Câmara de Mistura Rápida Mecanizada

Prévia do material em texto

CAPÍTULO 7 
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA 
CÂMARA DE MISTURA RÁPIDA MECANIZADA 
Texto 03 
 
7.2.2.2 Câmara de Mistura Rápida Mecânica 
 
A mistura rápida mecanizada é mais bem realizada por meio de agitadores tipo turbina, 
ou seja, segundo estudos, quando utiliza-se agitador tipo turbina, instalado em tanques de forma 
quadrada, obtém-se maior transferência de energia à massa líquida, para as mesmas condições de 
diâmetro e rotação. 
 
Figura 7.6. Tipos de agitadores. 1) Turbina, lâminas planas; 2) turbina, lâminas planas 
inclinadas; 3) turbina, lâminas curvas; 4) turbina, disco com lâminas planas; 5) turbina, disco 
com lâminas curvas; 6) turbina, ventoinha; 7) hélice; 8) palheta. (BORZANI, 1986) 
 
 
Os agitadores tipo turbina são classificados pelo tipo de fluxo. As turbinas de fluxo axial 
movem o líquido paralelamente ao eixo do agitador, enquanto que as turbinas de fluxo radial 
movimentam o líquido perpendicularmente a eixo. 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.7. Impelidor tipo turbina de fluxo radial e axial. 
 
Parâmetros de dimensionamento: 
 
 Largura ou comprimento do tanque 
 
308,1 V
b
a
L 
 
Sendo: 
L = largura ou comprimento do tanque (m), considerando o tanque de seção quadrada. 
V = volume (m
3
) 
a = L/D (adotado, conforme a variação das dimensões do sistema tanque-turbina) 
b = H/D (adotado, conforme a variação das dimensões do sistema tanque-turbina) 
 
 Profundidade útil do tanque 
 
L
a
b
H 
 
 
Sendo: 
H = profundidade útil do tanque (m) 
L = largura ou comprimento do tanque (m), considerando o tanque de seção quadrada. 
a = L/D (adotado, conforme a variação das dimensões do sistema tanque- turbina) 
b = H/D (adotado, conforme a Variação das Dimensões do Sistema Tanque Turbina) 
Variação das dimensões do sistema tanque-turbina 
 
3,37,2 
D
L
 L = largura do tanque (seção) e D = diâmetro da turbina 
 
9,37,2 
D
H
 H = profundidade útil do tanque 
 
3,175,0 
D
h
 h = distância do disco da turbina até o fundo do tanque 
 
4
D
B 
 B = comprimento da paleta 
 
5
D
W 
 W = altura da paleta 
 
10
D
l 
 l = largura da cortina 
 
 Gradiente de velocidade: 
 
V
P
G



 → 
423
53 Dn
P


 → 
V
Dn
G



423
53 
 
n = rotação (rps) 
D = diâmetro da turbina (m) 
V = Volume do tanque (m
3
) 
μ = viscosidade absoluta kgf.s/m2 
Temperatura μ 
(kgf.s/m2)x10
-4 
Temperatura μ 
 (kgf.s/m2)x10
-4
 
0 
10 
15 
20 
30 
40 
1,791 
1,308 
1,114 
1,007 
0,799 
0,653 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
0,549 
0,469 
0,407 
0,357 
0,317 
0,284 
 
Etapas do dimensionamento: 
 
1. Cálculo da vazão máxima: 
usodaETA
KqP
Q 


86400
1
 (L/s) 
 
2. Cálculo do Volume do tanque: 
 
tQV 
 
t = tempo de detenção (adotado) t  1s. 
 
3. Cálculo da largura do tanque: 
 
308,1 V
b
a
L 
 
 
4. Cálculo da profundidade útil do tanque: 
 
L
a
b
H 
 
 
5. Cálculo do diâmetro da turbina: 
 
6. Cálculo das outras dimensões, conforme os parâmetros demonstrados na variação das 
dimensões do sistema tanque- turbina. 
 
7. Cálculo da Potência do motor, adotando-se um gradiente de velocidade G>1000 s-1. 
 
V
P
G



 
8. Cálculo do número de rotações (rps). 
 
423
53 Dn
P

