ASPECTOS TÉCNICOS DO 2G-SEDITUBE
Quanto à hidráulica do desenho chevron, em seguida os resultados de um teste completo envolvendo diferentes configurações de canais de decantação, conforme imagem seguinte:
Porque as maiores velocidades são obtidas com um diâmetro equivalente decrescente, a melhor geometria para um tubo de decantação com uma determinada área constante é aquela geometria que resulta no maior perímetro.
A geometria chevron resulta no maior perímetro das geometrias utilizadas no teste.
O canal chevron possui o maior perímetro e, portanto, o menor diâmetro equivalente dos tubos com uma área de 4 in².
Comparado com um quadrado de igual área (4 in²), por exemplo, o perímetro do chevron é 25% maior que o perímetro do quadrado, pelo que o chevron implica, portanto, numa performance significativamente superior.
De modo a obter todas as vantagens dos benefícios associados com um diâmetro equivalente baixo, a área do chevron padrão foi então reduzida para 1,4 in².
Isto resulta em um diâmetro equivalente de menor que 1 in, pelo que esse canal chevron pode operar a mais do dobro da vazão que um tubo quadrado de 2 in, mantendo o Nº de Reynolds.
A vazão máxima [gpm / ft²] de um tubo depende da razão entre o comprimento do tubo e o seu diâmetro equivalente, pela fórmula: Q max [gpm/ft²] = [comprimento do tubo / diâmetro equivalente do tubo] ^ 0,8
Isto significa que se a razão L/D duplica, a vazão máxima pode ser aumentada em cerca de 75%.
Esta relação combina a influência da razão L/D com:
- a transição de regime turbulento para regime laminar, e
- a eficiência de sedimentação enquanto no regime laminar.
Esta equação confirma que a vazão é maximizada para um tubo de um dado comprimento quando o diâmetro equivalente é minimizado.
Para um tubo de uma dada área, portanto, a geometria chevron é a melhor geometria para maximizar a vazão.
Os fatores que otimizam a geometria de um tubo / canal de decantação são:
- Baixo diâmetro equivalente
- Comprimento elevado
- Baixa altura da seção reta do tubo / canal (distância entre paredes)
- Distância de sedimentação unforme
- Base em formato “V” para causar o movimento do lodo sedimentado (auto limpeza do canal)
- Capacidade de empilhamento de peças sem perda de área
Apenas a geometria chevron atende TODOS estes requisitos, pelo que se pode concluir que é a geometria ótima / melhor disponível.
As dimensões do canal chevron padronizado utilizado nos testes estão indicadas na figura 15 (acima).
A superioridade do canal chevron padrão foi demonstrada na operação dos dois tubos chevron e de um tubo quadrado de 2”x2” sob uma vazão de 6 gpm/ft².
Os sólidos sedimentaram nos primeiros dois terços do tubo chevron e automaticamente deslizaram para trás (para baixo), enquanto os sólidos do tubo quadrado foram carreados para fora do topo desse canal.
Conclusão: concluímos que o melhor desenho é um tubo de decantação longo com as seguintes características:
- Alta relação entre perímetro e área;
- Baixa “altura” do canal (ou seja, curta distância entre as placas);
- “Altura” do canal uniforme ao longo do comprimento do tubo (distância constante entre placas);
- Fundo do canal em formato “V”;
- Geometria que permita o empilhamento das peças (para transporte e armazenagem em volume reduzido)
A geometria chevron é a que melhor atende estes requisitos, possuindo a maior relação entre perímetro e área comparativamente com todas as outras geometrias (25% superior do que um tubo de seção quadrada com a mesma área de seção reta que o tubo chevron), e atende todas as outras características.
Gerência de Engenharia
2G Engenharia e Serviços Ltda
31/05/2019