Bomba carneiro
Publicado em 20 abr 2006 por Itamar Vieira Importante: Nós não vendemos esse equipamento e nem de outros
fabricantes. Este artigo é apenas para orientar quem quer construir sua própria bomba carneiro. A bomba carneiro, também conhecida por bomba aríete e carneiro hidráulico, é uma bomba dágua simples de ser construída e com a grande vantagem de não requerer nenhuma fonte de energia externa para funcionar. Ela funciona com a própria pressão da coluna dágua que ela usa para bombear a água para um ponto mais alto do terreno.
Já existem diversas experiências sobre este assunto e que geraram diversas maneiras diferentes de construí-la e com materiais e caraterísticas diferentes mas o princípio de funcionamento de todas é o mesmo. m esmo. Com base no conhecimento do seu princípio de funcionamento você também poderá inventar o seu próprio jeito de construir uma.
O uso da bomba carneiro está estreitamente ligado ao modo de funcionamento e esquema de instalação para que ela funcione corretamente. Observe a desenho abaixo para ter uma idéia de como ela pode ser usada para bombear água.
É bom saber de antemão que parte da água que passa pela bomba carneiro não é bombeada para o reservatório mais elevado, variando essa quantidade conforme o modelo. Parte da água após fazer o seu papel de empurrar o aríete, é descartada pela válvula de impulsão e volta ao seu curso natural no riacho. Como construir e instalar
Para quem deseja construir sua própria bomba carneiro, como a foto ao lado, publicamos aqui um trabalho já tornado público, muito bem documentado e de fácil compreensão realizado pelo Professor Geraldo Lúcio Tiago Filho do CERPCH – Centro Nacional de Referência em Pequenos Aproveitamentos Hidroenergeticos da UNIFEI de Itajubá/MG. O modelo de bomba carneiro apresentado no projeto carneiro.zip (569 Kb no formato PDF) (foto ao lado) funciona corretamente e suas principais vantagens são a sua fácil construção por usar peças encontradas em lojas que vendem produtos hidráulicos. Demonstra os cálculos de dimensionamento da bomba em função da altura do reservatório e comprimento do tubo de alimentação dágua, bem como da altura do reservatório de destino e comprimento do cano de recalque. Faça bom proveito! Algumas considerações importantes:
Ler com bastante atenção o manual e procurar compreender todos os detalhes de funcionamento e de montagem da bomba carneiro.
Conferir as peças que compraram com as indicadas no manual. Pode-se fazer uma bomba carneiro de mil formas diferentes, mas…. nesse caso, a do manual, só funciona da maneira descrita.
Dúvidas mais frequentes Cooperação do amigo Jorge Timmermann que construiu uma e dá algumas dicas 1. Conversão de uma válvula de “retenção de poço” para uma “válvula de
impulsão”
A válvula de retenção de poço, na sua origem, cumpre a função de evitar que a água saia do cano, quando a bomba deixa de impelir água, e entre ar no sistema fazendo que a bomba hidráulica falhe por trabalhar com ar (figura 1). O crivo é a peça inferior, que aparece cheia de buracos, e é um filtro para que não entrem galhos e folhas na bomba
O trabalho com o parafuso, porcas e mola é inverter o seu funcionamento para que o fluxo de água seja permanente até ser interrompido pela pressão/atrito que exerce a própria vazão, sobre a mola, no aumento de fluxo de água. Quer dizer: - Cada vez que acontecer o fecho da válvula (sendo vencida a resistência mecânica da mola pelo atrito do fluxo de água vazando pela válvula) haverá um efeito de “golpe de ariete” (aumento brusco da pressão interna do sistema, por acumulação/compressão das moléculas de água) que fará que parte da água (aprox. 1/5) saia pela outra válvula de retenção vertical que é descrita no projeto. - Logo, estabilizado o sistema e sem fluxo hidráulico, a mola exercerá a sua função abrindo o passo da água e recomeça o ciclo anterior (figura 2). - Então, o parafuso estará fixado/rosqueado ao crivo por sua parte inferior/posterior (não a válvula ou a peça de oclusão). O parafuso regula a pressão da mola com o seu ajuste, a mola se encontra entre a porca do extremo do parafuso e a válvula.
Álbum de fotos com os detalhes da explicação acima:
2. Sobre as porcas e os parafusos da bomba
Os parafusos costumam se denominar pelo seu comprimento e diâmetro. Isto pode ser expressado em polegadas ou em milímetros. Um parafuso de 5/16 quer dizer que será de um diâmetro de 5/16 avos de polegada o que é aproximadamente 8 mm. Para fixar o parafuso no crivo é necessário um macho para fazer rosca, do mesmo passo e diâmetro que o parafuso, é o furo deverá ser feito com uma broca menor que o diâmetro do parafuso para poder fazer a rosca no bronze, este será de 7,25 – 7,50 mm. Primeiro prove o menor diâmetro, se fica muito duro e difícil de rosquear aumente um pouco….. Cuidado!!!!!! Que não espane a rosca!!!!. O parafuso pode ser mexido de fora da válvula, ajustando ou afrouxando ele, para variar a resistência da mola…. e assim regular o carneiro na melhor performance.
