Exercícios Resolvidos de Filtro de tambor rotativo a vácuo

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Enunciado

Calcule vazão de filtrado por área de meio filtrante em um filtro de tambor rotativo a vácuo com pré-capa. Para tal, use o dado experimental obtido em filtro folha:

Q A e x p e r i m e n t a l = 1,4   m 3 m 2 h

Calcule, também, a área efetiva de filtração, sabendo que a vazão desejada no filtro industrial é:

Q = 30   m 3 h

Passo 1

Como vimos na teoria, podemos projetar um filtro de tambor rotativo a vácuo a partir de experimento com filtro folha; e é justamente isso que essa questão pede pra gente fazer.

Baseado no ( Q / A )   experimental medido, isto é, vazão de filtrado por área de meio filtrante, achamos este parâmetro do filtro industrial por:

Q i A e f = f e s c Q A e x p

Em que:

  • A e f é a área efetiva submersa no tanque de suspensão. (Lembra que só uma parte do filtro rotativo fica submersa)
  • f e s c é o fator de escala, que vai, basicamente, funcionar como um fator de segurança.

C o n d i ç õ e s   n o r m a i s : 0,70 ≤ f e s c ≤ 0,75

F i l t r o s   c o m   p r é   c a p a : f e s c = 0,5

Como o enunciado diz que o filtro tem pré-capa, usamos:

f e s c = 0,5

E, uma vez achada Q i A e f , como temos o valor de Q especificado, podemos calcular o valor da área efetiva de filtração.

Passo 2

Temos o dado experimental de que:

Q A e x p e r i m e n t a l = 1,4   m 3 m 2 h

Para achar a vazão de filtrado por área de meio filtrante industrial, usamos:

Q i A e f = f e s c Q A e x p

Como o enunciado diz que o filtro tem pré-capa, usamos:

f e s c = 0,5

Daí:

Q i A e f = 0,5 . 1,4   m 3 m 2 h

Q i A e f = 0,7   m 3 m 2 h

Passo 3

Para achar a área efetiva de filtração do filtro industrial, usamos o dado de Q i / A e f , que acabamos de calcular:

Q i A e f = 0,7   m 3 m 2 h

Temos o valor de vazão industrial desejada especificada pelo enunciado:

Q i = 30   m 3 h

Daí é só substituir isso:

Q i A e f = 0,7   m 3 m 2 h

30   m 3 h A e f = 0,7   m 3 m 2 h

Isolando A e f :

A e f = 42,9   m 2  

Resposta

Q i A e f = 0,7   m 3 m 2 h

A e f = 42,9   m 2