Calha Parshall

Manual de Operao e Instalao

Calha Parshall

MEDIDOR DE VAZO EM CANAIS ABERTOS Cd: 073AA-025-122M

Setembro / 2004

Incontrol S/A. Rua Joo Serrano, 250 Bairro do Limo So Paulo SP CEP 02551-060

Fone: (0xx11) 3858-4443 FAX: (0xx11)3856-7268 e-mail: [email protected]

Calha Parshall Incontrol

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NDICE

1. INTRODUO ...................................................................................................................... 2

2. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO. .................................................................................... 3

3. CONSTRUO. .................................................................................................................... 4

4. SELEO DE TAMANHO.................................................................................................... 6

5. INSTALAO. ...................................................................................................................... 7

6. OPERAO. ......................................................................................................................... 7

7. MANUTENO..................................................................................................................... 8

8. FORMULAS E TABELAS..................................................................................................... 9

9. MEDIDOR DE NVEL. ......................................................................................................... 10

10. CERTIFICADO DE GARANTIA .......................................................................................... 11


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1. INTRODUO

O medidor Parshall desenvolvido pelo engenheiro Ralph L. Parshall, na decada de 1920, nos Estados Unidos, uma melhoria realizada no projeto de calha Venturi. Desenvolvido inicialmente para aplicaes em irrigaes, hoje em dia utilizado freqentemente nas aplicaes industriais e de saneamento.


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2. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO.

O medidor Parshall, tambm conhecido por Calha Parshall, um medidor de vazo para canais abertos. Ela constituda de uma estrutura com paredes verticais, possuindo na entrada um trecho convergente (0-1), um trecho contrado em declive de seo constante (1-2), e na sada um trecho divergente em aclive (2-3).

Figura 1

O trecho convergente, tambm chamado de crista, produz um nvel, no liquido medido, que est diretamente relacionado com a vazo. Com um auxilio de um medidor de nvel externo adequado, podemos obter leituras de vazo com uma boa preciso. Atravs de observaes e experincias, os resultados obtidos correspondem a expresses do tipo:

Q = KHn Onde: K uma constante que depende das dimenses da calha e ajuste da

unidade de engenharia. n um valor que difere ligeiramente de 3/2 (veja na tabela da pg. 9

os valores de K - n).


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3. CONSTRUO.

Os tamanhos das Calhas Parshall so designados pelas larguras das gargantas (trecho contrado). Os tamanhos disponveis so os apresentados na tabela abaixo.

Largura da Garganta Capacidade de Vazo

W Min Max [inch] [m3/h] [m3/h]

1 1.02 19.4

2 2.04 47.9

3 3.06 115

6 5.10 398

9 9.17 907

12 11.2 1641

18 15.3 2508

24 42.8 3374

36 62.2 5138

48 132 6922

60 163 8726

72 265 10551

84 306 12376

96 357 14221

120 612 20388

144 816 35679

180 816 61164

240 1019 101941

300 1529 122329

360 1529 152911

480 2039 203881

600 2548 305822

Tabela 1


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Figura 2

DIMENSES W A 2/3A B C D E T G K M N P R X Y

[inch] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]1 363 242 356 93 168 229 76.2 203 19.0 28.6 7.94 12.72 414 276 406 135 214 254 114 254 22.2 42.9 9.52 25.43 467 311 457 178 259 610 152 305 25.4 57.2 25.4 38.16 621 414 610 394 397 610 305 610 76.2 305 114.3 902 406 50.8 76.29 880 587 864 381 575 762 305 457 76.2 305 114.3 1080 406 50.8 76.2

12 1372 914 1343 610 845 914 610 914 76.2 381 228.6 1492 508 50.8 76.218 1448 965 1419 762 1026 914 610 914 76.2 381 228.6 1676 508 50.8 76.224 1524 1016 1495 914 1207 914 610 914 76.2 381 228.6 1854 508 50.8 76.236 1677 1118 1645 1219 1572 914 610 914 76.2 381 228.6 2223 508 50.8 76.248 1829 1219 1794 1524 1937 914 610 914 76.2 457 228.6 2711 610 50.8 76.260 1981 1321 1943 1829 2302 914 610 914 76.2 457 228.6 3080 610 50.8 76.272 2134 1423 2092 2134 2667 914 610 914 76.2 457 228.6 3442 610 50.8 76.284 2286 1524 2242 2438 3032 914 610 914 76.2 457 228.6 3810 610 50.8 76.296 2438 1625 2391 2743 3397 914 610 914 76.2 457 228.6 4172 610 50.8 76.2

