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1. cer e E EE 23 S COSCO GE OO nn 34 ROE C MTM 34 O a Lu cc M 36 Conceitos b sicos de salubridade a ter em 39 Za Fontes DIO 39 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Anexos Anexo 1 Os diferentes tipos de bomba de corda Inovac es A ei orda em S PPP PY 42 Partes fundamentais da bomba BM l 43 A bombarde cordatcomonddar 44 S e bee SS Sa n 45 Anexo 2 Breve comparac o das bombas manuais dentro de aplicac o SE A RN ee 47 Anexo 3 Lista de materiais e estimativa de custos para BM II em Mo ambique 48 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PROLOGO ste manual foi realizado no mbito do projecto financiado pela Universidade de Castilla La Mancha e AECID para a Engenharia sem Fronteiras Associac o para o Desenvolvimento ISF ApD e que fol lancado pela pr pria ISF ApD e o Grupo de Cooperac o Sistemas de gua e Saneamento para o Desenvolvimento da Escola Universit ria de Engenheiros T cnicos Industriais da Universidade Polit cnica de Madrid O projecto faz parte de uma iniciativa mais ampla de Cooperac o Sul Sul iniciada no ano 2008 No princ pio desse ano foi reconhecida a necessidade de sistematizar o conhecimento e a experiencia acumulados pela ISF ApD em Nicar gua no uso de bombas de corda al
2. Var o 10 6m 140 23 33 L5 35 00 Var o 6 6m 50 8 33 0 0 00 Var o Y 16 6m 550 91 67 6 550 00 CM Pre o total dos materiais 6 385 42 Produ o Opera o Pre o hora Tempo unid hora Pre o bom M Fabrica o soldadura montagem etc 45 60 2 700 Pintura 40 6 240 e guia roldana manivela mastro 40 18 720 Pist o 40 5 200 Outros 40 3 120 Instala o 40 15 600 Controlo final de qualidade 40 3 120 CP Preco de Produc o 4 700 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Anexos Itens adicionais Unid unid IV Quant bomba Preco bom El ctrodos 1 Kg 85 00 2 00 170 00 Pneu Un 125 00 2 00 250 00 Rolamento Un 234 00 4 00 936 00 Tubo galvanizado 2 1 2 6m 2350 00 1 00 2350 00 Tubagem VD32 3m 150 00 12 00 1800 00 Tubagem VD25 3m 85 00 12 00 1020 00 Tubagem PVC 50 mm Im 250 00 1 00 250 00 Redu o 50 para 25 mm PVC Un 155 00 2 00 270 00 Te PVC 50 mm Un 75 00 1 00 75 00 Pist es de borracha Un 12 50 60 00 750 00 Corda nylon 5 mm Im 2 50 60 00 150 00 Folha de lixa Un 20 00 12 00 240 00 Lixa de folha 120 Un 30 00 1 00 30 00 Disco de corte e lima Un 150 00 4 00 600 00 Tinta prim ria rede oxide 1 125 00 4 00 500 00 Tinta secund ria azul 1 125 00 4 00 500 00 Pernos M14 1 50 00 4 00 200 00 Parafuso M8 x 90 com 2 porcas 1 35 00 12 00 420 00 Parafusos de M10 mm com porcas 1 50 00 0 00 0 00 Puli 1 150 00 1 00 150 00 Cola PVC lata Un 220 00 0 25 55 00 Molde pist es div 50 00 1 00 50 00 Tiner Un 220 00 0 25 55 00 Ved
3. Randrianasolo Karl Erpf SKAT RWSN Publication BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II amp e O conceito de bomba de corda 2005 Karl Erpf SKAT RWSN Publication Rope Pump Manual 2006 Arjen van der Val Henk Holstag Jan de Jong Funda o Pr tica www practicafoundation ni Tecnologia hidr ulica para o desenvolvimento Sistemas de impuls o 2009 Jos Antonio Mancebo ICHAB Universidade Polit cnica de Madrid e Construtores de bombas de corda e AMEC Luis Roman Man gua Nicar gua e Bombas de corda Tecnology Transfers Division Henk Alberts Carretera Vieja a Le n PO Box 3352 Man gua Nicar gua www ropepump com Nelson Moraz n Somoto Nicar gua e SKAT RWSN Wadianstrasse 42 CH 9000 St Gallen Switzerland www rwsn ch e TARATRA Mr Ars ne Raveloson Lot Il L 73 bis 101 Antananarivo Madagascar LUE BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II SEGUNDA PARTE Nas duas ltimas d cadas a bomba de corda despertou um grande interesse em pa ses em vias de desenvolvimento com problemas de acesso gua nas zonas rurais Numerosos organismos internacionais e ONG interessaram se por esta tecnologia devido ao seu baixo custo simplicidade efici ncia durabilidade e escassas necessidades de manuten o FIGURA 57 BOMBA DE CORDA TIPO BM L NICARAGUA FIGURA 58 MODELO BM Il NICARAGUA Basicamente existem dois modelos de bombas de corda O modelo BM I que situa a extrac o ao n vel da borda
4. UCLM BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II 1 2 Contexto Esta bomba ser inicialmente utilizada nos centros de sa de rural inclu dos no Conv nio AECID implementado pelo ISF ApD nos distritos de Ancuabe e Montepuez na prov ncia de Cabo Delgado Mocambique Entre os objectivos do referido conv nio est o melhoramento do acesso sustent vel aos servicos b sicos de abastecimento de gua nos centros de sa de Com este fim fol constru do em cada centro um po o encamisado com tubagem de PVC de 100 mm de di metro A profundidade dos po os de 30 a 40 metros embora os n veis est ticos estejam entre 5 5 e 10m FIGURA 1 EXTRACC O PREC RIA DE GUA NUM POCO MONTEPUEZ MOCAMBIQUE 2009 A introdu o da bomba de corda seria bastante til nestes centros ja que sem acesso gua n o existe acesso energia el ctrica e por conseguinte impens vel a introdu o de tecnologias de bombeamento utilizando essa fonte de energia Por outro lado como o centro de sa de disp e apenas de uma pessoa para as actividades de controlo dos pacientes os factores de produ o di rios exigem um grande esfor o que obriga esta pessoa por exemplo a deslocar se at fontes BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II afastadas para aprovisionar o centro de gua Por essa raz o a capacidade de armazenamento elevado que proporciona a BM II muito importante para o melhoramento do acesso gua j que com um dep sito de acumula o
