Desarenador (Plantilla)

DISEÑO HIDRAULICO DE DESARENADOR  1.1.- CALCULO DE LA VELOCIDAD DE CAIDA  Datos: Ø= g s = g = u=  T =

0.005 1200 1000 114.1 5

cm kg/m3 kg/m3 cm2/seg °C

Diámetro de la partícula Peso eso espec pecífico fico de la partícula (Gravilla con arena y arcilla) Peso específico del agua viscosidad cinemática del agua temperatura del medio ambiente

1.2.- DISEÑO DEL CANAL DE INGRESO Se diseñará para la condición de máxima eficiencia hidráulica (sección rectangular): Caudal de diseño: 0.25 m3/s Por Manning: Q*n/S^.5=A*R(2/3) S= 0.02 P(m)= 1.1 Datos: n= 0.012 R(m)= 0.164  Yn(m)= 0.3 Q(m3/s)= 0.636 b(m)= 0. 5 V(m/s)= 3.533  A(m2)= 0.18 N° Froude= 0.068 sub crítico Luego tenemos:  Tirante aguas arriba Y1(m)= 0.3 Espejo de agua B(m)= 0.5

1.3.- CALCULO DE LA VELOCIDAD DEL FLUJO Según CAMP: V=a*f^.5 Para f> 1 mm Para f 1-0.2 mm Para f< 0.1 mm

a= a= a=

36 44 51

V(cm/s)=

9.839

1.4.- CALCULO DEL EMPUJE ASCENCIONAL DINAMICO 1.4.1: LONGITUD DE TRANSICION DE ENTRADA: Lt=(b1-b2)/(2*tag22.5°) b1= Ancho asumido del desarenador b2= Ancho del canal de aproximación Lte= Longitud de la transición de entrada Pendiente asumida (5% a 15%) S= Desnivel para Lt=  Altura "h" para diseño: h=ah+Yn

1 0.5 0.604 0.02 0.012 0.312

0.3

m

Se puede verificar con el criterio para calcula "h" con: 1.20*Yn
1.4.2. DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE DESARENADOR: Longitud del desarenador : Ld = Vh/(wVh/(w-w') w') Ld = KV K Vh/w Ld =

2

2

Ø min.  w m/s

2

(λ  V  (√h-0.2)  )/(7.51w  )

V= 0.09839 m/seg   → h= 1.5 1.5 @ 4 m. m. Para Ø = 0.2 mm. tabla :

, K= 2

0. 1 0.013

→ h= 1.20 1.20Y Y

1.2

Según Levin-Velikanov 

→

h=  w =

→ 0.2 0.025

Factor de Seguridad por Turbulencia

0.3 0.04

0.36 0.032

m. m/s (tabla)

0.4 0.055

0.5 0.065

0.7 0.087

Corrección por turbulencia :

→ w' = → w' = → w' =

 w' = 0.04 V   w' = (0.132V/√h  w' = V/(5.7+2.3 Ld1= Vh/ (w-w') Ld2= KVh/w  Ld3=

0.0039356 0.0216 0.0151

→ Ld1= → Ld2=

1.262 1.328

m/s m/s m/s

0.201

0.0039

m/s

m m

(λ2 V 2(√h-0.2)2 )/(7.51w *2 ) ,de la tabla λ = → Ld3=

Escogemos el menor valor W'

0.90

, W* =  90 % W , para estructura de desarenador , W * = 0.0288

m Escogemos el mayor valor Ld  Valor redondeado ,Ld =

1.328

1.3

m. m.

 Ancho del desarenador : B= Qd/(Vh)

→ B= → B=

7.058 1.000

m m

1.4.3. OTROS PARAMETROS :  Tiempo de sedimentación:  T=h/W  Volumen de agua que es con ducido:  Vol = Q*T Gasto sólido Qs (concentración de solidos en suspensión) Caudal de limpia Ql = 10%Qd Qs'' =Qs*Ql/gs  Vol. de sedimentos acumulados por día: Vol.sed =Q''s*24 horas ,  Altura de sedimentos, hs =Vol.sed/(((B+b)/2)*Lte+Ld*B)

T(seg)=

9.75

Vol(m3/s)= Qs(kg/m3)= Ql(m3/s)= Qs''(kg/s)=

2.4375 5 0.025 0.00010

Vsed-acum.(m3) hs(m)=

Vol. de sedimentación

9.000 5.902

1.4.4. DISEÑO DE LA COMPUERTA DE LIMPIA O PURGA : Caudal de limpia Ql = 10%Qd = 0.6b b = ancho de la compuerta de limpia H0= h+hs/2 2

b

= Ql/(0.6*√(2*g*H0 )

2

*√(2*g*H0 ) H0=

3.31

2

0.005 0.07

b=

→ b=

Asumimos b=

0.30 x 0.30

m.