120 1829 4267 3658 4756 1219 914 1829 152 342.9 229 305144 2032 4877 4470 5607 1524 914 2438 152 342.9 229 305180 2337 7620 5588 7620 1829 1219 3048 229 457.2 229 305240 2845 7620 7315 9144 2134 1829 3658 305 685.8 229 305300 3353 7620 8941 10668 2134 1829 3962 305 685.8 229 305360 3861 7925 10566 12313 2134 1829 4267 305 685.8 229 305480 4877 8230 13818 15481 2134 1829 4877 305 685.8 229 305600 5893 8230 17272 18529 2134 1829 6096 305 685.8 229 305

Tabela 2


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Os medidores Parshall podem ser construdos no campo ou fabricados nos seguintes materiais: a-) Fibra de Vidro b-) Ao Carbono revestido c-) Ao Inox d-) Concreto

4. SELEO DE TAMANHO.

Para a seleo do tamanho do medidor Parshall, devem ser conhecidos os seguintes dados: a-) largura do canal na montante e na jusante, b-) vazes mxima e mnima, c-) profundidade da gua no canal, d-) perda de carga admissvel, e-) previso para vazes futuras. As seguintes recomendaes devem ser levadas em conta: a-) Utilizar sempre escoamento livre, pois assim necessrio apenas um

medidor de nvel no trecho convergente. b-) Para se obter escoamento livre as seguintes condies devem ser

obedecidas: 1-) relao Hb/Ha < 0,6 para medidores at 22. 2-) relao Hb/Ha < 0,7 para medidores de 30 a 40 Onde: Ha a profundidade em relao a crista, obtida no medidor de

nvel situado a dois teros do comprimento A do trecho convergente, contando essa distncia ao longo da parede do convergente da jusante para a montante a partir da seo extrema da jusante do trecho convergente.

Hb a profundidade em relao a crista, obtida no medidor de nvel situado a distncia horizontal x, contada da jusante para o montante, a partir da seo extrema da jusante da garganta.

c-) Carga total na crista do medidor no superior carga total na seo de entrada.

d-) Perda de carga no medidor no superior carga disponvel. e-) Caso tenha afogamento, obedecer os mximos citados anteriormente

(relao Hb e Ha). Neste caso ser necessrio instalar um medidor de nvel tambm no trecho contrado.

f-) Obedecidas todas as condies citadas, escolher a calha de menor largura.


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5. INSTALAO.

Algumas condies bsicas de instalao devem ser obedecidas: a-) O medidor Parshall deve ser instalado precedido montante ou por um

reservatrio de grande dimenso, onde a velocidade seja sensivelmente nula, ou por um trecho de canal prismtico onde o escoamento seja uniforme.

b-) O medidor deve estar instalado com o canal tanto na montante como na jusante.

c-) O medidor deve ser alinhado longe suficiente da comporta ou curvas, para que o escoamento na regio da entrada do medidor seja uniforme e completamente livre de turbulncias, ondas ou vrtices.

d-) A crista do medidor deve estar rigorosamente em nvel a fim de assegurar a mesma vazo para o mesmo nvel ao longo da largura do medidor.

e-) As paredes laterais do trecho contrado devem estar paralelas e verticais f-) Pode-se construir com aclive de 1:4, uma rampa inicial no incio da seo

convergente. g-) Pode-se construir um degrau na sada ao fim da seo divergente (vide

figura 2). h-) Pode-se fazer uma concordncia em planta, na parte da entrada atravs

de raios convenientes, por exemplo, para medidores menores do que 12 um raio de de 0,41m, para medidores de 12 a 36 um raio de 0,51 e para medidores de 48 a 96 um raio de 0,61m.

i-) O medidor de nvel deve estar instalado nos locais indicados na figura XX, Ha e Hb.

