O Carneiro hidráulico (bomba aríete) é um equipamento de bombeamento de água sem a utilização de energia elétrica

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BETIM-MG

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Michely C. Gomes Henriques de Souza

Vandré Carlos dos Santos

Wesley Luiz Silveira

BETIM-MG

2017

RESUMO

O carneiro hidráulico (bomba aríete) é um equipamento de bombeamento de água sem a utilização de energia elétrica. É um instrumento de funcionamento automático, de baixo custo, que utiliza a energia hidráulica do “golpe de aríete” para seu funcionamento. E denominado golpe de aríete o impacto violento que se produz sobre as paredes de uma tubulação forçada, quando o movimento do líquido é modificado radicalmente. O presente trabalho tem por objetivo demonstrar a sua montagem e seu desempenho. Mostrando passa a passo sua montagem com cálculos e demonstrando sua eficiência de acordo com alguns autores renomados. Mostrando ser um equipamento muito útil em diversas áreas. Utilizando somente a força da gravidade este equipamento tem a capacidade de elevar a agua de um ponto mais baixo para um ponto mais elevado.

Palavras-chave: Carneiro; Aríete; Cálculos; Energia;

ABSTRACT

The hydraulic ram is a water pumping equipment without the electric power. It is an automatic, low cost instrument that uses hydraulic "water hammer" power for its operation. Water hammer is called the violent shock that occurs on walls of a forced conduit when the movement of the liquid is abruptly modified. The present work has the objective of demonstrating its assembly and its performance. Step by step its assembly with calculations and demonstrating its efficiency according to some renowned authors. Showing a very useful item in several areas. Using only the force of gravity of this equipment has an ability to raise a water from a lower point to a higher point.

Key-words: Hydraulic ram; water rammer; water pump; energy; gravity power.

SUMARIO

1 INTRODUÇÃO        13

2 DESENVOLVIMENTO        15

         2.1 CALCULO DE SOBRE PRESSÃO        15

         2.2 CALCULO DO GOLPE DE ARIETE        16

         2.3 CALCULO DA PROPAGAÇÃO DA ONDA        17

         2.4 CALCULO DO DESEMPENHO        19

         2.5 CALCULO DA EFICIÊNCIA        20

CONCLUSÃO        21

REFERÊNCIAS bibliograficas        22

1 INTRODUÇÃO

 O grande problema do abastecimento de agua no setor rural não é novo e vem aumentando especialmente pelo aumento do custo da energia elétrica e pelo racionamento. Para utilizarmos as aguas superficiais e as aguas subterrâneas precisamos de energia elétrica ou de combustível para ligar um motor bomba (Barreto, 2000 & Clemson University, 2001).

 Quando temos uma fonte superficial de agua e pretendemos utilizar de forma racional, econômica e sustentável, podemos assim utilizar o carneiro hidráulico. Este carneiro hidráulico trabalha de dia e de noite sem agredir o meio ambiente, utilizando a própria força da gravidade, dispensando outro tipo de energia. Também podemos utilizar a roda de agua sendo que a mesma se encaixa nestas condições, porém, o preço do carneiro hidráulico e mais baixo e os requerimentos de manutenção são menores (Barreto, 2000 & Clemson University, 2001).

O modelo de testes foi elaborado e fabricado seguindo considerações de Barreto (2000) & Clemson University (2001).

Se fez uso de um encanamento de PVC de 110 mm, para câmara de ar foi utilizado um espaço de 60cm do encanamento, onde ocorre a área de interação entre ar-água. Na parte de cima foi fixada uma capa soldável de 110 mm, na parte de baixo foi utilizado um adaptador soldável com rosca de 110 mm por 101,6 mm, da qual a base da rosca é de 101,6 mm. Uma perfuração foi realizada no meio da rosca para que fosse possível inserir uma união dupla para realizar o estancamento e sua inserção no interior do aríete de uma válvula de retenção vertical de 19,05 mm (válvula de saída) e por outro lado foi unido com um “T” de 19,05 mm de aço galvanizado (Barreto, 2000 & Clemson University, 2001).

Foi utilizado um “T” que se une com a eletroválvula a qual desempenhava o papel de válvula de evasão, ao longo de um nipe de 19,05 mm e do outro lado com a encanação de alimentação através de outro nipe e uma união dupla de 19,05 mm. A respeito da válvula de escape, a mesma consisti de uma eletroválvula (Barreto, 2000 & Clemson University, 2001).  

Foi realizada uma perfuração de 20 mm a uma altura de 15 cm do ponto de sustentação (base), onde foi inserido um tubo de PVC com diâmetro de 20mm e com comprimento igual a 10cm para a saída, onde foi colocado o manômetro e uma válvula tipo agulha para as regulagens das pressões de saída (Barreto, 2000 & Clemson University, 2001).

Foi realizada uma perfuração de 20 mm a uma altura de 15 cm da base, onde foi colada um tubo de PVC de 20 mm de diâmetro e 10 cm de comprimento para a saída, onde foi instalado o manômetro e uma válvula tipo agulha para as regulagens das pressões de saída (Barreto, 2000 & Clemson University, 2001).

 São precisos novas pesquisas para assistir projetistas de carneiros hidráulicos para melhorar o desempenho e minimizar as variáveis envolvidas no funcionamento do mesmo (Rennie & Bunt, 1990).

2 DESENVOLVIMENTO

E denominado golpe de aríete o impacto violento que se produz sobre as paredes de uma tubulação forçada, quando o movimento do fluido é modificado radicalmente. É a sobre pressão que as canalizações recebem quando, por exemplo, se fecha um registro, cessando o escoamento (Azevedo Netto & Alvarez, 1988).

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