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.
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=KxHxn
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.
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-CalhaParshall.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