DESARENADOR CANAL NORTE

DISENO DESARENADOR

Caudal diseno desarenador = 0.093 m3/sCaudal diseno desarenador= 1.10x(Qd) : 0.102 m3/sSedimentar las particulas de diametro: d1= 0.019 cmTemperatura del agua: T = 0 Grados centigrados

- Velocidad de sedimentacion por Stokes : Vs = (g(Ps-P)d1^2)/(18.U)

Vs = Velocidad de sedimentacion (cm/s)d1 = diametro de la particula (cm)g = aceleracion de la gravedad = 981 cm/s2Ps = peso especifico de la particula (arena valor medio = 2.65)P = peso especifico del liquido (agua = 1)U = Viscocidad del agua a la temperatura de la misma cm2/s

U(tC) = U(0C) x 33.3/(T + 23.3)U(tC) = Viscocidad del agua a una temperatura (t)U(0C) = Viscocidad del agua a una temperatura de 0 grados centigradosU(0C) = 0.01792 cm2/s

U( 0 ) Gra.C= 0.02561

- Velocidad de sedimentacion por Stokes : Vs = 1.268 cm/s

Chequeo del tipo de flujo:Calculo del Numero de Reynolds: R=Vs.d1/U 0.941Si el numero de Reynols R < 1 entonces: Stokes es aplicable

- Velocidad de arrastre: Va = 125((Ps-P)d)^1/2 = 22.132 cm/s

- Velocidad horizontal del flujo: Vh = Va/3= 7.377 cm/s

- Calculo del area transversal: a = Q/Vh = 1.387 m2

- Calculo del area longitudinal: A = a.Vh/Vs = 8.068 m2

En forma iterativa se pueden obtener los siguientes valores:

b H L L/H L/b L50.7 1.981 11.525 5.818 16.464 0.660 0.8 1.733 10.085 5.819 12.606 0.578 0.9 1.541 8.964 5.817 9.960 0.514 1.0 1.387 8.068 5.817 8.068 0.462 1.1 1.261 7.334 5.816 6.667 0.420 1.2 1.156 6.723 5.816 5.603 0.385 1.3 1.067 6.206 5.816 4.774 0.356 1.4 0.991 5.763 5.815 4.116 0.330 1.5 0.924 5.378 5.820 3.585 0.308 1.6 0.867 5.042 5.815 3.151 0.289 1.7 0.816 4.746 5.816 2.792 0.272 1.8 0.770 4.482 5.821 2.490 0.257 1.9 0.730 4.246 5.816 2.235 0.243 2.0 0.693 4.034 5.821 2.017 0.231 2.1 0.660 3.842 5.821 1.830 0.220

cm2/s

2.2 0.630 3.667 5.821 1.667 0.210

Dimensiones del desarenador

Ancho: b = 1.50 m

No es conveniente reducir demasiado la profundidad de los desarenadores,debido a que con pequenas profundidades las perturbaciones producidas porcorrientes ascendentes o descendentes por cambios de temperatura se acentuan.Debido a lo anterior no es recomendable tomar profundidades (H) inferiores a1.0 mts.

Altura: H= 1.00 m, sin tener en cuenta volumen muerto para lodos.Largo util: L = 5.40 m

Distancia minima de la pantalla de entrada al muro: L5 = 0.3 mEspesor de la pantalla de entrada: e = 0.15 mLongitud Total de la placa de fondo: L' =L+L4+e = 5.850 m

Dimensionamiento de la pantalla o bafle de entrada.

Velocidad de entrada maxima: Ve<= que 0.40 m/sa fin de evitar perturbaciones en la zona de sedimentacion

- Calculo del tamano y numero de orificios:Area total efectiva: Ae = Qd/Ve : 0.256 m2Area total de orificios: Ato = Ae/CDonde: C = Coeficiente de contraccion : 0.600

Ato = 0.427 m2Asumimos un diametro de orificio D3: 0.200 mArea de un orificio= PI*D3^2/4: 0.0314 m2Numero total de orificios: 14.000Numero de orificios por fila de acuerdo a (b): 5.00Distancia horizontal entre centros de orificios: 0.30 mDistancia del 1er orificio al borde del muro: 0.05 mNumero de filas de orificios: 3.0CHEQUEONumero de filas de orifios por profundidad: 3.0Altura de la pantalla medida desde el nivel del agua: 0.9 mel primer orificio queda a 5 cm del borde superior del aguaDistancia de la pantalla al muro de entrada: (L4): 0.30 m

Volumen para sedimentos- Volumen de sedimentos: Vsed = 20%Vtotal: 1.76 m3Pendiente longitudinal de fondo: 5.00 %Profundidad adicional en las esquinas para lodos: 0.15 mProfundidad adicional mitad del desarenador: ho= 0.29 m

Calculo de la camara de entrada

Ancho: b' = b/3 = 0.5 mLargo: L3 = 3/4*b = 1.13 mAltura: h6 = H/2= 0.5 m

Calculo del vertedero de salida:Hs = (Qd/(1.84xb))^2/3 = 0.1043 m

Velocidad de salida sobre el vertedero: Vvs =Qd/(b.Hs)Vvs = 0.5944 m/s

Alcance horizontal del agua despues del vertedero de salida: (L8)L8 = 0.36.Vvs^2/3+0.6.Hs^4/7L8 = 0.419 m

Por seguridad tomamos: L8 = 0.47 m

Altura del vertedero de salida: (h4) = L8/1.5h4 = 0.31 m

- Chequeo de la altura del vertedero (h4)

Caudal salida o Qconduccion (Qc = Qd):= 0.093 m3/s

Diametro de la tuberia de salida: D2 = 203.32 mm

Asumimos canal rectangular de 0.30x0.2

Velocidad en la tuberia de salida: Vsa=Qd/As : 2.8644 m/s

Perdidas por entrada y velocidad = V^2/g = 0.84 m

Lo anterior significa que la altura definitivadel vertedero de salida (h4)= 0.84 m

Calculo del vertedero de excesos:Q excesos: (Qex) = Qmax entrada desarenador

Qex = 0.102 m3/s

Ancho del vertedero: b''=L3= 1.130 mHex = (Qex/(1.84xb''))^2/3 = 0.130 m

Velocidad de salida sobre el vertedero de excesos: Vvs =Qex/(b''x Hex)Vvexc = 0.6964 m/s

Alcance horizontal del agua despues del vertedero de excesos: (L9)L9 = 0.36.Vvexc^2/3+0.6.Hex^4/7L9 = 0.47 m

Por seguridad tomamos: L9 = 0.520 m

Altura del vertedero de excesos: (h8) = L9/1.5h8 = 0.350 m

Stokes es aplicableLa Vs no es la correcta

Teoria Garavito

Condicion de diseno: la velocidad de salida debe ser menor que la velocidadde arrastre Vsa <= Va

h = 1 m

t= h/Vs 78 s

a/t =2.75 => a = 214.5 sa =C/Q => C = 21.94335 m3A = 21.94335 m2

Minima superficie = 8.067823344 m2

X = 2.342186478 m = B = 2.3 m

Verificando velocidad de traslacion = 44.5

Velocidad de traslacion maxima: = 20.Vs = 253.6

Revizar diametro de orificios

Condicion de diseno: la velocidad de salida debe ser menor que la velocidad

mm/s

mm/s