5. canalizac o el ctrica A utiliza o de PVC de saneamento de maior espessura dar mais rigidez as condutas FIGURA 36 IN CIO DE INTRODU O DA FIGURA 37 INTRODU O DOS GUIA INFERIOR E DOS TUBOS NO POCO TUBOS NO POCO BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Para o modelo BM I ser suficiente deixar 20 a 40 cm de tubagem por encima da tampa Para o modelo BM II pode ser at 6 m em fun o do projecto Medir o comprimento de elevac o para cortar as tubagens Deve se considerar que impuls o e retorno s o distintos em di metro e comprimento Nos extremos superiores da tubagem de elevac o colocar o T de descarga de maior di metro que a tubagem de impuls o Fig 38 Repetir a operac o de uni o dos tubos a situar sobre o n vel do solo Unir as tubagens de impuls o e retorno aos suportes Fig 39 FIGURA 38 ACABAMENTO FIGURA 39 COLOCA O E TRO O DE IMPULS O SUPORTE DAS TUBAGENS BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Passar a corda com os pist es pelo Interior da tubagem de impuls o e seguidamente pela pol superior verificando a fixac o da corda para evitar que se deslize no interior do po o este um dos mais graves problemas que se podem apresentar na instalac o e na operac o da BM Passar a corda pela tubagem de retorno at alcancar a pol motriz Fig 42 Ajustar a posic o da pol guia Fig 40 que dirige a corda pela tubagem de retorno para o poco Pode se observ
6. com uma altura suficiente poderia haver uma rede de abastecimento dentro do pr prio edif cio do centro de sa de Fig 2 ESQUEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA A UN CENTRO DE SA DE COM BOMBA DE SOBREELEVADA BM II CENTRO DE SALUO o h E Paid a i E BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o Contudo as possibilidades de aplicac o da bomba de corda sobreelevada em Mocambique ultrapassam amplamente o mbito dos centros de sa de rurais e abrangem tamb m o abastecimento p blico ou privado para uso humano para o gado e inclusivamente a rega agr cola a pequena escala com grandes vantagens de presta es sustentabilidade e custo reduzido sendo tamb m uma tecnologia de fabrica o local e de f cil instala o e manuten o 2 DESCRI O GERAL DA BOMBA DE CORDA E DO SEU FUNCIONAMENTO Essencialmente a bomba de corda uma bomba volum trica de deslocamento positivo cujo funcionamento est baseado na captura e confinamento de uma sucess o de pequenos volumes de gua que de um modo similar a uma nora s o subidos at borda do po o BM I ou at uma altura superior 3 6 metros BM II Para conseguir este objectivo disp e se de uma corda que arrasta um conjunto de pist es com uma separa o de 1 metro e atravessados por um orif cio central Quando a corda passa com os pist es pelo interior de um tubo de pl stico de um di met
7. lculo da efici ncia ou rendimento a relac o entre a pot ncia mec nica de accionamento e a pot ncia hidr ulica pelo caudal elevado Com estas velocidades a pot ncia necess ria para subir 1000 litros hora de unos 50 W e pode ser accionada praticamente por qualquer pessoa maior de 12 13 anos Fig 48 FIGURA 48 ACCIONANDO A BOMBA DE CORDA MADAG SCAR SKAT RWSN importante realizar medic es peri dicas do caudal de impuls o e se for poss vel do tempo aproximado de operac o em horas Estes registos ajudar o a saber se a bomba de corda instalada funciona correctamente e permitir o comparar o seu funcionamento com outras similares ou efectuar comparac es com outras tecnologias Por outra parte tamb m servir o para planificar a manutenc o preventiva observando o desgaste de alguns componentes BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II A sustentabilidade dos processos de transfer ncia de tecnologia em contextos de desenvolvimento depende bastante da frequ ncia da manuten o Por conseguinte a manuten o da bomba de corda um factor muito importante que determina o xito ou o fracasso desta interessante tecnologia Por esta raz o no registo antes referido do funcionamento indicam se todas as opera es de manuten o e melhoramento inclu dos os tempos de parada para manuten o ou por avarias essencial portanto levar a cabo algumas tarefas de manuten o preventiva b sicas O ponto de tens o adeq
8. A BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o 5 Outros trabalhos de manutenc o Al m do que j se indicou deve se realizar uma inspecc o visual das partes susceptiveis de sofrer avarias entre elas as seguintes Embocaduras e jun es de tubos e Suportes das tubagens Pernos de suporte e cabos de fixa o do mastro e Ancoragens da estrutura suporte da pol motriz e Tampa do po o 6 Controlo e registo de manutenc o Para saber quais as operac es realizadas no sistema de impuls o com a bomba de corda preciso anotar todas as interven es realizadas na bomba no poco e no dep sito elevado de descarga Recomenda se ter um caderno de operac es que estar em poder do rg o de gest o de cada bomba para anotar todas as interven es assim como as datas e os custos Conceitos b sicos de salubridade a ter em conta Evitar a queda de materiais no po o e Afastar os animais do recinto do poco e Evitar o contacto dos usu rios com a corda ou com os pist es e Controlar o tempo de perman ncia da agua no dep sito elevado e Situar a uma dist ncia suficiente as latrinas e lavadeiros para evitar a contamina o no aqu fero 7 FONTES DOCUMENTAIS E BIBLIOGRAFIA e Desenho de um sistema de impuls o com bomba de corda 2009 Gabriel Rebassa Projecto final de carreira Universidade Polit cnica de Madrid Madagascar Rope Pump Specification 2004 Alexis
