(3)

El caudal de agua requerido para el funcionamiento delinyector se calcula con la siguiente ecuacin:

3.2 SUMINISTRO DE AGUA

De acuerdo con el Cuadro 2, se requiere un rea neta de 2 m2para ubicar los cilindros de reserva en la estacin de cloracin.

3.1 AREA DE ALMACENAMIENTO

La dosis normal se escoge preferiblemente con base en unacurva de demanda de cloro realizada para el agua a tratar.La Figura 1 contiene un ejemplo del uso de este tipo deanlisis, conocido como "cLorac.onal punto de quiebre". Ladosis mnima es la que supera la dosis del punto de quiebre(1.4 mg/l para el ejemplo de la Figura 1).

a) Caudal de diseo: Q = 100 l/sb) Rango de dosificacin a utilizar: m = 1 rng/lDH = 3 rng/lc) Dosis normal: D = 1.5 mg/l

Nota

Se desea disear una estacin de cloracin para una plantade tratamiento con los siguientes datos:

3. DISEO DE UNA ESTACION DE CLORACION

si la tasa de descarga de un cilindro no cumple con loscriterios, deben conectarse dos o ms cilindros usando un mltipleo un evaporador. Cuando se utiliza un mltiple, todos loscilindros deben estar a la misma temperatura para prevenir latransferencia de gas de un contenedor ms caliente a uno fro.

Las tasas recomendadas de extraccin (criterios en el tem2.2.2.1) pueden aumentarse por perodos cortos.

si se usan tasas de extraccin excesivas, el cloro lquidose enfra a tal extremo que produce el congelamiento en lasuperficie exterior del cilindro. El efecto aislante de estecongelamiento provoca un descenso acelerado en la tasa de extrac-cin de gas. Las tasas de extraccin pueden aumentarse haciendocircular aire alrededor del cilindro con un abanico. No se debecolocar nunca el cilindro en un bao caliente o aplicar calordirectamente.

- 20 -

(6)(frmula de Darcy-Weisbach)v22g

Ho ::: f .f.o

h = presin requerida por el eyector (mea)Ho = prdidas por friccin (mca)Hm = prdidas menores (mea)

donde:(5)

H ::: h + Ho + Hm

Para el clculo de (H) se utilizan los siguientes criterios:

donde:6 = peso especfico del agua (~ 1000 kgjm3)H = carga dinmica total (mea)E = eficiencia del equipo de bombeo

(4)6QH75 E

p

La potencia de los equipos se calcula con la ecuacin:

Luego de conocer el caudal (q), se calcula la potencia delos equipos de bombeo requeridos para el suministro de ese caudal.Estos equipos pueden evitarse si la planta cuenta con un suministrode agua a la presin suficiente para el funcionamiento del eyectordel clorador. Usualmente, la presin necesaria es no menor a 30mea (metros de columna de agua), ms las prdidas calculadas en latubera de abastecimiento.

Este caudal (q) debe tomarse como un mnimo; valoressuperiores no ofrecen problemas de dosificacin. El usarvalores mayores a (q) es a menudo necesario para ajustarsea los tamaos comerciales de los equipos de bombeo.

D", = 3 mg/lC = 3,500 mg/l (del Cuadro 1)Nota

donde:- 21 -

ajustarse a los tamaosel Cuadro 4 contienepara cloradores de una

La capacidad de los cloradores debecomerciales disponibles. Como ejemplo,informacin sobre los tamaos disponiblesmarca particularf./.

3.3 TAMANOS COMERCIALES

La suma de (K) debe ajustarse al diseo particular de cadasistema.

Nota

Accesorios K- Codo 0.4- T. paso directo 0.25- Vlvula de compuerta (100% abierta) 0.3- Filtro "Y" 3.5TOTAL: I:K = 4.45

Cuadro 3COEFICIENTES DE PERDIDAS DE CARGA MENORES

K = suma de coeficientes de prdidas de carga en acceso-rios. Los usuales se indican en el Cuadro 3:

(7)Hm;;;: EK v2

2g

Tambin es correcto el uso de frmulas como la de Hazen-Williams o la de Flamant2/.

0.030 (coeficiente de friccin)longitud de la tubera (m)dimetro de la tubera (m)0.60-1.20 mis (velocidad del agua)9.81 m/s2 (aceleracin de la gravedad)

donde:f =L =12) =v =g =Nota

- 22 -

Debe estar aislada del resto de la casa de operaciones.Las paredes hacia el exterior deben construirse con bloquespara ventilacin.Las partes metlicas (balanza, cadenas de proteccin, etc.).deben llevar proteccin anticorrosiva.Los equipos protectores deben estar fuera de la caseta.Los equipos de bombeo deben instalarse en una zona aisladade la caseta.Las tuberas, vlvulas y accesorios deben ser de materialplstico.Tanto los cilindros en reserva como los que estn en uso,deben tener una cadena protectora para prevenir el volca-miento.

Al proyectar la caseta de cloracin deben tomarse en cuentalos siguientes aspectos:

3.5 CARACTERISTICAS DE LA CASETA DE CLORACION

El Cuadro 5 contiene el resumen del clculo del presenteejemplo.

3.4 RESUMEN DEL CALCULO

(1) La dosificacin m1n1ma es 1/20 de la maX1ma.(2) Estimacin razonable de la temperatura ambiente mnima

para dosificacin continua.

