aspersores tipos e_classificacao

IRRIGAÇÃO PRESSURIZADAASPERSÃO

ASPERSORES - CLASSIFICAÇÃOASPERSORES - CLASSIFICAÇÃO

1. Quanto ao funcionamento Fixos; Rotativos (impacto, reação, engrenagens);2. Quanto ao ângulo de ação Circular completo : 360º; Setorial: ângulo de molhamento ajustável;3. Quanto ao ângulo de inclinação Inclinação normal: entre 25 e 30º; Sub-copa: inclinação de 6º ;4. Quanto ao número de bocais: 1, 2 ou 3 bocais (diâmetros: 2 a 30 mm);5. Quanto à pressão de operação e alcance do jato Alta, média ou baixa pressão.

ASPERSORES - FUNCIONAMENTOASPERSORES - FUNCIONAMENTO

Fixos Difusores

Rotativos Rotativos por impacto Rotativos por reação Rotativos por engrenagens Rotativos por outros mecanismos

ASPERSORES ROTATIVOS POR IMPACTO

ASPERSORES ROTATIVOS POR IMPACTO

ASPERSORES ROTATIVOS POR REAÇÃO

ASPERSORES ROTATIVOS POR REAÇÃO

Aspersor rotativo com dois braços sobre base, ideal para irrigar superfícies circulares, médias e pequenas. Bicos reguláveis que otimizam a irrigação em função do tipo de plantas a irrigar. Superfície máxima irrigada de 150 metros quadrados ( 14 m de diâmetro ).

ASPERSORES ROTATIVOS POR ENGRENAGENS

ASPERSORES ROTATIVOS POR ENGRENAGENS

ASPERSORES FIXOS (DIFUSORES)ASPERSORES FIXOS (DIFUSORES)

Os aspersores fixos (difusores) tem sido os tipos preferidos para o equipamento pivô central.

ASPERSOR FIXO: TABELA DE DESEMPENHO

ASPERSOR FIXO: TABELA DE DESEMPENHO


A) ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA:

4 mH2O < P < 10 mH2O e raio de alcance < 6 m

Rotativos por reação, alguns microaspersores e alguns difusores. Usados para irrigação em jardins, cultivo protegido (estufas) e pomares.

Podem ser abastecidos por reservatórios elevados devido à baixa exigência de pressão.

ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA

ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA

PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA: MICROASPERSORES

PRESSÃO DE SERVIÇO MUITO BAIXA: MICROASPERSORES


B) ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO BAIXA: 10 mH2O < P < 20 mH2O;Raio de alcance entre 6 e 12 m

São em geral do tipo rotativo, movidos por impacto do braço oscilante ou outros mecanismos. Podem ser também do tipo fixo.

Usados principalmente para irrigação de hortaliças, viveiros de mudas e sub-copa em fruticultura. Podem ser instalados no final de adutoras por gravidade (baixa necessidade de pressão).

ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO BAIXA


ASPERSOR SUB-COPA


C) ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MÉDIA: 20 mH2O < P < 40 mH2O; Raio de alcance entre 12 e 36 m.

São os tipos mais usados nos projetos de irrigação por aspersão portáteis ou semi-fixos e adaptam-se a quase todos os tipos de cultura e de solo.

Em geral são rotativos por impacto ou por outros mecanismos e apresentam dois bocais.

ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MÉDIA

ASPERSORES DE PRESSÃO DE SERVIÇO MÉDIA

PRESSÃO DE SERVIÇO MÉDIA: EXEMPLO DE CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS

PRESSÃO DE SERVIÇO MÉDIA: EXEMPLO DE CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS


D) PRESSÃO DE SERVIÇO ELEVADA (CANHÃO HIDRÁULICO)

Os canhões de médio alcance trabalham com pressão variando de 40 a 80 mH2O e tem raio de ação entre 30 e 60 m.

Os canhões de longo alcance trabalham com pressão entre entre 50 e 100 mH2O e possuem raio de alcance entre 40 e 80 m.