9. Engenharia sem Fronteiras Associac o para o Desenvolvimento Grupo de cooperac o Sistemas de gua e saneamento para o desenvolvimento EUITI UPM Universidade de Castilla la Mancha Universidade Polit cnica de Madrid Mancebo J A Rebassa G 2010 Foto de portada BM Il en C S de Mesa Cabo Delgado Mozambique DISE O M s Gr fica MAQUETACI N Inventia IMPRIME Artegraf S A Dep sito Legal M xxxxx 2010 Bomba Corda Sobreelevada BM Il Manual pr tico de constru o instala o opera o e manuten o Mancebo Piqueras J A Rebassa Tous G In jenieria x Sin Fronteras Asociaci n para el Desarrollo Indice Tes s d M MEM Da 10 ec MET c M M M e ar 10 TENE A E Ee ME Ep Ded NR D i 2 Desericao sombpal de corda do seulpncionamento 8 IIS Construcao da bomba de corda sobreelevada cr 14 Ole pusi PE REN EEE er hare QUER E IIS Role C d x s i7 2210010160026 20100 e Pac Dad Se m 17 rrt EM ot 19 de x x E Zil Pole suid menor submersas en 22 Alguns melhoramentos realizadas no desenho e na fabrica o 24 Ain taac o a pon d 24 Situacio 00 06060 5 acondicionamento 24 a a 25 COMMS e od 0703 6086 25 l l fpo monza 2 Motailacao dosya Irma a x Mm TT 27 lil ie o dos Componentes qd 28
10. GURA 63 FIGURA 65 FIGURA 66 Not enough friction Good friction Rope Rope will slip i BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II 75 Anexos Anexo 2 BREVE COMPARA O DAS BOMBAS MANUAIS DENTRO DA APLICA O DA BOMBA DE CORDA TABELA 2 NIRA INDIA MARK Il Preco Caudal a 20 metros Max Profundidade Manutenc o Reparac es manutenc o Material BM I 8000 12 000 Mt 1000 1500 l h 45m 400 M ano N o requer T cnico Local BM II 15000 20 000 Mt 1000 1500 l h 40 m 600 M ano N o requer T cnico Local AFRIDEV 42 000 Mt 900 I h 45m 4 000 M ano Requer T cnico Local importado 44 000 Mt 1400 l h 25m 2 500 M ano Requer Tecnico Importado 110 000 Mt 900 l h 80m 5 500 M ano Requer T cnico Importado BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II 77 Anexo 3 LISTA DE MATERIAIS E ESTIMATIVA DE CUSTOS PARA BM Il EM MO AMBIQUE TABELA 3 Tipo de Material Unidade uni en Preco m M es Preco bom Chapa galvanizada 2m 1500 750 00 2 1500 00 Chapa de ferro 8 mm esp 2m 10550 5275 00 0 15 791 25 Tubo galvanizado 3 4 6m 450 75 00 12 900 00 Tubo galvanizado 1 6m 590 91 67 1 91 67 Cantoneira 25x25x3 mm 6m 420 70 00 6 420 00 Cantoneira 30x30x5 mm 6m 1100 183 33 3 550 00 Cantoneira 40x40x5 mm 6m 1650 275 00 3 5 962 50 Barra 30x3 mm 6m 200 33 33 2 55 85 00 Barra 40x5 mm 6m 650 108 33 0 0 00 Barra 30x5 mm 6m 500 83 33 6 500 00
11. Y O acoplamento da corda e dos pist es realizada numa oficina e consiste em montar os pist es o longo da corda com uma separac o de 1 m cada dois pist es Uma separac o menor provocaria trocos com levantamento da corda nas pol s e falta de contacto O deslizamento dos pist es pela corda resolve se por meio de n s um antes e outro depois do pist o que dificultam esse movimento Os n s provocam um desalinhamento da corda que estorva a sua entrada na tubagem e o deslocamento por ela j que se desvia o eixo do pist o em rela o ao da tubagem de impuls o Esta anomalia pode ser resolvida com os novos desenhos suprimindo os dois n s Para isso faz se um ajuste for ado no orif cio pist o corda e coloca se uma pequena bra adeira de pl stico que impede o retrocesso do pist o quando o peso da gua consegue vencer a resist ncia do ajuste referido 1 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o Tubagens de impuls o e retorno FIGURA 15 Podem ser adquiridas no mercado nacional do pa s de aplicac o S o de PVC alimentar ou de saneamento com uma espessura m nima de 1 9 mm Fig 16 Existem outras espessuras 2 4 mm e 3 0 mm Em Mocambique a bomba BM I tem sido instalada com PVC de canalizac o el ctrica com uma espessura de 1 mm ou menor que n o resulta adequado para a BM Il j que quando o tubo se eleva at 6 m desde o n vel do solo deve
12. adas 1 8 m x 1 m x 0 25 m precisa uma escava o dessas dimensiones limitadas por um pali ada de madeira que servir de cofragem lateral As actividades principais s o e Escava o e retirada de terras e Coloca o de uma cerca de madeira para cofragem e Prepara o de uma estrutura de a o Fig 22 e Apresenta o da estrutura respeitando o tubo do poco Coloca o da placa base do mastro e angulares embebidos do suporte da pol motriz Fig 23 Prepara o do bet o no local procurando rido grosso a base de cascalho de 5 a 20 mm BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II 7 PRIMEIRA PARTE Despejo do bet o eliminando bolhas mediante furado com vara Recobrimento com pl stico Endurecimento m nimo 4 a 5 dias Fig 24 FIGURA 22 PREPARACAO DE FIGURA 23 COLOCA O DA PLACA BASE ESTRUTURA DA PLACA DO MASTRO E BETONAGEM mr i LL Er A mom T oc RR J os Es BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Instalac o da pol motriz A base do suporte vai aparafusada as cavilhas e soldada aos angulares embebidos na placa base Fig 25 Deve se verificar bem as dist ncias at ao po o para poder ajustar correctamente o circuito da corda dentro dos tubos Instalac o do mastro Quando endurecido o bet o da base pode se unir o mastro mediante soldadura placa met lica o caso de Linde ou pode ser aparafusada nas cavilhas roscadas colocadas na beto
13. antes de borracha INT p exterior div 50 00 1 00 50 00 CA Preco Total Adicional 10 901 00 Preco 1 CM CP CA 21 986 42 Preco 2 Precol 5 preco 1 23 085 74 Riscos e beneficios 15 Preco 2 PV Preco da venda cotac o Tempo total de fabricac o Tempo de entrega semana Data Assinatura Pre o de Venda USD BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II 2