Golpe de aríete (Carneiro
hidráulico - Didático) Prof. Luiz Ferraz Netto
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Apresentação A bomba “carneiro”, ou carneiro hidráulico é um dispositivo automático elevador de água. Seu princípio de funcionamento é simples. Um fluxo de água atravessa o corpo do mecanismo, quando a velocidade desse fluxo atinge um valor adequado, uma válvula o interrompe abruptamente. A energia cinética da água toda (não só a do corpo da bomba, como também aquela da canalização) determina no corpo da bomba um violento golpe. Esse golpe é suficiente para empurrar uma certa quantidade de água a uma boa altura, sendo recolhida numa caixa d’água. A bomba carneiro transforma energia cinética da água em energia potencial. Seu rendimento hidráulico é pequeno. A montagem didática a seguir põe em destaque esse “golpe de aríete” devido à brusca Interrupção do movimento da água e a sua conseqüente elevação. Nota: Em pesquisa sobre o carneiro hidráulico encontrei um excelente artigo -- Carneiro Hidráulico Resgate Secular -- que o Prof. Luiz Roberto Toledo apresenta nas páginas do Globo Rural (outubro de 1997), descrevendo o trabalho do Prof. Luiz Antonio Lima e do pós-graduando (à época) Antonio Carlos Barreto, da Universidade de Lavras - MG. Tentei por várias vezes entrar em contato com Luiz Roberto Toledo (através da Revista), sem sucesso, infelizmente. Esse artigo eu reproduzo ( três páginas da Revista Globo Rural de Outubro de 97) depois desse meu modesto trabalho didático sobre o tema. Material e Montagem
(a) Cortar a garrafa PET de refrigerante na posição indicada. Veja item (a) do projeto 56- Turbina à reação, nessa Sala. (b) Amarre 3 fios de linha de pesca no gargalo da garrafa. Passe suas extremidades livres pelos orifícios simétricos feitos na borda recém-cortada da garrafa e a seguir una-os em um só fio de pesca. Fixe o sistema a um suporte. Na boca da garrafa adapte uma rolha de borracha com 1 furo. (c) Pelo orifício da rolha passe um dos ramos de um cotovelo de vidro. Adapte um tubo de vidro em forma de T (junção T) a esse cotovelo, mediante um tubinho de látex. Um tubo de vidro de extremidade afilada (tipo conta-gotas reto) é preso (mediante látex) a perna central do T. Outro pedaço de tubo de látex é encaixado na extremidade livre do T.
(d) Adapte o conjunto (c) na boca da garrafa e, apertando com os dedos o tubinho de látex livre, encha a garrafa com água. Quando cheia, solte o tubinho de látex permitindo o escoamento de água. Aperte rapidamente esse tubinho, para Interromper bruscamente a saída de água e fazer surgir o golpe de aríete. Repare na elevação da água na perna central do T. Na bomba carneiro real, esse estrangulamento é feito automaticamente. Veja, você aproveitou-se da própria energia da água para fazer subir água! Um projeto didático completo A montagem abaixo ilustra um projeto didático completo para descrever e operar o Carneiro Hidráulico; uma excelente sugestão para Feira de Ciências.
As válvulas de entrega e de desperdício são feitas com esfera de aço (rolamentos) vedando compartimento cônico. Na válvula de desperdício o vértice do cone está 'para cima', na saída de água [ /O\ ] e a esfera repousa sobre uma tela logo abaixo (quando a pressão diminui --- pela velocidade de escoamento --- a esfera é sugada e fecha essa saída). Na válvula de entrega o cone está com o vértice 'para baixo' [ \O/ ] e a esfera está vedando a entrada de água na garrafa de compressão. Quando a válvula de desperdício se fecha, a onda de
compressão levanta a esfera da válvula de entrega, permitindo a entrada de água na garrafa de compressão. Quando a pressão do ar na garrafa se iguala à pressão da água na válvula de entrega, a esfera desce e veda a comunicação. Na fase seguinte é a pressão do ar dentro da garrafa que, superando a pressão da coluna de água no tubo de saída, permite a passagem de água da garrafa para o reservatório superior. Um modo de ilustrar como o ar comprimido na garrafa 'empurra' a água de seu interior para o reservatório pode ser evidenciado pela seguinte montagem didática (meu protótipo foi feito com duas garrafas PET de 2 litros; as próprias tampas foram furadas para permitirem as passagens dos tubos plásticos):
De início a água do béquer enche o funil; a pressão exercida por essa coluna de água vence a pressão do ar no interior da garrafa B e desce; o nível de água na garrafa B aumenta e comprime o ar da garrafa B; a pressão desse ar comprimido transfere-se para a garrafa A, forçando a água de A transferir-se para a garrafa B via funil --- e o processo continua 'por conta própria'. Uma festa! Você reconheceu que montagem é essa? Não! Ora, .... é a fonte de Heron! Apenas o prato que recolhe a água (no modelo tradicional) foi 'trocado' pelo funil e o tubo que 'esguicha' a água para cima transformou-se no tubinho que joga água no funil (veja Fontes de Heron, e compare!). Sobre a montagem de um real Carneiro Hidráulico, reproduzo abaixo um excelente artigo.
