Como dimensionar um abrandador de água corretamente

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dimensionar um abrandador de água

Em aplicações industriais é fundamental dimensionar um abrandador de água adequadamente. Isso garante que a dureza da água não passe para os componentes críticos do sistema. Caso o sistema seja mal dimensionado isso pode resultar em diferentes tipos de problemas no processo de purificação da água. Neste post iremos explicar de que forma isso pode ser feito.

Em primeiro lugar é preciso explicar o que faz um abrandador. Trata-se de um sistema de troca iônica, projetado para remover íons de cálcio e magnésio, responsáveis pelas incrustações em caldeiras, torres de resfriamento e em sistemas de osmose reversa.

Há uma gama diversa de tamanhos e configurações destes sistemas disponíveis no mercado, tendo a sua seleção baseada em fatores como qualidade da água, demanda do sistema e aplicação geral. Dimensionar um abrandador de água corretamente é o que irá determinar sua eficácia.


O que deve ser considerado ao dimensionar um abrandador de água

Para dimensionar um abrandador, quatro fatores principais devem ser levados em consideração:

1. Dureza total da água a ser abrandada;

2. Capacidade de troca iônica da resina;

3. Quantidade de água a ser abrandada por dia;

4. Vazão máxima de água a ser abrandada.

Determinar a dureza da água bruta e a capacidade de troca de resina é uma tarefa simples na maioria dos casos. Primeiro você precisa saber a dureza total da água a ser abrandada e entender o quanto ela varia. A capacidade de troca da resina é então determinada pela dosagem de sal durante a regeneração.

Leia também: O que é dureza na água?


Determinando o uso de água ao dimensionar um abrandador

Em geral, os abrandadores devem ser dimensionados para regenerar uma vez a cada 1-3 dias e, em alguns casos, a cada 12 horas. Quanto menor o intervalo entre as regenerações, menor será o sistema e menor o investimento inicial. 

Entretanto, se a regeneração for muito frequente, a resina pode se degradar prematuramente, as válvulas se desgastam mais rapidamente, a solução de salmoura pode não ficar saturada de maneira adequada e há o risco de a demanda exceder a capacidade. Por outro lado, se o intervalo entre as regenerações for muito elevado, isso pode resultar na compactação do leito de resina, criando caminhos preferenciais. A consequência direta é a produção de água de baixa qualidade.

A quantidade de água tratada a ser utilizada por dia deve ser especificada para que se encontre o melhor intervalo entre regenerações. A maneira como isso é feito pode variar muito, dependendo da aplicação.

A quantificação de água em sistemas de osmose reversa pode ser relativamente simples. Nestes casos, a quantidade de água diária pode ser determinada por uma média da quantidade de água usada durante um determinado período.

Já em sistemas de tratamento de água para caldeira, a flutuação pode ser significativa, sendo impactada por sazonalidades, variação no retorno de condensado entre outros. Em casos como este, recomenda-se que o valor a ser considerado seja o pior cenário, ou seja, o momento de maior consumo, que será com a carga máxima da caldeira e com a menor taxa de retorno de condensado.


Requisitos da velocidade linear

A velocidade linear através do abrandador é tão importante quanto o tamanho geral do leito de resina. Se esta taxa for muito alta, pode ocorrer compactação do leito de resina. A compactação do leito diminui a quantidade de tempo que a água fica em contato com a resina, resultando em capacidade de abrandamento reduzida. As quedas de pressão aumentam, podendo diminuir o fluxo e a pressão de saída, além de potencialmente danificar os grânulos de resina. Se esta taxa for muito baixa, a má distribuição de água sobre a resina pode causar caminhos preferenciais. Em qualquer dos casos, o resultado é a passagem de água de baixa qualidade pelo sistema de abrandamento.

Deve-se considerar duas velocidades lineares durante o dimensionamento:

Velocidade linear contínua: é a que deve ser utilizada para dimensionamento efetivo do sistema.

Velocidade linear de pico: deve ser utilizada para enquadrar o tamanho do equipamento em situações pontuais.

Em situações em que a vazão do sistema é altamente variável, uma configuração especial deve ser projetada para evitar que os parâmetros de operação respeitem sempre as especificações da resina. Tais configurações podem prever abrandadores em stand-by ou tanque pulmão, por exemplo. A consideração cuidadosa de todos os fatores relacionados ao dimensionamento de um abrandador de água é necessária para que os componentes vitais do sistema sejam protegidos contra problemas gerados pela dureza. A Liter possui uma linha completa de resinas de troca iônica para atender todas as demandas de sua indústria. Entre em contato conosco e conheça nossas soluções em água.

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