14. ar que esta pol est suportada na estrutura da pol motriz uma das duas vers es indicadas anteriormente em plano Fig 10 Colocar a tampa sobre o topo do poco Fig 41 Recobrir a corda com trocos de PVC Fig 43 FIGURA 41 COLOCA O DA TAMPA COM TUBOS E CORDA DE LEVANTAMENTO BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE FIGURA 40 ACABAMENTO DA INSTALAC O DA CORDA FIGURA 43 COLOCACAO DA CORDA SOBRE A POL SUPERIOR FIGURA 44 ACABAVENTOS DA INSTALA O E PINTURA Id 1 To LS dio A Acabamentos de pintura Os trabalhos de acabamento da pintura s o realizados na fase de fabricac o na oficina por m durante a instala o h zonas que ficam sem tinta e que preciso voltar a pintar Mesmo assim a experi ncia demonstra que melhor pintar algumas partes da bomba no fim da instala o especialmente o mastro As coberturas de chapa das pol s e praticamente todos os componentes das pol s superior e motriz devem ser pintados na oficina Tamb m se deve considerar que determinadas pe as de a o galvanizado n o necessitam ser pintadas salvo por motivos est ticos Fig 44 e Fig 45 FIGURA 45 CONJUNTO DA POL INSTALADA BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE Opera o da bomba de corda A bomba de corda um conjunto de mecanismos com uma importante resist ncia em opera es normais e adversas Por m podem se a
15. cionamento do sistema de dep sito elevado Dado que esta presta o a que define a BM I pode se acrescentar uma pequena modifica o BM II que permitiria ter esta presta o adicional ou combinada Apenas necess rio inserir um T na tubagem de impuls o do mesmo di metro para minimizar a fric o dos pist es na subida e um conduto lateral com uma torneira Fig 62 Deste modo com a torneira fechada a bomba comporta se como o modelo e quando se abre a gua sai em parte pela torneira colocada ao p e alguma por o do caudal pode subir at ao dep sito em fun o da abertura da torneira Deste modo para tomar amostras para an lise preciso primeiro introduzir gua no dep sito FIGURA 62 ESQUEMA GERAL DE BOMBA DE CORDA E DEP SITO CENTRO DE SA DE DE LINDE DISTRITO MONTEPUEZ PROVINCIA CABO DELGADO MO AMBIQUE UNIVERSIDAD POLIT CNICA DE MADRID ESPANA AGOSTO 2009 Dep Pn limus TC Dr WEF mm 1980 mem Domha de corda Ami 4 m BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Anexos Outras inovac es A bomba de corda est em um cont nuo processo de estudo para incorporar melhoramentos Neste sentido se est a trabalhar em novos tipos de corda intentando evitar os n s que desalinham o sistema corda pist o e dificultam a entrada nos tubos assim como novos pist es com menos folga e melhor resposta hidrodin mica e tubos mais resistentes junc es rolamentos etc FI
16. do poco Fig 57 e o BM II que eleva essa sa da at 6 metros por cima Em ambos os casos as partes fundamentais da bomba s o as mesmas BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Anexos Partes fundamentais da bomba BM I Como fol indicado anteriormente no presente trabalho a primeira bomba de corda corresponde ao modelo BM I e dentro dela a que se instala num poco constru do manualmente A Fig 59 mostra este tipo de bomba com a legenda das partes principais Pol de trac o Estrutura da pol de trac o Eixo manivela Rolamentos Corda com pist es Tubagens de bombeamento e retorno Guia Inferior gt Q GQ N tecnologia da bomba de corda pode ser instalada em sondagens mec nicas substituindo a guia inferior por uma mais compacta conhecida como guia para poco encamisado e entubando tamb m o retorno Quando a bomba de corda instalada num poco encamisado utiliza se na guia inferior uma das soluc es mostradas nas Fig 60 e 61 FIGURA 60 F a ae ee Se _ ae e e E Pa ir a Ju ot Jw Ha e E oj BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II 5 A bomba de corda combinada Como se apontou frequentemente a bomba de corda BM II capaz de fazer subir a gua at 5 5 ou 6 m Por m em certos casos pode ser conveniente incluso necess rio dispor de gua no p do po o sem depender do bom fun
17. i chamadas bombas de mecate Fruto desse trabalho onde foi inclu da uma visita a Nicar gua para procurar informac o sobre os 3 principais fabricantes desse pa s foi realizado um estudo detalhado sobre t cnicas de construc o e manutenc o das bombas avaliando a necessidade de transferir esses conhecimentos para Mo ambique Em Mo ambique a ISF ApD tinha come ado a trabalhar num programa de apoio reabilita o de centros de sa de nas reas rurais no ano 2007 colocando a possibilidade de utilizar tecnologias apropriadas e inovadoras A vantagem de realizar instala es modelo de bombas de corda ali chamadas bombas de mecate foi vista como uma oportunidade para aproveitar o conhecimento acumulado Deste modo em 2009 foram realizadas as instala es e o trabalho de capacita o em melhoramentos de constru o e manuten o por um construtor de bombas de corda de Cabo Delgado prov ncia onde se situa o programa da ISF ApD em Mo ambique Um dos resultados deste processo o manual aqui apresentado Foi elaborado para ser uma ferramenta til para o desenvolvimento de capacidades na constru o e na manuten o deste tipo de bombas N o teria sido poss vel sem a participa o da Universidade de Castilla La Mancha a Universidade Polit cnica de Madrid e a da pr pria ISF ApD Tamb m n o teria sido poss vel sem a participa o de todos os que colaboraram em Mo ambique para o arranque de toda esta iniciativa O nosso ag
18. idr ulico do po o em rela o a lix vias e outros contaminantes impermeabiliza se a parte superior do po o seja ele perfurado mec nica ou manualmente Tamb m importante construir um dreno de bet o com descarga canalizada para evitar o estancamento de gua volta do po o n o s para evitar a infiltra o no terreno sen o tamb m BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o como medida de prevenc o de doencas como a mal ria sendo as guas superficiais o lugar preferido dos insectos vectores A drenagem levar a gua despejada durante o enchimento dos recipientes at uns 20 m do poco Finalmente seria conveniente instalar uma vedac o para evitar a entrada de animais no recinto do poco e ter melhor controlo do mesmo pela associa o de usu rios Preparac o para a instalac o Previamente foi determinada a idoneidade do po o conhecem se os n veis est tico e din mico e a previs o de descida em poca de chuvas Al m do equipamento pr prio de oficina s o necess rios outros materials de menor custo utilizados durante a montagem da bomba como por exemplo Fita m trica e Serrote de metal e Lixa de gr o fino Marcador permanente e L quido de limpeza desengordurante e Adesivo para PVC e Trapo de tecido absorvente e Lubrificante e gordura consistente Constru o da placa base A placa de umas dimens es aproxim