Notas

Capacidad del rotmetro Temperatura ambiente mnima(1) (2)

g/h lbld OC F- 100 24.0 75

1400 75 13.3 56750 40 2.0 36280 15 -3.0 26120 6 -5.0 2350 2 -5.6 22

Cuadro 4TAMAOS COMERCIALES DE CLORADORES~/

- 23 -

N Datos Unidad Criterios Clculos Resultados Unidad1 Caudal de diseo Caudal mnimo de

Q = lOO l/s Q DH 100 x3 agua requerido paraq = q =e 3,500 (10)3 la operacin delDosis mxima eyectorO.... = 3 mg/l q = 0.086 (10)-3 m3/sConcentracin dela solucinC = 3 500 mg/l

2 Capacidad requeridaW= O DH W= 100 x3 del equipo

W = 300 mg/s

300x3.GOOCapacidad requerida

w = --~- " 1,080 del equipo 9th1,000

3 En el Cuadro 3 Capacidad comercialseleccionamos la Wmax " 1,400 x1,000 mx ima ms cercanacapacidad del 3,600clorador fI19/s....max = 1,400 g/h Wmax = 389

4 Capacidad mnimaWrnax Wmin 389 " 19.45 del cLorador g/hWmin = = ~~20 20

Cuadro 5CALCULO DE UNA ESTACION DE CLORACION

N\.11

N Datos Unidad Criterios Clculos Resultados Unidad5 Velocidad en la tu- Area de la tuberfa

bera de alimenta- A '" q/V O .086 (10)_lcin de agua A =V =: 0.90 mIs 0.90

A ;:;; 9.6 (10)5 m2

6 Longitud de la tube- Dimetro de la tube'ra de alimentacin

~ 4jtA 4 X 9.6(10)_5 rfa de alimentacinde agua el ;:;; el = de aguaL =: 4 m 3.1416

el = 0.011 m

Dimetro de la tube'el = 0.011 X 1000 ra de alimentacin

de agua0 = 12.7 lTI1lel = 1/2/1 pg

7 Coeficiente de fric'0.03(4) (.0127) (0.9)

Prdidas de carga porcin Ha v2 Ha '" friccin=: f.L.0.-f =: 0.03 - - 2g 19.62

Ho '" 0.3B m

8 Coeficiente total de Prdidas de cargaprdida de carga por Hm '"Ek. v2 4.45(0.90)2 menores- Hm =accesorios - - 2g 19.62II( =: 4.45

Hm ;:;; 0.18 m

Continuacin del Cuadro 5

VTc'" 150

11

E " 0.85

Volumen del tanquede contacto de clo-ro

(100) (25) (60)1000

VTc =VTc; Qtmin

Peso especfico delagua6 " 1000

lO

HP

Potencia de la bom-ba

Carga dinmica to-tal

(10)3(0.080) (10)-3 (30.56)75 (0.85)

p =

H=30+0.38+0.18

H '" 30.56

O.q.H75E

p =

H = h + Ho + Hmm

Presin requeridapor el eyectorh = 30

9

Datos

mea

UnidadResultadosClculosCriteriosUnidad

Tiempo de contactoT " 25

NContinuacin del Cuadro 5

Figura 11CASETA DE CLORACION - PLANTA GENERAL

4. (JO

801.004070

PISO DE pONCRETO LUJI\[lO

SUCCION

PARFD vErtrlLIIDAI'.

-- -.-- -_ - --tV l.I!./'C::=~~~

/'

I CILINDRODE CLOROI

8

Figura 12CASETA DE CLORACION - ELEVACION A-A

fJAhr- (J "F.N r IL.ADA-

"CERCHAS DE MAOI':RA

Su

.:>N

El sistema que utiliza la producc.on in situ de gasesoxidantes ha sido desarrollado como alternativa para desinfeccinde pequeos caudales, orientado especialmente al medio rural. Estesistema est basado en la produccin de cloro y otros gasesdesinfectantes a partir de sal comn.

4.1 GENERALIDADES4. DESINFECCION CON PRODUCCION IN SITU DE GASES OXIDANTES

- -> Qa

AguaClorada

Sal id

Q -->

Entrada

Luego de la aplicacin del desinfectante, el agua cloradadebe recibir un tiempo de contacto no menor a 20 mino Para elejemplo (Cuadro 5), se requiere un tanque de 150 m3 Para evitarcortocircuitos, es necesario colocar pantallas de manera que eltanque tenga al menos tres cmaras. si se utiliza un tanque de 2.5m de alto, 6 de ancho y 10 de largo, puede utilizarse la disposi-cin indicada en el siguiente esquema:

Usualmente, la solucin de cloro se aplica en la cmara desalida de la planta de tratamiento, en una zona con una sumergenciano menor a 1.0 m, con el fin de reducir el escape de gas. Cuandose utiliza el clorador de alimentacin directa, el difusor debecolocarse en el fondo de la cmara con sumergencia permanente. Noes recomendable el uso de tanques donde el nivel del agua esvariable.

3.6 PUNTO DE APLICACION y TANQUE DE CONTACTO

Para plantas con caudales menores a 100 l/s las casetas decloracin tienen tamaos similares a los indicados en el presenteejemplo. Las plantas grandes requieren diseos especiales queincluyen: gras viajeras para manejo de cilindros, ventilacin dearranque automtico, fosos de lechada de cal para neutralizarcilindros con fugas y otros equipos especiales.

Para el ejemplo desarrollado en el tem 3.4, se incluyen lasFiguras 11 y 12 con un diseo tpico. El rea de la zona decloracin es de 4.80 m2; dos metros cuadrados de esta rea seranpara almacenamiento de cilindros de reserva. La caseta tiene unrea total de 8.O m2, incluyendo el cuarto para los equipos debombeo que suministran el agua para el eyector.

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