Diseño Desarenador 2 (1)
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bLhDiseo desarenador
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Diseo desarenadorSe propone disear un desarenador de baja velocidad (v < 1m/s) con el objetivo de separar y remover despus el material slido que lleva el agua de un canal de caudal Q = 7 m3/s , h= 4m
En este caso el material slido a sedimentar consiste en partculas de arena fina: Arena fina - gruesa ----- d = 0.2 mm
Peso especfico del material a sedimentar (s= 1.65 gr./cm3)
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2.2 Clculo de la velocidad del flujo en el tanque Utilizamos la frmula de Camp:
= a*d
Donde: d = Dimetro (mm) a = constante en funcin del dimetro
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Para: d = 0.2 mm a = 44
Luego: = 44*0.2
= 19.67 cm/s = 0.2 m/s (ok) (Velocidad para la arena gruesa 0.216 m/s mximo.)
De acuerdo a lo anterior vemos que la velocidad del flujo determinada es adecuada. Segn Dubuat, las velocidades lmites por debajo de las cuales el agua cesa de arrastrar
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2.3 Clculo de la velocidad de cada w
Para este aspecto existen varias frmulas empricas, tablas y nomogramas, entre las cuales consideramos:
2.3.1 Arkhangelski
Tabla en la cual determinamos w (cm/s) en funcin del dimetro de partculas d (mm).
Para un dimetro de d = 0.2 mm.
El w ser (segn la tabla mostrada):
w = 2.16 cm/s = 0.0216 m/s
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2.3.1 Monograma de Stokes y Sellerio.
Permite calcular w (cm/s) en funcin del dimetro d (mm).
Segn Stokes: w: 4 cm/s : 0.04 m/s aprox.Segn Sellerio: w: 2.5 cm/s : 0.025 m/s aprox.
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2.3.3 Owens.
Propone la frmula:
w = k*[d*(s 1)] ^0.5
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Donde:
s = 1.65 gr./cm3
k = Constante que vara de acuerdo con la forma y naturaleza de los granos se tomar un valor ubicado entre 9.35 y 1.28 --- k = 4.8
Luego:
w = 4.8*[0.0002*(1.65 1)] ^0.5
W = 0.0547 m/s.
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2.3.4 Scotti Foglieni
Calculamos w a partir de la frmula:
w = 3.8*d^0.5 + 8.3*d
w = 3.8*0.0002^0.5+ 8.3*(0.0002)
w = 0.0554 m/s
Se tomar el promedio de los w obtenidos y obtendremos
w = 3.934 cm/s = 0.03934 m/s .
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Diseo de desarenador2.4 Clculo de las dimensiones del tanque Ancho del desarenador.Longitud del desarenador.Tiempo de sedimentacin.Volumen de agua conducido en ese tiempo.Verificacin de la capacidad del tanque
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2.4 .1 Ancho del desarenador Se toma un h= 4 m Q = (b*h)*
b = Q/ (h* )
b = 7 m3/s / (4 m * 0.2 m/s )
b = 8.75 m --------- b = 8.8 m 2.4 .2 Longitud del desarenador.
L = (h* )/ w
L = (4 m *0.2 m/s )/ 0.0393 m/s
L = 20.36 m L = 21 m
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2.4 .3 Tiempo de sedimentacin.
t = h/w
t = 4 m / 0.0393 m/s t = 101.78 s t = 102 s
2.4 .4 Volumen de agua conducido en ese tiempo
V = Q*t
V = 7 m3/s * 102 s
V = 714 m3
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2.4 .5 Verificacin de la capacidad del tanque.
V = b*h*L
V = 8.8*4*21
V = 739 m3
Se verifica que V TANQUE > V AGUA
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