19. ivo Tamb m BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II significativo o rendimento de aproximadamente 90 maior do que o das melhores bombas convencionais do mercado 3 CONSTRUCAO DA BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA A construc o da bomba requer em primeiro lugar suficientes materiais e ferramentas Est inclu do no equipamento o material espec fico de qualquer pequena oficina de serralharia soldadura por arco el ctrico disco de corte ferramentas de operac o manual etc Os materiais s o detalhados mais adiante Em primeiro lugar preciso possuir um conhecimento geral sobre os subconjuntos da bomba indicados na Fig 3 que mostra o esquema geral da bomba de corda constru da e instalada em Linde Mocambique FIGURA 3 ESQUEMA GERAL DE BOMBA DE CORDA E DEP SITO CENTRO DE SA DE DE LINDE DISTRITO MONTEPUEZ PROVINCIA CABO DELGADO MOCAMBIQUE UNIVERSIDAD POLIT CNICA DE MADRID ESPA A AGOSTO 2009 wist soron DERA BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o bomba de corda BM II est constitu da pelos seguintes subconjuntos e Pol de trac o ou motriz e Pol superior e Estrutura suporte e placa base e Corda com pist es Tubagens de impuls o e retorno e Pol guia inferior submersa Indicamos a seguir o processo de constru o das distintas partes da BM II Pol ou roda motriz o elemento que transmite a
20. lmente durante as fases de construc o e montagem da bomba incluso podemos afirmar que cada bomba exige incorporar algumas inovac es para melhorar as anteriores A seguir Indicamos alguns progressos realizados na montagem das bombas de Linde e Mesa durante os meses de Agosto e Setembro de 2009 e Estrutura de sobre elevac o Laje de fundac o de bet o armado e placas embebidas Pol directora girat ria fixada no suporte da pol motriz Recobrimento da corda em todo o percurso Suporte de tubagens e Melhoramento da estrutura da pol motriz Rigidez Mediante tubos Uni o aparafusada na base Simplicidade de desenho e instala o e menos peso Cobertura de chapa galvanizada estanque nas duas pol s e Utiliza o de rolamentos substituindo os anteriores de madeira ou tubo de a o PVC que suavizam o giro da pol melhorando a efectividade e o esfor o motor Melhoramento da manivela O aumento do braco aumenta o momento actuante 4 INSTALA O DA BOMBA DE CORDA BNM II Devido simplicidade da fundac o a bomba de corda f cil de instalar No entanto exige um processo que est indicado a seguir Situac o do poco e acondicionamento Se O po o j estiver constru do n o se poder o colocar focos potencialmente contaminantes como latrinas lavadeiros currais de animais etc Para evitar contamina es do aqu fero deve se considerar uma dist ncia superior a 50 metros Para aumentar o isolamento h
21. nagem da fundac o como no caso de Mesa Tamb m se devem colocar os cabos de contravento entre estacas ou barras de a o pregadas no terreno e as anilhas soldadas ao mastro Se o dep sito estiver anexo ao mastro deveria tambem colocar se uma ancoragem entre os dois com um angular de L 25x25 ou mediante redondo de a o canelado de 212 mm Deve se soldar o suporte da pol superior antes de colocar o mastro na sua posic o definitiva e colocar os suportes para as tubagens de bombeamento e retorno a uma dist ncia adequada FIGURA 26 PREPARA O DO MASTRO FIGURA 27 COLOCA O DO MASTRO BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE Instalac o dos componentes hidr ulicos da bomba Em primeiro lugar deve se delimitar uma rea de trabalho adequada limpa e pr xima do po o Nessa rea devem se colocar todos os componentes da bomba bem ordenados Fig 28 A seguir devem se realizar as principais operac es de montagem das condutas e pol s da bomba Verificar a profundidade do po o com a sonda de nivel de gua ou com uma corda e uma fita m trica Com o resultado da medic o pode se calcular o comprimento das tubagens Recomenda se colocar as tubagens pelo menos a 1 m por baixo do n vel din mico da gua no po o Verificar o estado de todos os tubos e as junc es para ver se existe algum defeito de fabrica o ou devido ao transporte e preparar a montagem dos distintos tro os Apresentar os tubos de retorno e int
22. nillada AIN FIGURA 10 A SOPORTE POLEA SUPER OR TUBO M STIL D SD ue ACERO GALVANIZADO POLEA DIRECTRIZ UNIR AL aM M STIL O AL SOPORTE DE POLEA MOTAZ D 80 MINI t BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o FIGURA 11 Corda com pist es Em contacto com a gua a corda deve conservar as suas propriedades Por outra parte deve manter o comprimento sem alongamento excessivo com o tempo Recomenda se utilizar polipropileno de 4 mm de di metro como minimo Para profundidades de mais de 20 m recomenda se utilizar corda de 5 6 mm A corda se entrelaca ou ata nos extremos Os pist es s o outro ponto delicado da bomba Deslocam se pelo interior da tubagem com um volume de gua entre dois pist es e subindo a ate a salda portanto s o uma das partes mais importantes da bomba absolutamente necess rio que os pist es tenham um ajuste livre com o di metro interior da tubagem para conseguir um equilibrio entre a fricc o e as perdas por filtrac o A experi ncia demonstra que o di metro deve ser menor no interior da tubagem entre 0 8 a 1 5 mm Uma folga superior aumentaria as perdas por fugas de gua com um pistonamento ao seguinte inferior e um ajuste menos livre daria lugar a fricc es excessivas com a tubagem de impuls o Em ambos os casos o rendimento diminui e se a fricc o afectar a ten
