Sabia que ... a geometria dos tanques tem enorme influência na eficiência energética dos agitadores ?

Uma velocidade média de circulação de 10 cm/s deverá ser suficiente para garantir a suspensão dos flocos de lamas. No entanto, para garantir a suspensão de outras partículas sólidas mais pesadas, como as areias, é conveniente garantir uma velocidade média de circulação, em qualquer secção transversal do tanque, de 25 a 30 cm/s.

A selecção dos agitadores a instalar num determinado tanque é feita em função do impulso necessário para garantir a velocidade de circulação pretendida. O cálculo do impulso requerido deve considerar as características do fluido (densidade, viscosidade, concentração de sólidos, adição de reagentes, etc.) e a geometria do tanque (volume, altura de liquido, forma geométrica e acessórios com influência no escoamento).

Se compararmos diversas alternativas de tanques com geometrias diferentes (ver figura), mas mantendo constantes o volume, a altura de liquido e características do fluido, podemos verificar que o impulso total dos agitadores necessários para garantir uma velocidade de 30 cm/s varia consideravelmente.

Os resultados da comparação das configurações são (entre parêntesis o aumento do impulso requerido, face à opção 1.a):

1.a – Tanque com topos circulares e curvas-guia prolongadas

1.b – Tanque com topos circulares e curvas-guia .... (+ 113%)

1.c – Topos circ. e curvas-guia excêntricas e prolong.  (+ 38%)

1.d – Topos circulares e curvas-guia excêntricas .......... (+ 51%)

1.e – Tanque com topos circulares ............................. (+ 127%)

2.a – Tanque rectangular e curvas-guia prolongadas ... (+ 19%)

2.b – Tanque rectangular e curvas-guia ........................ (+ 32%)

2.c – Rect. e curvas-guia excêntricas e prolongadas ..... (+ 57%)

2.d – Tanque rectangular e curvas-guia excêntricas ......(+ 70%)

2.e – Tanque rectangular............................................. (+ 190%)

Num determinado caso particular (ver figura), alterando unicamente a configuração do tanque e das curvas-guia, constatamos que a configuração que requer menor impulso para garantir uma velocidade de circulação de 30 cm/s, é a “1.a” (tanque com topos circulares e curvas-guia prolongadas).

O valor do impulso adicional necessário (neste caso particular) para garantir a mesma velocidade, é referido a título de exemplo à frente de cada uma das diferentes configurações.

Facilmente se constata que os tanques com topos circulares são mais favoráveis que os rectangulares, e que a utilização das curvas-guia é extremamente benéfica ao escoamento, sendo ainda preferível que as curvas-guia sejam prolongadas no sentido do escoamento e centradas face ao eixo do tanque.

Como qualquer agitador tem limites relativamente ao impulso que consegue gerar, para podermos gerar mais impulso têm de ser instalados agitadores de maior capacidade (maior dimensão de pás e mais potência) ou um maior número de agitadores.

Neste exemplo, se considerarmos que um agitador consegue gerar o impulso necessário para garantir a velocidade de 30 cm/s no tanque (1.a) com os topos circulares e curvas-guia prolongadas, seriam necessários três agitadores iguais para garantir a mesma velocidade no tanque  rectangular sem curvas-guia (2.e). Isso significa 3 vezes mais potência instalada para um tanque com o mesmo volume ! Existe também a opção de instalar menos agitadores mas com uma dimensão de pás e potência superiores, mas também neste caso a potência total instalada seria bastante mais elevada.

Numa época em que a eficiência energética e a optimização dos recursos são temas essenciais, recomendamos extrema atenção à geometria dos tanques na fase de projecto, e ficamos à sua total disposição para o aconselhar no seu caso concreto !

Nuno Aleixo / Resp. Depto. Ambiente