Floculador do tipo Paleta

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4. Floculador do tipo Paleta 
 
Introdução 
 
O gradiente de velocidade imposto em floculadores do tipo paleta depende 
da rotação do eixo e das características da paleta: altura, espessura e espaçamento, entre 
outras. Os eixos são movimentados por conjuntos motor redutor, instalados sobre as 
passarelas do floculador. 
 
 
 
 
 
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Floculador tipo Paleta 
 
Para um floculador do tipo paleta a água coagulada é introduzida numa série 
de câmaras, em cada câmara, o gradiente de velocidade mais intenso que na seguinte e 
menos intenso que na anterior. 
 
O gradiente de velocidade depende da velocidade de rotação do eixo e das 
características da paleta: altura, espessura e espaçamento, entre outras. Os eixos são 
movimentados por conjuntos motor redutores, normalmente instalados no interior de 
poços secos, construídos ao lado dos floculadores. 
 
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Floculador tipo Paleta 
 
 
 
bl = Borda livre 
P = Potência consumida 
CD = Coeficiente de arraste das paletas 
 = Peso especifico (10 ³) 
K = Relação entre a velocidade das paletas e da água 
n = Número de rotações por minuto (rpm) 
L = Comprimento total 
b = Comprimento das paletas (m) (adotado 3,2 m para esse fabricante) 
Rej = Distância entre o eixo e o lado externo da paleta j (m) 
Rij = Distância entre o eixo e o lado interno da paleta j (m) 
B = Número de braços do floculador (4) 
d = Distância entre as paletas 
e = Espessura das paletas 
Hm = Altura máxima da água 
H = Altura do tanque 
 
 
O coeficiente de arraste CD depende da relação entre o comprimento e a 
largura das paletas. Sendo “e” a largura das paletas, tem-se 
 
e = Rej – Rij 
 
 
b/e CD 
1 1,1 
2 1,15 
4 1,19 
10 1,29 
18 1,4 
∞ 2,01 
 
Obs: Para n de 2 a 5,2 rpm k = 0,24 
 Para n de 1,1 a 1,19 rpm k = 0,32 
 O valor predominante utilizado para fins de dimensionamento tem sido 0,25 
Para o valor de b esse fabricante adota 3,2 m 
 
 0,8 < D / L < 0,95 Vútil = 10 m³ a 81 m³ B = 4 braços 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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- Dados do modelo de floculador 
Modelo Dimensões Básicas Dimensões Proteção Basculante 
Dimensões para 
Chumbação 
DEGREMONT CETESB 
A 
(mm) 
H 
(mm) 
L1 
(mm) 
B1 
(mm) 
b 
(mm) 
C 
(mm) 
e 
(mm) 
L2 
(mm) 
B2 
(mm) 
b1 
(mm) 
C1 
(mm) 
c1 
(mm) 
SL - 02 - 01 FV - 1,2 1600 3741 358 509 219 1052 237 435 526 227,5 874 215 
SL - 02 - 02 FV - 2,2 2000 3746 353 543 235 1065 254 455 560 243,5 887 231 
SL - 02 - 03 FV - 3,2 2400 3756 343 546 235 1103 262 465 563 243,5 925 240 
SL - 02 - 04 FV - 4,3 2800 3756 343 700 280 1158 295 515 665 288,5 980 273 
SL - 02 - 05 FV - 5,3 3200 3781 318 700 280 1158 295 515 665 288,5 980 273 
SL - 02 - 06 FV - 6,4 3600 3786 313 700 280 1158 295 515 665 288,5 980 273 
 