23. ontribuir para melhorar o acesso gua Este trabalho divulgativo enquadra se dentro das actividades de um projecto mais amplo constitu do como uma colabora o multilateral e denominado Transfer ncia de tecnologia apropriada Sul Sul para bombagem e subida de gua em Centros de Sa de Rurais Esta parte final do projecto tem os principais objectivos e Trabalhos sobre prot tipos b sicos na EUITI UPM anteriores 2008 e Actividade Acad mica promovida conjuntamente pela ISFApD UPM com um complemento formativo sobre o estado desta tecnologia em Nicar gua 2008 e Constru o de um prot tipo de bomba de corda sobreelevada na EUITI dentro das actividades de um PFC autor Rebassa G 2009 e da forma o espec fica em Hidr ulica Aplicada para Projectos de Desenvolvimento Assinatura de livre elei o na UPM e Formula o de um conv nio de colabora o de Engenharia sem Fronteiras ApD com o oficina de Firmino de Pemba Mo ambique que j instalou bombas de corda tipo BM II na regi o norte de Mo ambique para a fabrica o a montagem e o arranque de duas bombas BM I e Constru o e coloca o em funcionamento de duas bombas de corda tipo BM Il para os abastecimentos de gua nos centros de sa de de Linde e Meza distritos de Montepuez e Ancuabe inclu da a forma o do pessoal local como parte do programa de transfer ncia Sul Sul referido contando com o financiamento da Universidade de Castilla La Mancha
24. pot ncia motriz a todo o circuito de impuls o Utiliza se um pneu usado entre 16 e 20 do qual se aproveita a parte mais pr xima da jante met lica Uma vez cortadas as duas pe as e unidas fechadas em V melhora se a ader ncia da corda e dos pist es Fig 4 Mediante platinas met licas unem se duas pe as e raios de vara met lica unidos s platinas com soldadura asseguram a nova roda ao eixo Para conseguir uma boa concentricidade conveniente habilitar previamente uma ferramenta Fig 5 e sobre ela construir a roda motriz O di metro da roda medido no v rtice do V oscila entre 450 e 500 mm Tabela 1 Finalmente constr i se a estrutura de apoio da pol Fig com angulares de 35x35 na base e perfil tubular ou redondos canelados de g 12 mm ou 14 mm sobre os quais se colocam os rolamentos onde se encaixa o eixo da pol e j 3 Fontan Fe SA BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Manual pr tico de construc o instalac o operac o e manutenc o Pol superior Constr i se com o mesmo procedimento que para a pol motriz embora em certas ocasi es se lhe d um di metro algo menor 400 a 450 mm Deve incorporar tamb m rolamentos e um suporte met lico que a unir ao mastro Estrutura mastro suporte e placa base A base serve de apoio e para a ancoragem do suporte da pol motriz permite a passagem dos tubos de impuls o e
25. presentar situa es de carga imprevistas seja pelo simples facto de ser accionada por distintas pessoas ou por exemplo por qualquer obst culo ou reten o no circuito da corda Por conseguinte deve se tomar precau es b sicas quando o accionamento para aumentar a vida til da bomba e conseguir um bom funcionamento Entre estas precau es destacamos as seguintes A bomba de corda funciona unicamente num sentido de giro Este sentido estar indicado por uma seta pintada ou gravada numa chapa unida cobertura da roda motriz e ser bem vis vel para os usu rios da bomba Se equivocadamente se fizer girar a roda para o sentido contr rio ao correcto a bomba no impulsionar gua e por outra parte poderia produzir se uma avaria se os pist es n o entrarem na tubagem de retorno quando giram na guia inferior para o sentido contr rio ao normal Se a bomba deixar de impulsionar deve se passar o trinco que cruza at aos raios da pol motriz e impedir que gire para o sentido contr rio Este trinco instala se no suporte da cobertura Fig 46 e Fig 47 de modo que quando se abata sobre a pol interfira com os raios e bloqueie o giro no sentido contr rio ao de impuls o FIGURA 46 PALANCA DO TRINCO ANTI RETORNO FIGURA 47 BOMBA TRAVADA PELO TRINCO BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Apesar de funcionar a qualquer regime de giro a velocidade Optima da bomba de corda manual aproximadamente de 70 rpm tendo em conta para o c
26. radecimento a todos esperando que este manual sirva para o processo de Desenvolvimento de Mo ambique ISF ApD mar o de 2010 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II ao instala o 1 INTRODU O 1 1 Antecedentes Durante os ltimos anos a bomba de corda desenvolvida na Am rica Central atravessou o Oceano Atl ntico para se introduzir com xito em numerosos pa ses de frica devido em grande parte s iniciativas de organiza es como a ONG Funda o Pr tica e aos trabalhos de pesquisadores como Henk Holstag Simultaneamente foi elaborada a documenta o necess ria para a divulga o desta tecnologia em frica principalmente em Ingl s e Franc s Considerando todos os aspectos anteriores continuava sem se estender no continente africano ou pelo menos sem a suficiente difus o um tipo de bomba de presta es ampliadas como a bomba de corda sobreelevada modelo BM Il Esta bomba permite subir a gua at 5 ou 6 m por cima do n vel do solo podendo ser despejada num dep sito que por sua vez alimenta uma rede de distribui o sendo poss vel alcan ar por gravidade pontos de gua situados a v rias centenas de metros de dist ncia do po o Al m das presta es da BM Il tamb m se pode descarregar altura do eixo da roda motriz pudendo funcionar como uma bomba de corda normal tipo BM l A edi o da documenta o que o leitor tem nas suas m os em portugu s e em espanhol trata de c
