SEDIMENTACIÓN

CÁLCULO DEL ÁREA DE UN SEDIMENTADOR CONTINUO

SEDIMENTADOR CONTINUO

Q0 (X0) Qe (Xe)

Qu (Xu)

eu QQQ 0

uu XQXQ ** 00

Balance de Caudales

Balance de Sólidos

Datos conocidos:Q0

X0, Xu

Xe = 0, debe ser limpio

CÁLCULO DE ÁREA (A)

LTFXQ

A 00 * Lu

uLiLT XX

XFF

*

LXbaLLi eXF **

isi Xbav *ln

0*** 2 uLuL XXXbXb

4°) Para hallar “A” necesito (FT)L

3°) Para hallar (FT)L necesito (Fi)L

2°) Para hallar (FT)L y (Fi)L necesito XL

1°) Para hallar XL y (Fi)L necesito “a” y “b”

1°) Hallar “a” y “b”

1°) Para una concentración (Xi), registrar la variación de la altura (H)

de suspensión en el tiempo

2°) Para la velocidad inicial de sedimentación, se deben tomar las variaciones de alturas durante los primeros 30 min y graficarlas; el

valor de la pendiente representa vsi

3°) Repetir los pasos anteriores (1 y 2), pero para otras concentraciones , y así

poder obtener una relación entre velocidad de sedimentación y

concentración de sólidos

4°) Tabular los datos de velocidad hallados para cada

concentración

1°) Valores de “a” y “b”

5°) una vez encontrados los valores de las pendientes, ordenarlos de

acuerdo a la ecuación

isi Xbav *ln

6°) graficar los datos tabulados, agregar línea de tendencia, y despejar los valores de “a” y “b” de la ecuación:

a: 8.6294b: 0.0126

2°) Hallar “XL”

0*** 2 uLuL XXXbXb1°) Despejar “XL”, para lo cual es

necesario conocer el valor de “Xu”, el cual (Xu) es un dato que se desea

alcanzar, por ejemplo:Xu: 380 kg/m3

bXXX

X uuuL

42

22°) Despejando el mayor valor de “XL” de la ecuación anterior, para

valores de Xu: 380 kg/m3 y b: 0.0126XL: 267.08 kg/m3

3°)Hallar (Fi)L

LXbaLLi eXF **

1°) Despejar “(Fi)L”, para lo cual es necesario conocer los valores de “XL”, “a” y “b”; los cuales son:

a: 8.6294b: 0.0126

Xu: 380 kg/m3

2°) El valor de “(Fi)L”, representa la densidad de flujo de sólidos debido

a la sedimentación a una concentración XL:

(Fi)L: 51655.06 kg/s.m2

4°) Hallar (FT)L

Lu

uLiLT XX

XFF

*1°) Despejar “(FT)L”, para lo cual es necesario conocer los valores de “(Fi)L”, “XL”, y “Xu”; los cuales son:

Xu: 380 kg/m3

XL: 267.08 kg/m3

(Fi)L: 51655.06 kg/s.m2

2°) El valor “(FT)L”, representa la densidad de flujo de sólidos totales

una concentración XL:(FT)L: 173829.8 kg/s.m2

Finalmente cálculo de Área

LTFXQ

A 00 *1°) Despejar el valor de “A”, para lo cual es necesario conocer los valores de “(FT)L”, “Q0” y “X0”; los cuales son:

X0: 100 kg/m3

Q0: 1157.41 L/s = 105 m3/día(FT)L: 173829.8 kg/s.m2

2°) El valor de “A”, es el área de espesamiento:

A: 0.666 m2

¿De dónde salieron Q0 y X0?Son datos iniciales, las condiciones de entrada (que en este caso

hemos asumido), el Área del sedimentador cambiará dependiendo de las condiciones de entrada y del sedimento, sólo

se debe tener en cuenta que Xu > X0

Método gráfico para el cálculo de “A” (poco exacto)

Utilizar los valores encontrados de las pendientes, ordenarlos de

acuerdo a la ecuación

isi Xbav *ln

Graficar los datos tabulados, agregar línea de tendencia, y despejar los

valores de “a” y “b” de la ecuación:a: 8.6294b: 0.0126

iXbaii eXF **

Curva de distribución

Utilizando los datos “a” y “b” despejados anteriormente,

a: 8.6294b: 0.0126

Graficar la función:

Recta tangente

Ubicar el dato “Xu”Xu: 380 kg/m3

Trazar una recta tangente a la curva, desde “Xu” hasta el

eje de las ordenadas (Fi)

ubicar el valor de la ordenada:

(FT)L: 175000 kg/s.m2

Finalmente calcular “A”

LTFXQ

A 00 *1°) Despejar el valor de “A”, para lo cual es necesario conocer los valores de “(FT)L”, “Q0” y “X0”; los cuales son:

X0: 100 kg/m3

Q0: 1157.41 L/s = 105 m3/día(FT)L: 175000 kg/s.m2

2°) El valor de “A”, es el área de espesamiento:

A: 0.661 m2

¿De dónde salieron Q0 y X0?Son datos iniciales, las condiciones de entrada (que en este caso

hemos asumido), el Área del sedimentador cambiará dependiendo de las condiciones de entrada y del sedimento, sólo

se debe tener en cuenta que Xu > X0

GRACIAS