http://www.youtube.com/watch?v=7vuY3iqpo9E Caudal normal (Q) = Tamaño de las particulas a depositarse Dimensiones del canal que llega al desarenador Ancho (b) = Calado (d)= Pendiente para caída de fondo tanque de sección trapezoidal con pendiente de sus paredes = 1.- Determinar la velocidad del agua en el desarenador Mediante tabla de Camp TABLA DE DATOS UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja TITULACIÓN DE INGENIERIA CIVIL HIDRAULICA I DISEÑO DE DESARENADOR Esquema 2. Cálculo de la velocidad de caida de las partículas (w) d (mm) w (cm/s) 0.05 0.18 0.10 0.69 0.15 1.56 0.20 2.16 0.25 2.70 0.30 3.24 0.35 3.78 w = 5.4 cm/s 0.40 4.32 w = 0.054 m/s 0.45 4.86 0.50 5.40 0.55 5.94 0.60 6.48 0.70 7.32 0.80 8.07 1.00 9.44 2.00 15.29 3.00 19.25 5.00 24.90 3. Dimensiones del tanque Por continuidad A = 9.96 A = 2.500 h 2 h= 2.00 b= 4.00 Tabla de Arkhangelski 4. Cálculo de la longitud activa del desarenador (L) L = K= 1.2 5. Cálculo de la longitud de la transición de entrada al desarenador L t = 10.14 m 6. Cálculo del vertedero del desarenador M = 2 Lv = b= 12.40 m Ho= 0.25 7. Cálculo del ángulo (α) y radio (R) El Ángulo (α) es α = 61 ° 1.064651 61 PARAR TANTEO R = 11.65 8. Cálculo de la proyección longitudinal del vertedero L 1 = 10.19 9. Cálculo de la longitud final (L T ) del desarenador L T = 35.24 m L = 11.29 m 10. Cálculo de la caída de Fondo ΔZ= 0.75 m L = 25.10 m 11. Cálculo de la profundidad del desarenador frente a la compuerta de lavado (H) H = 2.75 m 13. Cálculo de la altura de carga de agua desde la superficie hasta el fondo del desarenador (h c ) hc = 3.00 m 14. Cálculo de las dimensiones de la compuerta de lavado Q = 3.10 m 3/ s ancho b = 1.50 m altura a = 1 m Cd = 0.6 m Carga sobre el orificio h= Q = 6.30 m3/s Correcto 15. Cálculo de la velocidad de salida de la purga V = 4.20152 m/s Correcto 15. Transición de salida del desarenador L = 10.14 m Curvatura de la transición Curva 1 Curva 2 x= 1.5 m x= 0.83 y= 6.5 m y= 4.35 R= 14.83 m R= 11.81 Y= 6.5 m Y= 4.35 x y x y 0.1 1.72 0.1 1.53 0.2 2.43 0.2 2.16 0.3 2.97 0.3 2.65 0.4 3.42 0.4 3.05 0.5 3.82 0.5 3.40 0.6 4.18 0.6 3.72 0.7 4.50 0.7 4.01 0.8 4.81 0.8 4.27 0.9 5.09 0.83 4.35 1 5.35 1.1 5.61 1.2 5.84 1.3 6.07 1.4 6.29 1.5 6.50 http://www.youtube.com/watch?v=7vuY3iqpo9E zzz 3.10 m 3 /s 0.50 mm 1.50 m 1.20 m 3.0 % 50.0 % a = 44 V = 31.1 cm/s V = 0.31 m/s TABLA DE DATOS UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja TITULACIÓN DE INGENIERIA CIVIL HIDRAULICA I DISEÑO DE DESARENADOR Esquema m 2 longitud de pared a pared en la parte superior del tanque (L) 6.00 m 1.00 m m h= 2.00 b= 4.00 m 13.80 m longitud del vertedero 61 ° m m Cálculo de la altura de carga de agua desde la superficie hasta el fondo del desarenador (h c ) 2.50 m longitud mínima m m m m m m 18000 hab 1.2 200 L/hab-día 0.005 cm 87.5 % Condición de los depósitos = 18 ° C 1452.33 msnm 1447.32 msnm 60 m 0.15 mm Tipo de material de la linea de aduccion = Diámetro de la línea de aducción = 6 pulg 2.65 gf/cm 3 1 gf/cm 3 1.1 El caudal de diseño Cm = 41.6666667 l/s