direta
• são aquelas em que a partida é feita
com tensão plena, e muito usada
são aplicadas em motores com
potência menor ou igual a 10 cv.
Essas chaves são compostas de:
– contatores,
– fusíveis,
– relé de sobrecarga,
– voltímetro,
– amperímetro,
– horímetro,
– botoeiras liga/desliga.
Chaves de Partida Compensadora
• são aplicadas em motores com
potência superior a 15 cv. Por
ocasião da partida do motor
elétrico ocorre um pico de
corrente que chega a atingir 7
vezes a corrente nominal do
motor, esse aumento exagerado
na corrente durante a partida
tem que ser compensado pelo
superdimensionamento
dos
componentes elétricos, por isso
concessionária
de
energia
elétrica
exige
a
partida
compensada.
Chaves de Partida Soft Starter
• Dispositivo eletrônico composto de
pontes de tiristores (Chaves eletrônicas)
acionadas por uma placa eletrônica, a
fim de controlar a tensão de partida
de motores . Seu uso é comum
em bombas centrífugas, ventiladores e
motores de elevada potência cuja
aplicação não exija a variação de
velocidade. Entre suas vantagens temos
uma proteção bem maior ao motor,
rampa na partida e rampa na hora de
ligar e desligar o motor (simulando o
trabalho do fechamento do registro).
Inversor de Frequência (Conversor
de Frequência)
• São dispositivos elétricos que
convertem a potência da rede
alternada cossenoidal, em
potência contínua e finalmente
convertem esta última, em uma
tensão de amplitude e período
variáveis. Eles possuem a
mesmas vantagens da SoftStarter, mas com o inversor de
frequência é possível controlar
a velocidade do motor.
Contator Auxiliar
• É
uma
chave
utilizadas nas logicas
de funcionamento
do quadro elétrico.
Contator Principal
• São chaves utilizadas
para acionar os motores.
Relés
• São utilizados como proteção para os motores.
–
–
–
–
–
–
Relé de tempo
Relé de nível
Relé de Sobre e Sub tensão
Relé de Sobre e Sub Corrente
Relé de temperatura
Relé de Falta de Fase
Disjuntores
• São utilizados para acionamento é proteção
de corrente do circuito elétrico.
Fusíveis
• São utilizados para proteção de corrente do
circuito elétrico.
Botoeiras e Sinalizadores
• São utilizados para acionamento mecânico e
sinalizar o status do sistema.
OPERAÇÃO
• A melhor condição operacional para uma bomba é
aquela em que o nível d’água do poço de sucção esteja
acima do eixo da bomba, o que garante que o barrilete
de sucção esteja ocupado inteiramente pela água, ou
seja, que a bomba esteja escorvada.
• Então, escorvar uma bomba é remover o ar, ou vapor
d’água da mesma, com admissão de água. Quando o
eixo da bomba está abaixo do nível de água do poço de
sucção, diz-se que a bomba é afogada.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência menor ou igual a
10cv – bomba afogada
a) Iniciar a operação
1º passo – verificar o nível de água no poço de
sucção;
2º passo – verificar no voltímetro da chave de
partida se a tensão se situa em torno de 380v;
3º passo – fechar registro do barrilete de
recalque girando o seu volante no sentido
horário (conforme indica a seta para fechar);
4º passo – abrir inteiramente o registro do barrilete de
sucção para escorvar a bomba girando o volante no
sentido anti-horário (conforme indica a seta para abrir).
Abrir também a torneira de purga;
5º passo – pressionar e soltar a botoeira indicativa
para ligar a chave de partida;
6º passo – abrir lentamente o registro de recalque
girando o seu volante no sentido anti-horário, e ao
mesmo tempo acompanhar a evolução do valor da
corrente elétrica, no amperímetro da chave de partida.
