Projeto I - Resultados de Sistemas de Tratamento de Água

PUCRS ESCOLA POLITÉCNICA PROJETO I Resultados Disciplina Sistemas de Tratamento de Água Turma 030 Professor Renato Machado Semestre 2023I Nome do Aluno RESOLUÇÃO 1 Enunciado Mistura Rápida Floculação Hidráulica 11 Mistura Rápida Câmara de chegada Medição de Vazão em Vertedor Parshall Canal de Água Coagulada 111 Apresentar memória de cálculo do Vertedor Parshall da câmara de chegada e do canal de água coagulada para a Vazão Nominal de 200 Ls conforme Estudo de evolução do consumo da cidade de VacariaRS apresentado no quadro abaixo 12 Floculação Hidráulica Floculador de fluxo vertical com passagens teladas duas unidades de 100 ls Câmaras de floculação em série G1 50 s1 e Td1 10 min G2 25 s1 e Td2 15 min Tempo de detenção Total no floculador Td 25 minutos Profundidade útil Hu 38 m 13 Apresentação Final Elaborar memória de cálculo detalhada das unidades projetadas e de forma digitada Apresentar planta baixa e cortesdetalhes em escala das unidades dimensionadas 2 Resolução Arranjo Geral das Unidades de Mistura e Floculação 21 Mistura Rápida 211 Vertedor Parshall Dados de dimensionamento Mistura rápida hidráulica através de Vertedor Parshall Vazão Nominal de Projeto Q 200 Ls Escolha do vertedor com Q nominal obtêmse na Tabela 2 W 1 305 cm Conclusão O vertedor Parshall escolhido com W305 cm atende as condições de Projeto tanto para medição de vazão entre 311 e 4556 Ls como para mistura rápida tempo de mistura inferior a 1 segundo e G entre 700 e 1100 s1 212 Canal de Água Coagulada Largura bcanal adotado 10 m pois Dparshall 845 cm tabela das dimensões Altura dágua no Canal Hcanal Ha k 0443 0076 0519 m Área A Hcanalbcanal 0519 m2 Perímetro P 2Hcanal bcanal 2038 m Velocidade de escoamento Ve QA 02000519 0385 ms Volume do Canal Vol Q Td 020060 segundos 1200 m3 Td Tempo de detenção máximo da NBR 1 min 60 segs Comprimento máximo do canal Lmáx VolumeÁrea 12000519 2312m Gradiente de velocidade no canal G 350 fRh12 v32 350 00300254605 038515 287 s1 Rh ÁreaPerímetro 0519203802546m Nota O comprimento do canal deverá ser avaliado após o dimensionamento das unidades de decantação e filtração Projeto II pois para extensões Lmáx o td 3 min e G Gfloc exigindo a instalação de aletas 213 Câmara de Chegada Área Superficial da Câmara Acam bcanal Lcam Velocidade de escoamento na Câmara Vcam 010 a 020 ms Vcam adotada 015 ms Acam QVcam 0200015 133 m2 Assim conhecendo bcanal 10 m e Acam 133 m2 Resulta comprimento da câmara Lcam Acambcanal 13310 133 m Dimensões da câmara bcam bcanal 10 m Lcam 135 m 22 Floculação Hidráulica Tempo médio de detenção Tmd 25 minutos Número de unidades 2 floculadores Vazão por Floculador Q nominal ETA2 Qfloc 100 Ls Gradientes de Velocidade Zona de floculação 1 G1 50 s1 e Td1 10 min Zona de floculação 2 G2 25 s1 e Td2 15 min Tmd Td1 Td2 25 minutos Profundidade útil Hu 38 m Volume do Floculador Vfloc Q Tmd 0100 m3s 25 min 60seg 150 m3 Número de Câmaras de Floculação Admitindose Velocidade nas câmaras Ve 010 ms e Hu 38 m resulta Área Total do Floculador planta Afloc VflocHu 150 m3 38 m 3947 m2 Área da Câmara planta Acam QVe 010 m3s 010 ms 10 m2 Número de Câmaras Ncam Afloc Acam 3947 10 3947 40 câmaras Dimensões das Câmaras Acam 100 m2 assim comprimento l 10 m largura b 10 m 40 câmaras de 10 m x 10 m x 38 m Hu Dimensões do Floculador Comprimento L 5 câm x 100m 4 paredes internas x 020m 580 m Largura B 8 câm x 10m 7 paredes internas x 020m 94 m Dimensionamento das Passagens entre Câmaras Tempo de detenção nas câmaras Tdcam VcamQ 38m3010 m3s Tdcam 38 segundos N de câmaras com G50 s1 Ncâmaras G50 Td1Tdcam 10 min 60seg 38 1579 câmaras 16 câmaras N de câmaras com G25 s1 Ncâmaras G25 Td2Tdcam 15 min 60seg 38 2368 câmaras 24 câmaras Malha G s1 Tdcams N Cam G Td e cm K hf m M1 50 38 16 30400 25 0367 00037 M2 25 38 24 22800 46 0170 00026 Σ 40 00063 e afastamento entre fios de diâmetro d 30 mm da malha K coeficiente de perda de carga localizada adimensional hf perda de carga na malha Nota Valores do afastamento e bem como do coeficiente K foram obtidos através da planilha Excel Dimensões do quadro de fixação da malhatela 090 x 10 m Velocidade de passagem da água no quadro V QAquadro 010 m3s 09 m2 0111 ms Perda de carga na malhatela hf KV22g N hf1 0367 01112 298116 câmaras 00037m hf2 0170 01112 298124 câmaras 00026 m Perda Total Hf hf1 hf2 00063 m Perda de carga nas passagens quadro hp KV22g N K 240 coef de perda de carga nas passagens hp 240 01112298140 câmaras 0060 m Perda de Carga Total no Floculador H hf hp 00063 0060 00663 m Comportas de Entrada dos floculadores Mantendose a velocidade e a altura dágua do canal de água coagulada Ve 0385 ms e Hu 0519 m chegase para a vazão Qfloc 100 Ls Bcomporta 050 m Gradiente de velocidade nas comportas G 350 fRh12 v32 350 00300168805 038515 3525 s1 Rh ÁreaPerímetro 02615401688m Nota Gcomp 3225 s1 Gflocentrada 50 s1 condição satisfeita Comportas de Saída dos floculadores Para uma altura dágua no canal de água floculada canal de saída Hu 080 m e largura da comporta Bcomp 050 m Obtémse para Qfloc 100 ls Ve 025 ms Gradiente de velocidade nas comportas G 350 fRh12 v32 350 00300190505 02515 176 s1 Rh ÁreaPerímetro 080x050 2101905m Nota Gcomp 176 s1 Gflocsaída 25 s1 condição satisfeita Distribuição das Câmaras e dimensões do floculador