27. retorno e tamb m a funda o onde se apoia o mastro met lico que serve de suporte da pol superior e para a ancoragem dos tubos Est composta por uma placa de bet o armado de 1 6 m x 1 m aproximadamente com estrutura inferior de 6 a 8 redondos de a o canelado de g 12 em duas direc es Fig 9 Partindo desta estrutura instala se a placa base do mastro Fig 11 e as platinas ou angulares para fixa o do suporte da pol motriz Fig 12 A betonagem da placa deve ser feita no pr prio lugar com bet o de resist ncia caracter stica 225 kp cm2 ou maior Dado que em certos locais dif cil encontrar agregado grosso recorre se ao de britagem j que aumenta a retrac o do bet o e por tanto necessita se mais gua de cura para evitar a fissura o conveniente cobrir a superf cie com pl stico para reduzir a evapora o e melhorar a cura do bet o O mastro um perfil tubular de 50 mm di metro soldado ou aparafusado na placa base e contraventamento com v rios cabos Deve ter sali ncias para permitir subir por ele Fig 10 e poder ser amarrado estrutura do dep sito se o mesmo for acess vel Para a uni o placa met lica da base conv m colocar quatro chapas de gousset triangulares de refor o conveniente construir o mastro numa oficina e unir tr s an is para a amarar o mastro no terreno com cabos ou cordas angulares L35x35 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II H 225 250 uni n soldada o ator
28. ro algo maior que os pist es e com suficiente folga para seu deslizamento a gua apanhada no tro o submerso do tubo vertical sobe com a corda j que os pist es impedem o seu retrocesso pelo tubo Na altura requerida h uma sa da lateral do tubo pela qual a gua conduzida por gravidade at ao dep sito elevado corda continua o seu caminho e inverte o sentido ascendente rodeando uma roda superior dirigindo se depois para a roda de trac o inferior situada perto do n vel do solo que puxa a corda ao for ar manualmente o seu giro De a desce novamente para o po o num circuito fechado Como indicado o movimento da corda que est convenientemente esticada exercido pela roda de trac o inferior accionada manualmente por uma manivela coaxial com o eixo da roda mediante um movimento circular cont nuo Deste modo a energia exterior a exercer pelo operador da bomba a energia necess ria para girar a roda de trac o inferior com um bin rio de giro suficiente para vencer a resist ncia que oferece a corda com os pist es em todo o percurso Exemplo do aproveitamento energ tico na BM II e Profundidade do n vel de gua 11 Di metro interior do tubo de subida 19 mm Eleva o sobre o terreno 5 m Di metro da roda de trac o 430 mm Resultado Para um caudal de 1000 litros hora obt m se uma pot ncia de accionamento de 48 W perfeitamente assum vel por uma crian a ou uma mulher sem esfor o excess
29. roduzir a corda com os pist es Fig 31 com ajuda de um arame verificando o sentido de avanco dos pist es Limpar todas as superf cies de contacto das tubagens lixar para conseguir melhor ader ncia e proceder uni o Estas jun es podem ser emparelhadas com macho e f mea Fig 30 ou com casquilhos x FIGURA 29 PREPARACAO DE FIGURA 28 PREPARACAO D B J ee JUNCOES POR AQUECIMENTO BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II FIGURA 31 CORDA COM PIST ES PREPARADA PARA A MONTAGEM FIGURA 30 REALIZA O DA UNI O Colocar a guia inferior fazendo passar a corda com as tampas e repetir o mesmo procedimento com a tubagem de impuls o Fig 32 e Fig 33 FIGURA 32 INTRODU O DA CORDA E UNI O DOS TUBOS COM COLA FIGURA 33 COLOCA O DA GUIA INFERIOR Unir ambas as tubagens para dar mais rigidez ao conjunto por meio de bra adeiras de a o galvanizado j que v o estar dentro do po o Fig 34 Passar as tubagens atrav s da tampa do po o Fig 35 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE Assegurar a atadura da corda para evitar seu deslizamento para dentro do poco Introduzir as tubagens no interior do poco Para levar a cabo esta tarefa s o necess rios pelo menos 3 oper rios para evitar que as tubagens sofram danos devidos a uma flex o excessiva Fig 36 e Flg 37 O caso apresentado nas figuras corresponde ao centro de sa de de Mesa Mocambique 2009 onde se utilizou tubo de PVC de
30. rtante j que nele que se produz a mudanca de sentido da corda com os pist es na zona submersa do po o a corda sal do tubo de retorno e introduz se no tubo de eleva o Existem v rios tipos de pol as pol s betonadas Fig 20 aptas para po os perfurados mecanicamente ou manualmente e as pol s formadas por uma forquilha ou BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II bracadeira que suportam uma pequena pol Fig 19 Os modelos betonados devem descansar no fundo do poco Se ele for muito profundo aumenta o comprimento das tubagens dentro do po o sem necessidade e o deteriorac o consider vel Assim que mais aconselh vel a construc o da pol guia aligeirada unida aos tubos de PVC e mediante o cabo ou corda de levantamento aos suportes exteriores A pol com uma superf cie muito lisa por exemplo de cer mica pode ser montada fixa com o giro impedido ou de giro livre e neste caso a resist ncia passagem da corda ser menor A experi ncia no laborat rio com este tipo de pol guia fol positiva e por conseguinte recomenda se sua utilizac o Fig 19 e Fig 21 FIGURA 19 POL GUIA INFERIOR FIGURA 21 SUBCONJUNTO DA SUSPENDIDA NA TAMPA POL GUIA INFERIOR DETALLE DE LA ESTRUCTURA METALICA BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Alguns melhoramentos realizados no desenho e na fabricac o O trabalho conjunto de desenhadores e fabricantes oferece como resultado a introduc o de melhoramentos especia