Quando o ponteiro do amperímetro atingir o valor da
corrente do motor, suspender a abertura do registro,
mesmo que o volante ainda permita mais giros ou
voltas.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência menor ou igual a
10cv – bomba afogada
b) Finalizar a operação
1º passo – fechar o registro do barrilete de
recalque;
2º passo – fechar o registro do barrilete de
sucção;
3º passo – pressionar e soltar a botoeira
indicativa para desligar o motor.
3.4.2. Operação de grupo moto-bomba
com motor de potência superior a 10cv
– bomba afogada
a) Iniciar a operação
1º passo – verificar o nível de água no poço de
sucção;
2º passo – verificar no voltímetro da chave de
partida se a tensão se situa em torno de 380v;
3º passo – fechar registro do barrilete de
recalque;
4º passo – abrir registro do barrilete de sucção para
escorvar a bomba. Abrir também a torneira de purga;
5º passo – pressionar e soltar a botoeira indicativa
para ligar o motor;
6º passo – iniciar a abertura do registro de recalque
após verificar no voltímetro se a tensão atingiu
novamente o valor de 380v, girando lentamente o
volante do registro, no sentido anti-horário e ao
mesmo tempo acompanhar a evolução dos valores da
corrente do motor até atingir a corrente nominal do
motor, ocasião em que deve ser suspensa a abertura
do registro, mesmo que tenha ainda algumas voltas.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência superior a 10cv –
bomba afogada
b) Finalizar a operação
1º passo – fechar o registro do barrilete de
recalque;
2º passo – fechar o registro do barrilete de
sucção;
3º passo – pressionar e soltar a botoeira
indicativa para desligar o motor.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência superior a 10cv –
bomba afogada
b) Finalizar a operação
1º passo – fechar o registro do barrilete de
recalque;
2º passo – fechar o registro do barrilete de
sucção;
3º passo – pressionar e soltar a botoeira
indicativa para desligar o motor.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência menor ou igual a
10cv – bomba não afogada
a) Iniciar a operação
1º passo – verificar o nível de água no poço de
sucção;
2º passo – verificar no voltímetro se o valor da
voltagem se situa em torno dos 380volts;
3º passo – fechar registro do barrilete de
recalque;
4º passo – escorvar a bomba com a adição de
água pela abertura de escorva da bomba e/ou
uso da torneira de purga;
5º passo – pressionar na chave de partida, a
botoeira indicativa para ligar a o motor;
6º passo – abrir lentamente o registro do
barrilete de recalque, acompanhando o
crescimento dos valores da corrente elétrica no
amperímetro e suspender a abertura do registro
quando o valor da corrente se igualar a do
motor em operação.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência menor ou igual a
10cv – bomba não afogada
b) Finalizar a operação
1º passo – fechar o registro do barrilete de
recalque;
2º passo – pressionar e soltar a botoeira
indicativa para desligar o motor.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência superior a 10cv –
bomba não afogada
a) Iniciar a operação
1º passo – verificar o nível de água no poço
de sucção;
2º passo – verificar no voltímetro da chave
de partida se a tensão se situa em torno de
380volts;
3º passo – fechar registro do barrilete de
recalque;
4º passo – escorvar a bomba com adição de água
pela abertura de escorva da bomba e/ou uso da
torneira de purga;
5º passo – pressionar e soltar, na chave de partida, a
botoeira indicativa para ligar a o motor;
6º passo – após verificar se o valor de voltagem no
voltímetro atingiu 380v, abrir lentamente o registro
do barrilete de recalque, ao mesmo acompanhando o
crescimento dos valores da corrente do motor até
atingir a corrente nominal do mesmo, ocasião em
que é suspensa a abertura do registro, mesmo que
tenha ainda algumas voltas.
Operação de grupo moto-bomba com
motor de potência superior a 10cv –
bomba não afogada
b) Finalizar a operação
1º passo – fechar o registro do barrilete de
recalque;
2º passo – pressionar e soltar na chave de
partida a botoeira indicativa para desligar o
motor
MANUTENÇÃO
Rotina de Manutenção (Inspeção diária)
O operador diariamente deverá fazer uma
inspeção nos equipamentos para verificar os
sintomas de mau funcionamento tais como:
• Temperatura elevada de mancais da caixa de
gaxetas;
• Ruídos estranhos;
• Vibrações.