São usados para irrigação de forrageiras, cereais, cana de açúcar e também em pomares e em sistemas de montagem direta para aplicação de vinhaça e em sistema em cana de açúcar e forrageiras.

CANHÃO HIDRÁULICOCANHÃO HIDRÁULICO

SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO

SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO

Sistemas convencionais

Sistemas moto-mecanizados

ASPERSÃO SISTEMAS CONVENCIONAISOs sistemas convencionais podem ser

apresentados em diferentes tipos. De forma geral, são constituídos pelas linhas: principal, secundárias e laterais.

A mobilidade dessas linhas define os diferentes tipos de sistemas.

SISTEMA PORTÁTILSISTEMA PORTÁTIL

Todas as linhas e componentes deslocam-se na área irrigada; A superfície é dividida em parcelas, irrigadas uma de cada vez; O sistema é desmontado após a irrigação de uma parcela; As tubulações, conexões e acessórios são leves, facilitando o deslocamento manual. Menor custo inicial e maior custo operacional.

SISTEMA PORTÁTILSISTEMA PORTÁTIL

SISTEMA SEMI-PORTÁTIL (OU SEMI-FIXO)


As linhas principais e secundárias permanecem fixas e as linhas laterais se deslocam nas diferentes posições da área irrigada.

As linhas principal e secundárias podem ou não ser enterradas.

Como no sistema portátil, as tubulações, conexões e acessórios são leves, facilitando o deslocamento manual.

SISTEMA SEMI-PORTÁTIL (OU SEMI-FIXO)SISTEMA SEMI-PORTÁTIL (OU SEMI-FIXO)

SISTEMA FIXO PERMANENTESISTEMA FIXO PERMANENTE

Todas as tubulações do sistema na área irrigada são enterradas e apenas os registro e as hastes dos aspersores afloram à superfície do terreno.

Este sistema apresenta alto custo de aquisição e justifica-se para irrigação de áreas pequenas, culturas de elevada valor econômico e mão-de-obra escassa ou cara.

São utilizados para irrigação de gramados e jardins (neste caso, os aspersores podem ser escamotáveis).

SISTEMA FIXO PERMANENTESISTEMA FIXO PERMANENTE

HIDRÁULICA DE ASPERSORES ROTATIVOS


1) Vazão dos aspersores rotativos

q é a vazão do bocal do aspersor (m3/s);

Cd é o coeficiente de descarga, que para os bocais deve estar entre 0,95 e 0,96;

S é a área da seção transversal do bocal (m2);

g é a aceleração da gravidade (m/s2);

h é a pressão da água no interior do bocal (mH2O).

hgSCdq ..2..



hS

A altura h corresponde à pressão de trabalho recomendada pelo fabricante, para operação adequada do aspersor.



2) Alcance do jato em aspersores rotativos quando o bocal faz um ângulo de 30° com o plano horizontal:

r é o raio de alcance do jato (m);

d é o diâmetro do bocal do aspersor (mm);

h é a pressão da água no interior do bocal (mH2O).

dhr 351,

Exemplo:

d = 7 mm

h = 35 mH2O

r = 21,13 m



3) Grau de pulverização do jato em aspersores rotativos (Gp):

O índice Gp é um indicativo do tamanho das gotas formadas pelo aspersor. h é a pressão da água no interior do bocal (mH2O); d é o diâmetro do bocal do aspersor (mm).

d

hGp



Tipo de gota Gp

Grossa < 3

Semi-grossa 3 a 4

Semi-fina 4 a 5

Fina 5 a 6

Muito fina > 6

HIDRÁULICA DE CANALIZAÇÕES PORTA EMISSORES


Canalizações porta emissores são aquelas em estão inseridos os aspersores, gotejadores ou microaspersores.

h1, q1 h2, q2 h3, q3 h4, q4

Se a pressão da água nos pontos 1, 2, 3 e 4 da canalização for diferente, as vazões nos aspersores também serão diferentes.



gSCdk .2..

4

1

4

1

..2..