K1 = 1.2 QMD = 50 l/s 0.05 m 3 /s d = 0.005 cm Población de diseño (p) = Factor de mayoración de caudal K1 = Dotación per cápita (d) = Diámetro de partícula a remover = Espesor de la linea de aduccion = Porcentaje a sedimentar = PVC Peso especifico de las partículas (p s) = Peso especifico del liquido p = 1. Parámetros de diseño 1.2 Diámetro de la partícula a remover muy bueno deflectores Cota de aguas máximas en la cámara de derivación = Cota de aguas normales en el desarenador = Longitud de línea de aducción = Temperatura del agua = 0.05 mm 87.5 % muy bueno deflectores T = 18 ° C μ 10 ° C= 0.0131 μ 18 ° C= 0.01056247 Vs = 0.213 cm/s Vs10° C = 0.3 cm/s Para T = 18 ° C Vs = 0.373 cm/s Vs = 0.293 cm/s Vs = 2.93mm/s o L/s-m 2 3. Profundidad útil se asume una H de 1.3 Porcentaje a sedimentar 1.4 Condiciones de los depósitos 1.5 Temperatura del agua 2. Velocidad de sedimentación dada por Stokes Aplicando la tabla para Se tomara un valor promedio para la velocidad de sedimentación H = 1.5 m 150 cm t = 512 s Condiciones = muy bueno deflectores Porcentaje de remoción = 87.5 % De la tabla 2 a/t = 2.37 a = 1213.44 s C = 60.672 m 3 A = 40.45 m 2 Ar = 17.0648464 m 2 Condición 4. Tiempo de caída de la partícula 5. Calculo del tiempo de retención Entonces tiempo de 6. Capacidad del desarenador 7. Área del desarenador visto en planta 8. Verificamos el área disponible con el área requerida A > Ar Cumple b = 3.2 m L = 12.8 m Cálculo del caudal en la aducción Por Hazen - Williams Caudal mayor Q = 0.07242932 m 3 /s 72.43 l/s D = 0.1524 m S = 0.0835 m/m L de aduccion = 60 m C = 140 Por Darcy-Weisbach Caudal menor Q = 0.06520503 m 3 /s 65.21 l/s K = 19.639 90 para tubos de acero soldado. 100 para tubos de hierro fundido. 140 para tubos de PVC. 128 para tubos de fibrocemento. 150 para tubos de polietileno de alta densidad. 10. Calculo del vertedero de exceso en función del caudal derivado en la obra de toma. 9. Dimensiones de la zona de sedimentación f = 0.01954015 D = 0.1524 m Espesor de la tuberia de aduccion e = 0.00015 m Variacion de altura de la aduccion Δy = 5.01 m L = 60 m si se asume H = 0.15 m C = 1.84 L = 0.7 m V = 0.2 m/s (asumida) Ae = 0.25 m 2 a 0 = 0.01 m 2 N = 25 orificios H = 0.04 m L = 3.2 m Se disenara el vertedero de exceso para el mayor caudal. Para ella se utiliza la formula de Francis 11. Diseño de la pantalla deflectora 11.3 Se asume el area de los orificios 11.4 El numero de orificios sera 12. Diseño del vertedero de salida (formula de Francis) 11.1 Velocidad de paso a traves de los orificios 11.2 Area efectiva de los orificios C = 1.84 Q = 0.05 m 3 /s Longitud de la zona de entrada b/3 < ancho < b/2 b = 3.2 m b/3 = 1.06666667 b/2 = 1.6 ancho = 1.4 m Largo = 0.7 m X = 0.11 m Y = -1.4837625 m V o = 0.2 m/s t = 0.55 s ϴ = 0 ° 14. Diseño de la zona de salida 13. Diseño de la zona de entrada Largo = L de vertedero de excesos C 90 para tubos de acero soldado. 100 para tubos de hierro fundido. 140 para tubos de PVC. 128 para tubos de fibrocemento. 150 para tubos de polietileno de alta densidad. 0.01