OPERAO E CONSTRUO DE CARNEIRO HIDRULICO ALTERNATIVO Edmar

OPERAÇÃO E CONSTRUÇÃO DE CARNEIRO HIDRÁULICO ALTERNATIVO Edmar José Scaloppi, Ph. D. em Engenharia de Irrigação, Prof. Titular, FCA/UNESP, Botucatu, SP, edmar@fca. unesp. br OPERAÇÃO: O carneiro ou aríete hidráulico ou ainda bomba martelo é uma máquina hidráulica intermitente que transforma energia cinética (velocidade) em pressão. Para isso, há necessidade da instalação promover um aumento da velocidade da água que atinge o carneiro, que é obtido instalando-o pelo menos a 1, 5 m abaixo da superfície da água que irá alimentá-lo. O aumento da velocidade consegue vencer a tensão de uma mola ajustada e determina o fechamento súbito de uma válvula de pé ou sucção posicionada na direção do escoamento. Em consequência, grande parte da energia cinética presente é transformada em pressão forçando a abertura de uma válvula de retenção posicionada verticalmente e conectada à uma câmara de pressão, aqui substituída pela instalação de uma garrafa PET com volume variável entre 0, 6 e 2 L. Em uma conexão tê instalada na base da garrafa há um adaptador conectado à uma mangueira que pode conduzir a água à um reservatório ou a um sistema de irrigação de baixa pressão, conforme desejado. Deve-se observar que a água que alimenta o carneiro é a mesma que será utilizada no abastecimento. Portanto, recomenda-se que seja de boa qualidade. Para evitar que corpos estranhos interrompam a operação, deve-se instalar algum tipo de filtro ou tela na entrada da água no reservatório.

Observações importantes: 1) Quanto maior o desnível, maior a pressão obtida. A altura de elevação varia de 2 a 8 vezes o desnível dependendo da relação de diâmetros entre o tubo de alimentação e o de saída. 2) A vazão fornecida (q) depende da vazão de entrada (Q), do desnível (h) da altura de elevação (H) e do rendimento (r) segundo a equação: q = r Q h/H 3) O rendimento pode variar entre 30 e 60% (CERPCH, 2002) para relações h/H variáveis entre 0, 12 e 0, 5, respectivamente, dependendo das características construtivas da máquina. 4) Evitar a entrada de corpos estranhos que podem interromper a operação. 5) Ajustar a máquina para proporcionar de 60 a 80 golpes por minuto. Golpes muito frequentes desgastam precocemente as válvulas. 6) Preferir tubos de alimentação mais rígidos, menos sujeitos à dilatação pela ação do golpe (metálicos seriam ideais). 7) Aparentemente, a medida que se aumentam as dimensões dos componentes, aumenta desproporcionalmente os custos. Assim, pode ser mais econômico adotar dimensões menores e, se necessário, associar carneiros em paralelo. 8) O comprimento do tubo de alimentação deve estar entre 5 a 12 vezes o desnível e entre 6 e 60 m, para adquirir velocidades significativas. 9) Para aumentar o rendimento e evitar perda de pressão, tanto o tubo de alimentação quanto o de saída devem ser retos. 10) O diâmetro do tubo de saída deve ser 1/3 a ½ do tubo de alimentação.

CONSTRUÇÃO: Lista de material para um carneiro hidráulico de 1” (custo estimado em R$ 60, 00): 1) 1 válvula de sucção metálica com crivo (parte do crivo deve ser eliminada para permitir o acesso de uma chave fixa para aperto das porcas). A válvula de retenção deve ser perfurada em sua base para a passagem do parafuso de regulagem. 2) 3 nípeis brancos. 3) 1 tê roscável branco. 4) 1 adaptador 1” (para alimentação com mangueira de 1”). 5) 1 válvula de retenção roscável plástica. 6) 1 tê roscável 1 x ¾” branco. 7) 1 bucha de redução ¾ x ½’’ 8) 1 adaptador de ½’’ ou 1 adaptador ¾ x ½” eliminando a bucha de redução (para a saída com mangueira de ½”). 9) 1 garrafa PET de preferência retornável de 0, 6 até 2 L com tampa. 10) 1 parafuso 5/16’’ ou 8 mm x 2” com 2 porcas de pequena espessura, 2 porcas normais e uma arruela (as duas porcas de pequena espessura podem ser obtidas serrando ao meio uma porca normal). 11) 1 mola utilizada em válvula sanitária ou equivalente. 12) A tampa da garrafa PET deve ser perfurada (15 mm ou maior) e colada na parte superior do tê com adesivo apropriado. 13) As conexões roscáveis devem ser executadas com veda-rosca apropriado.

Bibliografia: CERPCH. Centro Nacional de Referência em Pequenos Aproveitamentos Hidroenergéticos. http: //cerpch. efei. br/carneiro. html 10 1 2 9 6 2 5 2 3 7 4 8