Modelagem para dimensionamento de tanque de escorva para instalações de bombeamento utilizando a Lei de Boyle

Abstract

A maioria das instalações de abastecimento de água utiliza bombas hidráulicas do tipo turbobombas. Esse tipo de bomba requer que o interior de sua carcaça e o da tubulação de sucção estejam preenchidos com água (escorvados), para que a sucção da água a partir do reservatório de captação possa ser efetivada. O escorvamento das bombas é conseguido instalando-as abaixo do nível de água do reservatório de captação (bomba afogada). Nos casos de instalações com bombas acima do nível do reservatório, há necessidade do uso de válvulas-de-pé, que têm partes móveis suscetíveis ao mau funcionamento por desgastes, quebras, sujeira ou outros problemas, que limitam a confiabilidade desse sistema, principalmente em caso de automação. Como alternativa ao uso da válvula-de-pé, foram estudados dois modelos de tanques escorva, testados no Laboratório de Hidráulica da FCAV - UNESP - Jaboticabal - SP. Avaliaram-se diferentes situações de altura manométrica de sucção, comprimento e diâmetro de tubulação de sucção e relações entre volume útil do tanque e volume do tubo de sucção, tendo-se concluído que: a) o volume do tanque de escorva é função do volume da tubulação de sucção e da altura manométrica de sucção; b) o volume do tanque de escorva pode ser calculado seguindo-se a Lei de Boyle, com uma percentagem de acréscimo no volume útil, que neste estudo foi cerca de 10% para o modelo 1 e cerca de 30% para o modelo 2.

The most of water supply installations uses hydraulic pumps type turbine pumps. This kind of pump must to have its casing body and suction pipe filled with water (primed) to be started. The priming can be done installing the pump underneath the suction reservoir water level. In the installations cases that the pump is above of water it is necessary to use foot valves to keep the pump primed. Foot valves have mobile parts, can be damaged or broke by use, dirty and others, that limits the reliability specially for automatic start-up of the system. As an alternative solution the current work in São Paulo State University Hidraulic Laboratory – Jaboticabal – Brazil, were evaluated two priming-tank models tested in different suction manometric heights, suction pipe diameters and relations between net tank volume and suction pipe volume. The conclusions show that: a) the priming tank volume is a function of the suction pipe volume and suction manometric height; b) the prime tank volume is calculated using Boyle equation with a percentage safety margin added in the net tank volume, that in this work was nearly to 10% for the model 1 and 30% for the model 2.