obras hidraulicas sedimentador
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7/25/2019 Obras Hidraulicas Sedimentador
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Disee el sedimentador de acuerdo a las siguientes condiciones: 0.0254
Condiciones de la tubera de entrada
Q = 0.013 m3/s
V = 1.09 m/s
Dimetro = 6 plg = 0.1524 m
Qll = 0.022 m3/s
Vll = 1.21 m/s
t (=altura del agua) 0.1 m
g = 981 cm/s2
agua = 1
Condiciones de diseo del desarenador
Remocin de particulas hasta de: 0.05 mm de dimetro
0.005 cm de dimetro
= .
Grado de remocin 75%
Temperatura 18 C
Viscosidad cinemtica (=) 0.01059 cm2/s (tabla 9.2)
Grado del desarenador 1
Relacin longitud ancho 3 :1
Cota de la lmina a la entrada del desarenador: 99.05 msnm .
Calculo de los parmetro s de sed imentacin
Velocidad de sedimentacin de las partculas, ds = 0.005 cm
Vs = g (s- ) d2/ (18 ) =
Vs = 0.212 cm/s
0.0021 m/s
De la tabla 9.3, para n=1 y remocin del 75%
L
H
B
Flujo
/t = 3.0
Suponiendo la profundidad til de sedimentacin, H = 1.5 m,
el tiempo que tardara la partcula de dimetro igual a 0.05mm en llegar al fondo sera de:
H = 1.500 m
t = H/Vs = 706.589 s = 707 s
L
H
B
W =H*B
Flujo
Modelo deflujo
El perodo de retencin hidrulico ser de:
= 3 * t = 2121 s = 0.589 h
Chequear contra el perodo de retencin hidrulico recomendado
0.5 h L = 3B
= = > As = B * (3B) = 3B2
B = (As / (3))0.5
= 2.485 m = 2.5 m
L = (L/B) * B = 7.455 m = 7.45 m
As = B * L = 18.625 m2
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La carga hidrulica superficial para este tanque ser de:
q = Q/As = 0.000698 m3/(m
2s) = 60.30604 m
3/(m
2d)
Valor recomendado :[15,80] m3/(m
2d) OK, cumple
Veri f icacin
Como se demostr anteriormente, la carga hidrulica superficial es igual a la
velocidad de sedimentacin de la partcula crtica en condiciones tericas, Vo,
la cual debe corresponder a la de un dimetro menor:
Vo = q = 0.000698 m3/(m
2s) = 0.069799 cm/s
do = ((Vo * 18 * )/( g (s - ))0.5
= 0.00287 cm = 0.029 mm
Adems la relacin de tiempo es igual a la relacin de velocidades, es decir:
/t = Vs/Vo = 3.04 (se haba tomado 3)
En resumen, bajo las condiciones tericas, se removera partculas hasta de un dimetro
igual a 0.03mm, pero al tener en consideracin las condiciones reales (flujo no uniforme,
corrientes de densidad, cortos circuitos, zonas muertas, velocidad horizontal variable),
el dimetro mximo posible de ser removido se aumenta a 0.05mm
Vh = Q / W = Vo L / H
Vh = 0.00347 m/s = 0.347 cm/s
La velocidad horizontal mxima es,
Vh max = 20 Vs = 4.246 cm/s
Debe verificarse:
Vh
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Distancias del diagrama
Pantalla de salida
distancia al vertedero de salida = 15Hv 0.300 m
Pantalla de entrada
Profundidad =H/2 0.75 m
distancia a la cmara de aquietamiento =L/4 1.863 m
Almacenamiento de lodos:
ro un a m x ma = . m e eg o
Distancia punto de salida a la cmara de aquietamiento 2.483 m
Distancia punto de salida al vertedero de salida, 2L/3 4.967 m
Pendiente transversal = 0.4/B 0.160 m/m
Pendiente longitudinal (0.4 en L/3) 0.161 m/m
Pendiente longitudinal (0.4 en 2L/3) 0.322 m/m
Cmara de a uietamiento
Profundidad, H/3 0.5 m
Ancho, B/3 0.833 m
Largo(adoptado) 1 m
Rebose de la camara de aquietamiento
Q excesos = Qll- Q = 0.022-0.013 0.009 m3/s
Hexcesos = (Qexcesos / (1.84 Lexcesos)2/3
Lexcesos (adoptado) = 1 m
Hexcesos = 0.03 m
Vexcesos = Qexcesos / ( Hexcesos * Lexcesos) = 0.31 m/s
Xs = 0.36Vexcesos2/3
+0.6 Hexcesos4/7
= 0.24 m
Se elije el ancho de la cmara de rebose entre Lexcesos (B-ancho)/2, el mayor
Lexcesos = 0.35 m
( B-ancho )/2 0.83 m
Se toma el valor de ( B - ancho ) / 2
Zonadeaquietamiento(I)
Zonadeentrada(II)
Zonadesedimentacin(III)
Zonadelodosotolva(V)
Zonadesalida(IV)
Rebosedecmara de
Zonadeaquietamiento(I)
Zonadeentrada(II)
Zonadesedimentacin(III)
Zonadelodosotolva(V)
Zonadesalida(IV)
Rebosedecmara de
aquietamiento
Zonadeaquietamiento(I)
Zonadeentrada(II)
Zonadesedimentacin(III)
Zonadelodosotolva(V)
Zonadesalida(IV)
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