MANUTENÇÃO
Manutenção geral
• Limpar os terrenos das unidades do sistema e
seus acessos, desmatando-os e impedindo o
acúmulo de lixo.
• Limpar as caixas das ventosas e dos registros,
retirando a areia ou lixo acumulado.
MANUTENÇÃO
Conservando os prédios
• Limpar os pisos, varrendo-os, lavando-os e
retirando-os e retirando as manchas de óleo.
• Limpar as instalações sanitárias, lavando
lavatórios, bacias e azulejos.
• Limpar as paredes e esquadrias, espanando-as.
MANUTENÇÃO
Conservando os equipamentos e ferramentas do
sistema
• Remover a poeira, graxa ou óleo dos motores,
bombas, quadros de comando (Parte externa) e
barriletes utilizando estopas ou panos com
produtos de limpeza;
• Remover a poeira e graxa suja das ferramentas,
utilizando estopa e removedor;
• Proteger as ferramentas, lubrificando as partes
móveis e guardando-as em local apropriado.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
• Para que possa operar adequadamente o
sistema produtor é importante que o
operador tenha os conhecimentos básicos
sobre os diversos instrumentos de medição,
utilizados.
• Instrumentos
de
medição:
são
os
equipamentos destinados a identificar as
condições de funcionamento do sistema.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Informações iniciais:
Os instrumentos de medição utilizados no
sistema produtor são:
• Horímetro
• Amperímetro
• Voltímetro
• Medidor de Energia
• Manômetro
• Hidrômetro
• Macromedidor
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Horímetro:
é
um
instrumento
elétrico,
para registrar o total de
horas de funcionamento
dos conjuntos motobombas,
estando
diretamente ligado à
alimentação elétrica do
conjunto.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Amperímetro: é um
instrumento destinado
a medir a corrente
elétrica, exigida para o
funcionamento
do
conjunto moto-bomba.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Voltímetro: é um
instrumento, para
medir a tensão
elétrica
de
alimentação
do
conjunto
motobomba.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Medidor de Energia: é um instrumento que
registra o total de energia elétrica,
consumida
pela
instalação.
Existem
medidores de energia para consumidores do
Grupo B (<75KW) e consumidores do Grupo
A (>75KW - Instalações com subestação
elétrica própria). Nos medidores usados no
“grupo A” também registra a energia reativa
(KVAr) e o fator de potência de instalação.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Medidor de Energia Grupo B
Medidor de Energia Grupo A
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Manômetro: é um
Instrumento,
que
mede a pressão no
ponto da tubulação
onde está localizado.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Hidrômetro: registra a quantidade de água que
passa num certo tempo no ponto da
tubulação onde está localizado.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Macromedidor: de semelhante modo ao Hidrômetro
ele registra a quantidade de água que passa num
certo tempo no ponto da tubulação onde está
localizado, mas é utilizados para diâmetros maiores.
LEITURA DE MEDIDORES
Para que o operador possa operar o Sistema Produtor e
obter as informações sobre as condições dessa
operação, é importante que saiba ler os medidores
existentes e utilizar o medidor de nível, para medir o
nível de água do poço.
A leitura é realizada de forma direta, quando o
instrumento apresentar o resultado de medição em
números (Horímetro (Macromedidor), Manômetro,
Medidor de Energia) ou de forma indireta, quando esse
resultado precisa ser interpretado – Amperímetro,
Voltímetro, Manômetro.
Leitura indireta de medidores
a) Determinando o valor das divisões do trecho
da escala
• O operador inicia a leitura indireta de
instrumentos de medição, determinando o
valor das divisões do trecho de escala. Para isso,
procede da seguinte forma:
Leitura indireta de medidores
Identificar o trecho da escala, no qual o
ponteiro está localizado;
Leitura indireta de medidores
Determina o valor desse trecho, subtraindo o
número menor do maior;
Leitura indireta de medidores
Identifica o número de partes em que está divido
esse trecho;
Leitura indireta de medidores
Determina o valor de cada parte, dividindo o do
trecho pelo número de partes.
