Projetando estações de bombeamento melhores para águas pluviais

À medida que aumentam os eventos climáticos graves, as cidades precisam de infraestruturas que possam lidar com águas pluviais para além do nível normal. As estações de bombeamento desempenham um papel vital na defesa das comunidades contra águas pluviais, e o projeto dessas estações é fundamental. Farzad Ferdos, um especialista em fluidodinâmica computacional da Xylem, explica como a Xylem ajuda a projetar estações de bombeamento que podem processar grandes volumes de água com maior rapidez e eficiência e com o custo operacional mais baixo.

O que entra no projeto de uma estação de bombeamento?

“O projeto de uma estação de bombeamento tem diversos componentes. Inclui um projeto hidráulico, enfocado nas condições do fluxo na fossa e na entrada da bomba. Também envolve o projeto de controles e monitoramento, incluindo controles da bomba e partes elétricas, o projeto prático, com acessórios e válvulas e, finalmente, o projeto de engenharia civil. Um dos principais objetivos do projeto de uma estação, por nossa parte, é garantir que as condições do fluxo sejam aceitáveis para as bombas da Xylem.”

Quais são alguns dos desafios que os clientes enfrentam com as estações de bombeamento?

“Na maioria dos casos, quando um cliente diz que uma de suas bombas não está funcionando, o verdadeiro problema é o projeto da estação de bombeamento, e não a bomba em si. Nesses casos, as condições do fluxo na fossa e o posicionamento e a operação das bombas fazem com que as bombas não funcionem adequadamente.
O que precisamos para que o funcionamento seja correto, além de uma boa bomba, é de um bom projeto de estação e um sistema de controle apropriado. Se algum desses componentes não funcionar adequadamente com os outros, provavelmente haverá problemas. Entre esses problemas, pode ocorrer entupimento das bombas, pré-redemoinho excessivo, distribuição irregular da velocidade na entrada da bomba, vórtices ou flutuação persistente de resíduos e acúmulo de sedimentação. Isso pode levar, em última análise, a uma falha do sistema.

Quando esses elementos funcionam bem juntos, no entanto, você pode obter um bombeamento eficiente com os menores custos operacionais possíveis e maiores ciclos de vida dos produtos.” 

O projeto das estações de bombeamento e a tecnologia de bombeamento costumam ser bem integrados?

“Não necessariamente. Normalmente, oferecemos consultoria sobre a tecnologia de bombeamento no início. Nossos clientes confiam em que lhes daremos a bomba certa conforme as condições operacionais predefinidas, como fluxo, pressão, tipo de meios, etc. Infelizmente, para o projeto da estação, eles nem sempre fazem o mesmo.

Como o projeto da estação faz parte do trabalho de engenharia civil, ele normalmente é feito por consultores. Alguns consultores têm experiência em projetar estações em podem fornecer uma solução específica para cada projeto, mas outros usam um modelo padrão, que não necessariamente se adapta às necessidades da operação. Nesses casos, é muito provável que ocorram problemas.”

Como a Xylem ajuda a resolver esses problemas?

“Ao projetar estações de bombeamento, fazemos uma análise detalhada da hidráulica para garantir o desempenho adequado em todas as condições de operação. Uma maneira de resolvermos isso para os clientes é fornecer nossos layouts de estação pré-projetados padrão, que já foram testados. Outra maneira é por meio de um software de fluidodinâmica computacional que pode executar simulações para qualquer configuração específica.

Usamos essa metodologia para executar diversos cenários para um projeto específico. Podemos usar a fluidodinâmica computacional para criar um projeto de estação de bombeamento totalmente novo para um cliente ou para verificar um projeto de estação que ele nos forneça. Essa metodologia está se tornando cada vez mais relevante e aceita como procedimento de projeto de estações.”

Por que a fluidodinâmica computacional é tão importante em aplicações de águas pluviais?

“As estações de águas pluviais normalmente são projetos grandes e devem ser personalizados. Elas representam um enorme investimento para nossos clientes e eles esperam, no mínimo, que possamos garantir o desempenho de nossas bombas. Para aplicações de águas pluviais, podemos usar a fluidodinâmica computacional para garantir que sejam dadas as condições hidráulicas para que o desempenho das bombas seja o necessário.

Até agora, a única ferramenta formalmente reconhecida para a verificação de projetos de estações é a modelagem em escala realizada em laboratório. No entanto, a fluidodinâmica computacional está sendo cada vez mais reconhecida e são cada vez mais solicitados estudos nessa área por autoridades municipais para garantir a operação ideal de suas estações de bombeamento, tanto em condições de alto como de baixo fluxo. A digitalização está afetando todo o setor e o projeto de estações, definitivamente, também faz parte dessa transformação.”

Qual a vantagem para os clientes do trabalho de projeto de estações de bombeamento realizado pela Xylem?

“Há várias vantagens e eu as categorizaria em vantagens de investimento, vantagens de operação e manutenção, e redução da manutenção de emergência ou não programada.

Nossos projetos de estações de bombeamento muitas vezes têm como resultado estações de dimensões reduzidas, o que diminui o investimento necessário. Para operação e manutenção, proporcionamos as condições hidráulicas ideais para as bombas, o que leva a um funcionamento aprimorado e redução da sedimentação. Nossas bombas e projetos de estações de bombeamento também reduzem entupimentos e o risco de falhas na estação de bombeamento.”

Saiba mais sobre o projeto de estações de bombeamento no manual sobre gestão de águas pluviais da Xylem

Faça download de The Complete Guide to Stormwater Management