OBJETIVO OBJETIVO
uma vazão de uma vazão de
MEMORIAL DE CALCULOS DO PROJETO MEMORIAL DE CALCULOS DO PROJETO
Quantidade de água a tratar: Quantidade de água a tratar:
Calculo de vazão de água a
Calculo de vazão de água a ser tratada em 24h.ser tratada em 24h. C
Coonnssiiddeerraannddoo,, ppaarra a llaavvaaggeem m ddoos s ffiillttrrooss.. Qt
Qt == QQrealreal + + QQlav.filtrolav.filtro
Q
Qtt == ++
Qt Qt ==
Calculo das Dimensões do Medidor Parshall (cm) Calculo das Dimensões do Medidor Parshall (cm)
Para
Para vazão vazão de de utiliza-se utiliza-se os os seguintes seguintes dados:dados:
Calcu
Calculo lo do do tanque tanque para para prepapreparaçãração o d d SulfatSulfato o de de AluminAluminio.io. Dados Sulfato de Aluminio:
Dados Sulfato de Aluminio:
Dosagem otimizada, obtida por ensaios em Jar-test Dosagem otimizada, obtida por ensaios em Jar-test Pureza:
Pureza: D
Deennssiiddaaddee:: VViissccoossiiddaaddee:: oouu Carga de Sulfato de Aluminio
Carga de Sulfato de AluminioCsaCsa Volume da Solução:Volume da Solução: VsolVsol =
= ConConcencentratração ção x Vax Vazãzão (Qo (Qt)t) = = xx xx = = D D C C B B A A EE FF GG K K NN XX 9911..55 77..66 2222..99 55..11 2’ 2’ W(pol) W(pol) 61 61 W(cm) W(cm) 115522..55 114499..66 858.4 L/s 858.4 L/s 858.4 L/s 858.4 L/s ou ou 9911..55 112200..77 9911..55 6611 1.0 Kg 1.0 Kg 1,632 Kg/d 1,632 Kg/d 22.0 g/m³ 22.0 g/m³ 1,000 g 1,000 g 11..4400664 4 ccPP 00..0000114400664 4 KKgg//mm..ss 74,168 m³/d 74,168 m³/d Csa Csa Csa Csa 1.124 g/m³ 1.124 g/m³
Dimensionar Estação de Tratamento de Água para abastecimento de água para Dimensionar Estação de Tratamento de Água para abastecimento de água para
73,000 m³/d 73,000 m³/d 73,000 m³/d 73,000 m³/d 22.0 g/m³ 22.0 g/m³ 7733,,00000 0 mm³³//dd ((7733000000..mm³³//d d x x 22%%)) 74,168 m³/d 74,168 m³/d 1.6 % 1.6 % 7.6 7.6 Y Y Al Al22(SO(SO44))33 11.5 % 11.5 % Csa Csa
= x = x x = Dados do tanque: Dt = Diametro do tanque hu = Altura util H = Altura Total hi = Altura do cone ha = Altura da borda livre Dt = hu Hélice de 3 pás (200rpm) Vt=p Dr 2 x hu Vt =p Dr 3 4 4 Dt = Dt = Dt = Temos que: hi = x hi = x hi = ha = adotar ≈ Então: H = hi + hu + ha H = + + H =
Calculo da potência do motor Vsol 2.52 m Csa pureza xρ 100 2.52 m 0.1 0.1 Vsol 12.62 m³/d 1124 Kg/m³ 1,632 Kg/d 100 Vsol 11.5 % Dt 0.252 m 0.300 m 0.252 m 2.52 m 0.300 m 3.076 m M R ha hu hi H M R ha hu hi H 3 4 p xVt 3 4 12 ,62 p x
Dados:
η = ou
ρ = 1,124 g/cm³ ou 1124 Kg/m³ μ = 1,4064 cP ou 0,0014064 kg/m.s
ζ = Coeficiente de potência p/ hélice - 3 pás =
g = Segundo Dorst: De = Dt De = ≈ 4 Numero de Reynolds Re = η x De² x ρ Re = x x μ Re =
Obs: Se o Re<10 6 , não pr ecisa dimi nu ir o volu me dos tanques. Potência Po
Po = ζ x ρ x η³ x De5
Po = x x x
Po =
Para tanque ideal, é necessário corrigir as potências (Pc)
Pc = Po x
Segundo Brown: Dt/De =
hu/De = 2,7 – 3,9 Adotar 3.3 rps 9.81 m/s² 200 rpm 3.3 rps 0.31 2.52 m 4 0.631 m 3.3 2.52 1060408 9.81 m/s² 131.50 Kg.m/s 3.0 1124 Kg/m³ 0.0014064 Kg/m³ g 1124 Kg/m³ 37.0 0.100 0.31 0.398 m² 2.52 De hu x De Dt De hu x De Dt
Pc = x
x Pc =
Considerando: Perda no agitador -=
P = P = ou
x
Calculo da Câmara de Floculação hidráulica de escoamento horizontal
Pelos estudos de tratabilidade, foi estabelecido que o tempo de permanência da água na câmara de floculação é de
V = Q x T { V = volume; Q = vazão; T = tempo de permanência
Q = x =
V = x
V =
Cálculos das secções S das chicanas. Dados:
Velocidade média (vm): Velocidade inicial (vi): Velocidade final (vf): Então: Sm = Q = = vm x 60 Si = Q = = vi x 60 Sf = Q = = 131.50 0.6 0.40 m/s 51.51 m³/min 2.146 m² 0.60 1 HP 60 % 75.00 Kg.m/s 0.6 3.0 3.3 167.18 Kg.m/s 772.6 m³ 0.20 m/s 0.60 m/s 0.40 m/s 167.18 1440 min 3.72 CV 4 HP 51.51 m³/min ##### 1 dia ##### 74,168 m³/d 51.51 m³/min 75.00 0.60 51.51 m³/min 0.60 m/s 1.431 m² 51.51 m³/min 4.292 m²
vf x 60
Obs: A distancia média entre as chicanas deve variar de 0,60 m a 0,80 m, adotar am =
hi = Si = =
am
Esta ok pois o valor encontra-se 2,0 =< hi =< 4,0 Distância entre a parede e a 1ª chicana.