31. s o da corda pode provocar que ela se parta Al m do ajuste com a conduc o tamb m muito importante a forma do pist o uma peca com a qual se consegue continuamente novos aperfeicoamentos para tentar melhorar o desenho A forma que d melhores resultados a tronco c nica j que facilita a canaliza o e melhorar a entrada na embocadura inferior e o avanco do pist o pela tubagem o que reduz as perdas por filtrac o Fig 13 BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Os pist es s o fabricados com materiais reciclados PVC vulcay n PE borracha etc Existem v rios modos de fabricar os pist es Por fus o do material e nova conforma o com um molde que pode ser de alum nio ou a o introduzindo no molde o material fundido ou em estado pastoso por exemplo PVC fundido a 125 C aproximadamente Quando solidificado extrai se o pist o do molde e faz se um furo para passar a corda conforme o m todo seguido em Nicar gua No entanto os novos equipamentos da EUITI UPM s o realizados com um molde cujo furo feito durante a fus o Por pun o a frio utilizado em certas oficinas em Mo ambique Deste modo consegue se um pist o cil ndrico de pequena espessura uns 5 mm com uma superf cie lateral irregular Por conseguinte o ajuste com a tubagem n o muito perfeito e o rendimento da bomba menor Para esta forma de pist o preciso um material com flu ncia a frio como a borracha dos pneus
32. ter suficientes rigidez e resist ncia deforma o por flex o o que exige tubos de uma espessura m nima de 1 9 mm TABELA 1 Altura de impuls o 0a6m 6a1 m 10 a 20 m 20 a 30 m 30 a 40 m Diametro interior do pneu 20 20 18 o 20 16 15 da pole Diametro da tubagem de 14 1 34 PE PE impulsao HH fa Oo m a a EENE OE wi CON P _ m a EM Ll I a ET u m os E BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II Na parte da descarga a tubagem de impuls o liga se com uma pe a em T de maior di metro da qual sair transversalmente o troco que descarga no dep sito elevado tamb m de 40 mm de di metro m nimo A tubagem de retorno serve principalmente para isolar a corda e as tampas do exterior e portanto o seu di metro ser um pouco maior que para a impuls o Para facilitar as tarefas de montagem e manutenc o ser constru da uma peca de embocadura como tampa do poco com tr s passagens circulares uma para cada tubagem impuls o e retorno e outra para um cabo ou corda de levantamento que se atar a um elemento do suporte da bomba Fig 17 Tamb m ser o fabricadas v rias bra adeiras para a ancoragem das tubagens no mastro Todos os componentes met licos ser o pintados com prim rio antioxidante FIGURA 17 FIGURA 18 3 4 r a le hs Pol guia inferior submersa Este subconjunto tamb m muito impo
33. uado da corda com certeza um dos aspectos mais importantes a considerar para o correcto funcionamento da bomba Com o uso e a passagem do tempo a corda tende a dilatar se ligeiramente O aumento de comprimento diminui a tens o na corda Se n o se mantiver a tens o necess ria baixa a ader ncia com a pol motriz e tamb m o rendimento da bomba Por outra parte provoca a apari o de avarias por emaranhamento da corda j que pode sair dos canais das pol s como se pode observar na Fig 49 Um modo de verificar a tens o sujeitar a corda com dois dedos e intentar girar se a corda permite 90 a tens o ser insuficiente e ser preciso esticar a corda procurando o ponto de atado e voltando a esticar e atar novamente A opera o de esticamento um processo simples embora o xito dependa do n utilizado Nas Fig 50 51 e 52 pode se observar o n entrela ado plano que permite desatar com facilidade e esticar at ao ponto desejado BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE FIGURA 49 VERIFICA O DA TENS O DA CORDA FIGURA 51 PREPARANDO FIOS FIGURA 52 ATANDO A CORDA DA CORDA PARA ATAR DEPOIS DO ESTICAMENTO Esta a tarefa de manutenc o que requer o maior nivel de aprendizagem e habilidade para ser realizada correctamente Os pist es junto com a corda s o a parte da bomba que sofre maior desgaste e portanto a sua substitui o uma tarefa b sica N o existe uma regra geral para substit
34. uir a corda A corda dever ser substitu da imediatamente quando se observar um fio cortado ou deformado quer dizer se estiver excessivamente frouxo embora n o esteja cortado Para a substituic o tirar a corda existente e colocar a nova Para realizar esta tarefa deve se seguir o procedimento abaixo indicado Soltar a corda a substituir evitando que cala no poco Atar o cabo da corda nova ao cabo liberado da corda velha Accionar a bomba com cuidado para a corda velha puxar a nova e introduzi la pelas tubagens de retorno bombeamento etc Finalmente retirar a corda velha e atar a nova com a tens o adequada BOMBA DE CORDA SOBREELEVADA BM II PRIMEIRA PARTE FIGURA 53 ROLAMENTO DA Em realidade o desgaste dos rolamentos Be eee Ne ee m nimo ja que trabalham em condic es de pouca velocidade e carga Lubrificando os rolamentos tr s vezes por ano ser suficiente para alargar sua vida til A lubrificac o tamb m melhora o rendimento da bomba Na Fig 53 imagem 6 pode se observar o orif cio de lubrificac o A pintura de certas partes met licas da bomba faz se na oficina e de outras partes durante a fase de instalac o No entanto aconselha se pintar uma vez por ano as partes que o necessitam Fig 55 e Fig 56 para proteger estas partes met licas contra a corros o conveniente portanto que a tinta seja de prim rio FIGURA 54 ROLAMENTOS NA POL SUPERIOR MESA MOCAMBIQUE BOMBA DE CORDA SOBREELEVAD

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