 
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- Dados do modelo de floculador 
Modelo Capacidade 
útil do tanque 
m³ 
Paletas 
por 
braço 
Velocidade do eixo Potência 
do motor 
hp 
Peso 
Kg 
DEGREMONT CETESB 
N1 
rpm 
N2 
rpm 
N3 
rpm 
SL - 02 – 01 FV - 1,2 10 a 16 2 2,5 4,3 6 1/2 hp 420 
SL - 02 – 02 FV - 2,2 16 a 25 2 2,3 3,9 5,4 3/4 hp 470 
SL - 02 – 03 FV - 3,2 23 a 36 2 2,1 3,5 4,9 1 hp 540 
SL - 02 – 04 FV - 4,3 31 a 49 3 1,8 3 4,3 1 1/2 hp 600 
SL - 02 – 05 FV - 5,3 40 a 64 3 1,6 2,7 4 1 1/2 hp 680 
SL - 02 – 06 FV - 6,4 51 a 81 4 1,5 2,5 3,7 2 hp 860 
 
Contudo certos cuidados devem ser tomados no dimensionamento do motor, uma vez 
que quando o mesmo é acionado, K= 0, a potencia de partida é elevada. Normalmente 
os floculadores constituem-se de um conjunto motor-redutor, eixo vertical, e o elemento 
de agitação poderá ter várias formas, tais equipamentos são instalados em tanques de 
forma prismática com seção transversal quadrada e são conjugados a os decantadores. 
 
1°) Projetar um floculador utilizando-se um floculador mecânico de eixo vertical do tipo 
paleta (Sistema em Batelada). 
 
Dado: Vazão = 0,02 m³/s 
 Tempo = 30 minutos 
 
Vu = Q X T = 0,02 x 1800 = 36 m³ 
 
 0,8 < D / L < 0,95 D/0,8 > L > D/0,95 
 
 
Floculador adotado a partir do volume útil 
36 m³ = SL - 02 - 04 
 
De acordo com o quadro 4.1 A = diâmetro do floculador (D) 
 
D = 2,8 m 
2,95 < L < 3,5 
 
 
 
 
 
 
 = 
 
 
 
 
 
 
 = 
 
b = 3,2 (comprimento das paletas m ) 
 
Hu = b + X + Y .: Hu = 3,2 + 0,2 + 0,2 = 3,6 m 
 
CD = b/e .: CD = 3,2/0,15 = 21,33 
 
Para b/e > 18 considerar CD = 2,01 
 
Rej1 = D/2 .: Rej1 = 2,8/2 .: Rej1 = 1,4 m 
 
 
Rij1 = Raio externo - Espessura da paleta 
Rij1 = 1,4 - 0,15 = 1,25 m 
 
Rej2 = Rij1 - Espaçamento da paleta 
Rej2 = 1,25 - 0,10 = 1,15 m 
 
Rij2 = 1,15 - 0,15 = 1 m 
 
Rej3 = 1,0 - 0,1 = 0,9 m 
 
Rij3 = 0,9 - 0,15 = 0,75 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
∑ = 2,4889 m 
 
 
 n – adotado 
 
 
P = 17,5 kgf m/s 
 
P = 17,5 x 9,8 = 171,5 W Câmara 1 
 
 
 
 
 
P = 11 kgf m/s 
 
P = 11 x 9,8 = 107,8 W Câmara 2 
 
 
 
 
 
P = 2,38 kgf m/s 
 
P = 2,38 x 9,8 = 23,3 W Câmara 3 
 
Calcular o Gradiente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 µ = 0,001 
 
Câmara 1 : 
 (1/2) 
G = ( 171,5 / 0,001 x 36) .: G = 69 s-¹ 
 
Câmara 2 : 
 (1/2) 
G = ( 107,8 / 0,001 x 36) .: G = 54,7 s-¹ 
 
Câmara 3 : 
 (1/2) 
G = ( 23,3 / 0,001 x 36) .: G = 25,4 s-¹ 
 
Obs : Contudo certos cuidados devem ser tomados para o dimensionamento do motor 
uma vez que quando o motor é acionado K = 0 a potência de partida deve ser mais 
elevada. 
 
Potência de Partida 
 
 
 
 
 
Pp= 39,88 kgf m/s 
 
Potência Inicial 
 
Pi = Potência de partida x (3/2) Coeficiente de segurança (3/2) 
 
Pi = 39,88 x (3/2) 
Pi = 59,8 kgf m/s