ai = Si = =
hi
Distância entre a ultima chicana e a parede.
af = Sf = = hi Calculo do comprimento (L): Adotar largura A = 0.20 m/s 0.70 m 2.146 m² 0.70 m 3.07 m 1.431 m² 0.47 m 3.07 m 4.292 m² 1.40 m 3.0 m 3.07 m Planta L ... A Si Sm Sf hi 2 , 4 4 ai am af Corte AA Vista lateral Planta L ... A Si Sm Sf hi 2 , 4 4 ai am af Corte AA Vista lateral
L = = =
hi * A x
Cálculo do número total de câmaras
Nc = L = = Adotar = câmaras
am
Cálculo do número de Chicanas = Nc - 1
= - 1 = Chicanas
Calculo do percurso da água (Lp) Lp Livre percurso Lp = vm x T = x x 60 Lp = Confirmação do Lp Lp = Nc x A Lp = x Lp =
Calculo da profundidade com borda livre (H)
H = hi + ha = +
H =
Dimensionamento dos Decantadores Tempo de detenção hidráulic adotar
Vd = Q x TDh = x 60 x Vd = Adotar 4 decantadores Nch Nch 120 119 772.6 m³ 3.0 m 84.00 m 0.70 m 84.00 m 120.000 120 V 3.07 m 0.40 m/s 15 min 51.51 m³/min 9 h 360 m 120 3.0 m 9 h 360 m 3.07 m 0.30 m 3.37 m 27,813.0 m³
= Vd = = 4
Velocidade de escoamento superficia v = Comprimento (Ld)
Ld = v x T = x x
Ld =
Calculo da área superficial do decantador (Sd)
Sd = Vdi = =
Ld
Calculo da profundidade util (hu) Adotar:
hu =
Calculo da largura (A):
A = Sd = = hu Conferência 27,813.0 m³ 4 6,953.3 m³ Vdi 0.00265 m/s 0.00265 m/s 9 h 3600 85.86 m 5.00 m 5.00 m 80.984 m² 16.20 m 6,953.3 m³ 85.86 m 80.984 m² DII DIII DI Ld Canal de Distribuição DII DIII DI Ld Canal de Distribuição
Sd <= A <= Sd ; <= <= ; <= <=
10 3 OK
Adotar p/ altura do lodo Hlodo = Ht = hu + ha + Hlodo
Ht = + +
Ht =
Calculo dos Filtros
Taxa de filtração - (Tx) = m3 de água/m2 x d Percentual de água de lavagem =
Tempo de lavagem = Superficie - Sf
Sf = Qt = =
Tx
Calculo da altura ou profundidade dos filtros (Hf) Hf = Ht - Hlodo
Hf =
-Hf =
Calculo de nº. de filtros utilizando a equação de Mernil - Wallage
N = x P½
P = Milhões de litros de água por dia
N = x 1/2
= aproximando:
Calculo de área de cada filtro (Af)
Af = Sf = =
N
Volume de água para lavagem (Vlv) 570.52 m² 12.00 filtros ########### 5.30 m 5.80 m 1.39 1.39 130 m³/m².d 74,168 m³/d 74.17 5.00 m 570.52 m² 0.50 m 5.80 m 130 1.6 % 4 min 11.97 filtros 12.0 filtros 0.50 m 0.50 m 0.30 m 10 80.98 3 8.10 16.20 26.99 80.98 16.20
= * =
Calculo de Vazão para Lavagem (Ql) Adotar velocidade de lavagem =
Ql = Sf x
Ql = x =
Calculo do Volume de Lavagem Vl = Ql x T
Vl = x x 60 =
Calculo do numero de lavagem (Nl)
Nl = = =
Adotar Calculo das dimensões
Lc = Comprimento da canaleta; Adotar 4 canaletas
Lc = 4 x = A = Af = = Lc 5 lavagem/dia 1.80 m 7.20 m 219 m³ 1,168 m³/d 0.0016 m/s ########### 6.60 m 5.331 0.91 m³/s 1,168 m³/d Vlv Vl Vlv 0.91 m³/s 4 min 219 m³ Vlv 7.20 m 73,000 m³/d 1.6 % 0.0016 m/s 0.0016 m/s 570.52 m²
Convertendo para texto
Vazão liquida 73000. Percentual p/ filtros 2
2.523646 10000000 0.630911 1124 3.3 1049804
