INSTRUMENTAÇÃO E PROCESSAMENTO DE SINAIS A Calha Parshall Tauan Antunes Ferreira - 14247 Itajubá, Junho de 2011

INTRODUÇÃO O Medidor Parshall foi desenvolvido por Ralph L. Parshall na década de 20, nos EUA, sendo uma melhoria realizada no projeto de calha Venturini. Foi desenvolvido inicialmente para aplicações em irrigações, mas hoje em dia é utilizado freqüentemente nas aplicações industriais e de saneamento. Ralph Parshall escrevendo. Fonte: Historical Photographs, Archives and Special Collections, CSU

A CALHA PARSHALL Estrutura Constituída de uma estrutura com paredes verticais, possuindo na entrada um trecho convergente (0-1), um trecho contraído em declive de seção constante (1-2), e na saída um trecho divergente em aclive (2-3). Fonte: Manual de operação e instalação – Calha Parshall – Incontrol S/A

A CALHA PARSHALL Material Os medidores de vazão tipo Calha Parshall são projetados para resistir aos efeitos corrosivos do líquido a ser mensurado e dos eventuais produtos químicos incorporados. Podem ser construídos no campo ou fabricados nos seguintes materiais: Fibra de Vidro Aço Carbono revestido Aço Inox Concreto

A CALHA PARSHALL Material Calha Parshall em fibra de vidro Fonte: NEI Informação Indrustrial Calha Parshall em aço inoxidável Fonte: Inccer equipamentos

A CALHA PARSHALL Tamanho Para a seleção do tamanho do medidor Parshall, devem ser conhecidos os seguintes dados: Largura do canal na montante e na jusante; Vazões máxima e mínima; Profundidade da água no canal; Perda de carga admissível; Previsão para vazões futuras.

Fonte: Manual tecnico, Caldefiber A CALHA PARSHALL Tamanho Largura da garganta Fonte: Manual tecnico, Caldefiber

A CALHA PARSHALL Tamanho Vazões máxima e mínima Fonte: Manual de operação e instalação – Calha Parshall – Incontrol S/A

A CALHA PARSHALL Instalação Condições: O equipamento deve ter o mesmo nível dos canais de jusante e de montante. Devem ser instaladas válvulas de bloqueio de vazão a montante e a jusante do sistema de forma a propiciar sua manutenção ou reparo. É indicada a instalação de sistema de gradeamento a montante do equipamento de forma a impedir a passagem de resíduos de maior porte que possam comprometer seu bom funcionamento.

A CALHA PARSHALL Instalação Condições: Recomenda-se que os medidores em resina poliéster reforçada com fibra de vidro sejam revestidos externamente com concreto, formando uma estrutura única com o canal, de forma a aumentar a durabilidade e eficiência do equipamento. Recomenda-se que o equipamento seja precedido de um canal aberto retangular onde o escoamento seja uniforme e minimize sensivelmente as turbulências.

A CALHA PARSHALL Aplicação Os medidores tipo “Calha Parshall” são equipamentos aplicados na medição contínua de vazão ou na mistura rápida de coagulantes em Estações de Tratamento de Água (ETAs) e em Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs) industriais ou urbanos.

A CALHA PARSHALL Aplicação Medição de Vazão Se dá através de uma relação pré-estabelecida entre a altura da lamina do fluído na calha, demonstrada por meio de escala de graduação fixada no interior da mesma, e sua vazão. Fonte: NEI Informação Indrustrial

A CALHA PARSHALL Aplicação Medição de Vazão Operando-se com um escoamento livre, basta uma medida Ha para se conhecer a vazão. Esta medida Ha é feita na seção convergente, crista, localizada a 2/3 da dimensão B ou A. A função matemática que expressa a vazão em função da altura é: Q = K x H x n Onde: K é uma constante que depende das dimensões da calha; n é um valor que difere ligeiramente de 3/2 (vide a tabela abaixo para valores de K e n para diversos padrões).

A CALHA PARSHALL Fonte: Manual de operação e instalação – Calha Parshall – Incontrol S/A

A CALHA PARSHALL Aplicação Medição de Nível Atualmente, o medidor de nível mais utilizado nas Calha Parshall é do tipo ultra-sônico, cujo erro é da ordem de ±0,25%. O sensor deste medidor não entra em contato direto com o fluido, não havendo assim problemas de incrustações. Os dados podem ser transmitidos à distância, através de um sinal elétrico. O medidor de nível ultra-sônico possui um conversor com leitura direta ou de vazão como também podendo totalizar o volume do líquido que já passou pelo medidor Parshall.

A CALHA PARSHALL Aplicação Medição de Nível Monitor Ultra-sonico Fonte: DIGIControl

A CALHA PARSHALL Aplicação Misturador No tratamento de efluentes industriais, esgotos ou água os coagulantes são adicionados ao meio líquido de modo a reduzir as forças de repulsão entre colóides em suspensão e proporcionar sua aproximação e flotação ou sedimentação. Para maior eficiência do processo, a dispersão do coagulante no meio líquido deve se dar de forma homogenia e o mais rápida possível. Uma forma eficiente de se propiciar uma mistura com estas características se dá através de turbilhonamento por meio de condições de ressalto hidráulico.

A CALHA PARSHALL Aplicação Misturador Então a Calha Parshall pode ser um importante aliado no processo de mistura, adicionando-se ao equipamento essa condição de ressalto hidráulico, através do posicionamento de placas no canal de saída da calha de modo a afogar seu fluxo de saída. Tal procedimento, pode transformar a Calha Parshall, de forma simples e de baixo custo em um eficiente sistema misturador de coagulantes.

A CALHA PARSHALL Dosagem de Floculante – Sulfato de Alumínio aditivado Fonte: http://www.ambsc.com.br/serv_agua.htm

A CALHA PARSHALL Manutenção A manutenção de um medidor Parshall é bastante simples, já que a incrustação é baixa mesmo se tratando de águas de esgoto e com sólidos em suspensão. Porém, é necessário uma vistoria cuja freqüência é estudado caso a caso, dependendo da sua condição de operação. Além do aspecto limpeza, observar as condições da calha propriamente dita, pois dependendo do material de construção (concreto, alvenaria, madeira, metal ou fibra de vidro) pode ter tempo de vida variável.

Fonte: Arquivo Pessoal A CALHA PARSHALL Fonte: Arquivo Pessoal

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Porto, Rodrigo – Hidráulica Básica – 4ª Edição – EESC USP WEB: Disponível em: <http://www.caldefiber.com.br/manual_tecnico_parshall.htm> Acesso em 27/05/2011 Disponível em: <http://agetec.com.br/uploads/Anexos/Parshall/Medidores-de-Vazao-Tipo-Calha-Parshall.pdf> Acesso em 27/05/2011 Disponível em: <http://www.hidrosul.com.br/Parshall.aspx> Acesso em 27/05/2011 Disponível em: <http://www.levelcontrol.com.br/produtos_detalhe.php?produto=89> Acesso em 28/05/2011 Disponível em: <http://www.avix.com.br/mediccedilatildeo-de-vazotildees.html> Acesso em 28/05/2011 Disponível em: <http://lib.colostate.edu/archives/water/parshall/legacy.html> Acesso em 28/05/2011 Disponível em: <http://www.inccer.com.br/index.php?destino=produtos&cat=42&id_prod=61> Acesso em 29/05/2011 Disponível em: <http://www.ambsc.com.br/serv_agua.htm> Acesso em 29/05/2011 Disponível em: <http://www.incontrol.ind.br/medidor-de-vazao/calha-parshall.php> Acesso em 29/05/2011