Leitura indireta de medidores
b) Realizando a leitura
• Determinado o valor das divisões do trecho
de escala o operador realiza a leitura. Para
isso, procede da seguinte forma:
Leitura indireta de medidores
Identifica o número de partes que estão
compreendidas entre o número menor do
trecho e o ponteiro;
Leitura indireta de medidores
Determina o valor da leitura, multiplicando o
número de partes pelo valor de cada parte e
somando o resultado ao número menor do
trecho;
Leitura indireta de medidores
Identifica o número de partes que estão
compreendidas entre o número menor do
trecho e o ponteiro;
Leitura indireta de medidores
Determina o valor da leitura, multiplicando o
número de partes pelo valor de cada parte e
somando o resultado ao número menor do
trecho;
CONTROLE OPERACIONAL
• O operador deverá preencher os boletins de
controle operacional, fornecendo de hora em
hora os valores da voltagem, da corrente
elétrica, da pressão (obtida no manômetro),
número de horas de operação, bem como
quaisquer alterações operacionais tais como
falta de energia elétrica, sobrecarga, queda de
tensão, ou suspensão da operação por
defeitos mecânicos.
CONTROLE OPERACIONAL
O boletim de controle
das
captações
e
elevatórias:
é
o
formulário
utilizado
para o registro das
leituras dos diversos
instrumentos
de
controle da operação
dessas unidades o que
possibilita a análise
das condições de
funcionamento
do
Sistema Produtor.
CONJUNTOS ELEVATÓRIOS
São equipamentos utilizados para elevar
líquidos de um nível mais baixo para um mais
elevado.
O conjunto moto-bomba é um equipamento
formado pela união de uma bomba hidráulica
com um motor elétrico, que são ligado através
dos seus eixos, denominando-se de
acoplamento essa ligação. Os conjuntos motobombas são utilizados para: recalque da água;
dosagem da solução de cloro.
CONJUNTOS ELEVATÓRIOS
a) O conjunto moto-bomba de recalque é
utilizado para recalcar a água para um local
mais elevado. Como, geralmente, o
manancial se encontra em um nível mais
baixo do que o do reservatório de
distribuição há necessidade de ser utilizado
um conjunto moto-bomba para se vencer
esse desnível.
b) O conjunto moto-bomba dosadora é
utilizado para aplicar uma determinda
dosagem da solução de cloro, na adutora.
CONJUNTOS ELEVATÓRIOS
CONJUNTOS ELEVATÓRIOS
Tipos de moto-bombas de
recalque
a) Turbina: Neste tipo de
conjunto, o motor e a
bomba
funcionam
na
posição vertical, com o
motor instalado sobre um
cabeçote na boca do poço
podendo ter ainda uma caixa
de rolamentos intermediária.
A bomba gira por ação de
um eixo que a interliga ao
motor.
Tipos de moto-bombas recalque
b) Submerso: O conjunto
moto-bomba submerso
funciona com o motor e a
bomba
na
posição
vertical e mergulhados na
água. A refrigeração do
motor é feita através da
própria água.
Tipos de moto-bombas recalque
c) Submersível: Empregado
para o recalque de água
em rios, lagos, água
acumuladas, sobre tudo
quando o desnível de
sucção é superior a 7 m.
O
bombeador
é
submerso porém o motor
pode operar acima do
nível da água.
Tipos de moto-bombas recalque
d) Bomba centrífuga de eixo horizontal: Existem
dois tipos básicos:
• Bombas bipartidas verticalmente: são as mais
comuns e são empregadas em estações
elevatórias.
• Bombas bipartidas horizontalmente: também
empregadas em estações elevatórias com
maior vazão e permitem a sua manutenção
sem desacoplamento dos barriletes.
Bombas bipartidas
horizontalmente
Bombas bipartidas
horizontalmente
Obrigado pela atenção!