exerccios dimensionamento de floculadores Mecanizados

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DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS 
► Vazão: 1,0 m3/s + ∑RA/100 
 
Jefferson Barletta RA = 20773922 => ∑RA = 32 RA = 20773922 
Thaynara Nascimento RA = 20883457 => ∑RA = 37 RA = 20883457 
Victória Oliveira RA = 20641523 => ∑RA = 23 RA = 20641523 
Vazão ∑RA/100 = 92/100 = 0,92 => Q = 1 + 0,92 = 1,92 m3/s ∑RA/100 
 Condicionantes de Projeto 
 Tempo de detenção hidráulico = TDH = 30 minutos 
 Sistema de floculação composto por três câmaras em série, com gradientes de velocidade escalonados 
(70 s-1, 50 s-1 e 20 s-1) 
 Profundidade da lâmina líquida=4,5 m 
 Número de decantadores=04 
 Largura do decantador=12,0 m (Bd ) 
 Será admitido que uma das dimensões do floculador é conhecido, sendo esta função da largura do 
decantador 
 
1) Cálculo do volume do floculador 
 
Vf = Q . TDH 
Vf = 1,92 . 30 . 60 
Vf = 3456 m³ 
 
 
2) Cálculo da área superficial do floculador 
 
 𝐴𝑠 = 
3456
4,5
 
 
 𝐴𝑠 = 768 𝑚2 
3) Cálculo do volume de cada câmara de floculação
 
V  
Vf
 
nc 
 
 
 
 
𝑉 =
3456
4 . 9
 
V = 96 m³ 
 
 
4) Cálculo da potência a ser introduzida no volume de líquido 
P
ot  G
2..V (w) 
 
𝑃𝑜𝑡 = 702 . 0,001167 . 96 => 𝑃𝑜𝑡 = 548,96 𝑤 
𝑃𝑜𝑡 = 502 . 0,001167 . 96 => 𝑃𝑜𝑡 = 280,08 𝑤 
𝑃𝑜𝑡 = 202 . 0,001167 . 96 => 𝑃𝑜𝑡 = 44,81 𝑤 
 
Coeficiente de viscosidade (µ = 0.001167) 
 
5) Dimensionamento do sistema de agitação 
𝑷𝒐𝒕 = 𝑲𝑻. 𝛾. 𝒏𝟑. 𝑫𝟓 
 
n = em rps (rotação por segundo) 
KT = 1,5 
 = 1000 N/m3 
 
𝑛 = 
𝑃𝑜𝑡
𝐾𝑡. 𝛾. 𝑛³.𝐷5
 
1
3
 
 
𝑛1 = 
548,96
1,5.1000. 1,25
 
1
3
 => 𝑛1 = 0,528 𝑟𝑝𝑠 
 
𝑛2 = 
280,08
1,5.1000. 1,25
 
1
3
 => 𝑛2 = 0,422 𝑟𝑝𝑠 
 
𝑛3 = 
44,81
1,5.1000. 1,25
 
1
3
 => 𝑛3 = 0,229 𝑟𝑝𝑠 
 
 
6) Cálculo da velocidade periférica 
 
Vp   .D.n (m/s) 
𝑉𝑝 = 𝜋. 1,2.0,528 => 𝑉𝑝 = 1,99 𝑚/𝑠 
𝑉𝑝 = 𝜋. 1,2.0,422 => 𝑉𝑝 = 1,59 𝑚/𝑠 
𝑉𝑝 = 𝜋. 1,2.0,229 => 𝑉𝑝 = 0,86 𝑚/𝑠 
 
 
Relações geométricas 
Pf = Profundidade útil (4,5 m) 
Lf = Lado da câmara (3,8 m) 
Df = Diâmetro do rotor (1,2 m) 
hf= Distância do rotor ao fundo da câmara (1,2 m) 
 
Equipamento de agitação do tipo fluxo axial 
 
Quadro resumo dos cálculos finais 
 
Canal G (s-1) Vol (m3) Pot (W) D (m) n (rpm) Vp (m/s) 
1 70 96 548,96 1,2 31,68 1,99 
2 50 96 280,08 1,2 25,32 1,59 
3 20 96 44,81 1,2 13,74 0,86