..2..

hgSCd

hgSCd

q

q

4

1

4

1

h

h

q

q

Fazendo

4

1

4

1.h

h

k

k

q

q



Exemplo: Um fabricante informa que para a pressão de trabalho de 30 mH2O, a vazão de um aspersor será de 5 m3/h.

h1 = 30 mH2O e q1 = 5 m3/h

Para uma variação admissível de apenas 10% na vazão, de quanto poderá ser a variação de pressão na canalização?

q4 = 4,5 m3/h h4 = 24,3 mH2O4

30

5,4

5

h



30 – 24,3 = 5,7 mH2O

5,7/30 = 0,19

A variação de pressão foi de aproximadamente 20%.

CONCLUSÃO:

A variação de 20% na pressão de trabalho entre aspersores situados ocasionou uma variação de vazão em torno de 10%.



Problema: Como selecionar o diâmetro correto de uma canalização para que a perda de energia entre o primeiro e o último aspersor não ultrapasse 20% da pressão de trabalho recomendada pelo fabricante?

Na solução vamos utilizar a equação de Hazen Willians para estimar a perda de energia em canalizações.

852,1

87,4.

64,10

C

Q

Dj

j é a perda de energia, em mH2O por m linear de canalização;

D é o diâmetro da canalização. Em m;

Q é a vazão escoada, em m3/s;

C é o coeficiente de rugosidade da canalização.

Vamos escolher o diâmetro da canalização que vai atender os quatro aspersores mostrados acima, de modo que se o primeiro estiver sob pressão h = 30 mH2O, no último atue pressão h 24,3 mH2O. Ou seja, a variação de pressão não pode ultrapassar 5,7 mH2O.



h1, q1 h2, q2 h3, q3 h4, q4

6 m 12 m 12 m12 m

Comprimento total = 42 m



Os dados para uso da equação de Hazen Willians são os seguintes:

Vazão Q = 5 m3/h x 4 aspersores = 20 m3/h = 5,55 x 10-3 m3/s; Coeficiente de rugosidade C = 130 (p.v.c.) Diâmetros comerciais testados = 0,05 e 0,075m; Comprimento da canalização = 42m.

852,1

87,4.

64,10

C

Q

Dj



1864,0130

1055,5.

05,0

64,10852,13

87,4

xj

0259,0130

1055,5.

075,0

64,10852,13

87,4

xj

OmHHf 283,742.1864,0

OmHHf 209,142.0259,0

OBS.: Esta perda de energia calculada ocorreria somente se a vazão fosse constante nos 42 metros da canalização. No caso de canalizações porta-emissores, a vazão vai sendo reduzida em cada emissor.

A perda de energia real vai ser menor que os valores encontrados.

Para encontrar os valores reais de perda de energia, há dois procedimentos possíveis: Calcular a perda de energia em cada segmento de canalização, computando a vazão que realmente escoa ali; Usar um coeficiente de correção que considera a redução na perda de energia decorrente da redução na vazão.





Número de emissores

Fator de correção


Fator de correção


Fator de correção

1 1 7 0,425 13 0,391

2 0,639 8 0,415 14 0,387

3 0,535 9 0,409 15 0,384

4 0,486 10 0,402 16 0,382

5 0,457 11 0,397 18 0,379

6 0,435 12 0,394 20 0,376



Então, a perda de energia real para quatro aspersores, considerando o coeficiente de correção F = 0,486, será:

OmHHf 283,742.1864,0 7,83 x 0,486 = 3,80 mH2O

1,09 x 0,486 = 0,53 mH2O

RECORDANDO: PERDA ADMISSÍVEL = 5,7 mH2O

O DIÂMETRO ESCOLHIDO É 0,05m (50mm)

OmHHf 209,142.0259,0

Observação:Para que a variação máxima de pressão ao

longo da linha porta-emissores não ultrapasse 20% da pressão de trabalho recomendada pelo fabricante, além de escolher corretamente o diâmetro da canalização, devemos instalar a canalização em nível.

Se houver aclive ou declive no terreno, a pressão será afetada e portanto a diferença de nível deve ser medida e computada no cálculo.



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