6. OPERAO.

Operando-se com um escoamento livre, basta uma medida Ha para se conhecer a vazo. Esta medida Ha feita na seo convergente, crista, localizada a 2/3 da dimenso B ou A. Na operao no desejada, porm possvel, ou seja, condio de escoamento por submerso, alm da medida na crista, ser preciso tambm uma medida Hb, num ponto prximo da seo final da garganta. Para medidores de 6 a 96, a posio dessa segunda medida dever ficar a 2 a montante da parte final da seo estrangulada. A relao Hb/Ha que constitui a vazo de submerso na prtica no deve ultrapassar de 95%.


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7. MANUTENO.

A manuteno de um medidor Parshall bastante simples, pois a formao devido a matrias em suspenso muito baixa, por isso de grande utilidade no caso de esgotos e guas com slidos em suspenso. Porm, faz-se necessrio uma vistoria cuja freqncia estudado caso a caso, dependendo da sua condio de operao. Alm do aspecto limpeza, observar as condies da calha propriamente dita, pois dependendo do material de construo (se concreto, alvenaria, madeira, metal ou fibra de vidro) pode ter tempo de vida varivel.


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8. FORMULAS E TABELAS.

A funo matemtica que expressa a vazo em funo da altura : Q = K x Hn

Onde: K uma constante que depende das dimenses da calha e ajuste da unidade de engenharia;

n um valor que difere ligeiramente de 3/2 (vide a tabela abaixo para valores de K e n para diversos padres).

Valores de n K [para vazo em m3/h] W n K

[inch] [mm]

1 25,4 1,550 217,29 2 50,8 1,550 434,58 3 76,2 1,547 633,60 6 152,4 1,580 1371,60 9 228,6 1,530 1926,00

12 304,8 1,522 2484,00 18 457,2 1,538 3794,40 24 609,6 1,550 5133,60 36 914,4 1,556 7855,20 48 1219,2 1,578 10566,00 60 1524,0 1,587 13420,80 72 1828,8 1,595 16254,00 84 2133,6 1,601 19101,60 96 2438,4 1,606 21963,60 120 3048,0 1,600 26865,77 144 3657,6 1,600 31893,72 180 4572,0 1,600 39439,05 240 6096,0 1,600 52019,16 300 7620,0 1,600 64599,27 360 9144,0 1,600 77179,38 480 12192,0 1,600 102332,78 600 15240,0 1,600 127493,00

Tabela 3


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9. MEDIDOR DE NVEL.

O medidor Parshall pode ser fornecido com escala graduada em vazo, nas unidades de engenharia de sua escolha. As unidades mais comuns so: m3/h, l/min, l/s ou m3/h. Atualmente, o medidor de nvel mais utilizado nas Calha Parshall do tipo ultra-snico, por sua preciso (0,25% FE), e por sua praticidade, pois, como o sensor no entra em contato direto com o fluido, no h problemas de incrustaes. Alm disso, tambm temos a vantagem de transmitir distncia, atravs sinal eltrico, os valores de vazo (instantnea ou totalizada), seja por um sinal analgico 4-20mA, seja por uma comunicao digital do tipo RS485. O medidor de nvel ultra-snico possui um conversor com leitura direta ou vazo, na unidade de engenharia desejvel, como tambm podendo totalizar o volume do lquido que j passou pelo medidor Parshall.


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10. CERTIFICADO DE GARANTIA

Este equipamento, Medidor de Vazo tipo Calha Parshall, Modelo: __________________________ N de srie: ___________________ garantido contra defeitos de mo de obra e material pelo prazo de ____ dias da data de entrega. Esta garantia ser invalidada quando o critrio de julgamento da Incontrol o equipamento tiver sido submetido a abusos ou manuseios imprprios. Quando o reparo, dentro da garantia, for necessrio, o usurio deve remeter o equipamento a fabrica ou reposto, ficando as despesas de seguro e frete por conta e risco do usurio. Data de Entrega: Incontrol

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