2017MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL PLANTA DE TRATAMIENTO DE PUEBLO BELLO, CÉSAR. JHAISON COBO: 2011115017 GISELLA POLO: 2015115156 ADRIANA VILLALOBOS: 2015115157 ENTREGADO A: ING. ÁLVARO CASTILLO UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 FLOCULACIÓN La floculación es el proceso mediante el cual las partículas ya desestabilizadas entran en contacto efectivo, formando flocs o flóculos que pueden removerse por sedimentación en un tiempo adecuado en una Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP). En el proceso de floculación es común utilizar los floculadores hidráulicos y mecánicos. A su vez, los floculadores hidráulicos pueden ser de tipo: flujo horizontal, flujo vertical, flujo helicoidal y Alabama. El floculador horizontal, puede ser de dos tipos: Floculador Hidráulico de Flujo Horizontal (F.H.F.H) y Floculador Hidráulico de Flujo Vertical (F.H.F.V). El F.H.F.H, consta de un tanque dividido por tabiques prefabricados en concreto, fibra de vidrio, asbesto cemento (A/C), o cualquier otro material disponible y que sea no contaminante, dispuestos de forma que el agua haga un recorrido de ida y vuelta alrededor de las mismas, en las diferentes secciones del floculador. Para el proyecto se escogió un Floculador Hidráulico de Flujo Horizontal (F.H.F.H.), a continuación, se presentarán los cálculos de diseño para el mismo. FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL.(F.H.F.H) GENERALIDADES Se diseñaron tres floculadores hidráulicos de flujo horizontal, con 4 secciones, y un total de 64 tabiques fabricados de asbesto- cemento, dispuestos a lo largo de todo el floculador, la primera sección se diseñó con un tiempo de retención de 60 s, con 4 tabiques y un gradiente de 67 1/s; la segunda sección con TRH: 180 s, un número de 10 tabiques y un gradiente de 55 1/s; para la tercera sección se diseñó con un TRH de 600 s, un número de tabiques de 26 y un gradiente de velocidad medio de 40 1/s; finalmente la última sección del floculador se diseñó con TRH de 840 s, un número de tabiques de 24 y un gradiente de velocidad bajo de 21 1/s . Con esta distribución se garantiza un tiempo de retención hidráulico mayor, lo cual garantiza un mejor proceso de floculación y así mismo, un gradiente lo más bajo posible en la última sección que evite la fractura de los flocs y ayude a la compactación de los mismos. El tiempo de retención total del floculador cumple con lo establecido en la resolución 0330 del 8 de junio de 2017, para el caso de este diseño es de 28 minutos. Para cada sección del floculador se garantizó que las velocidades medias del agua estuvieran en el rango de 0,1 – 06 m/s, asumiendo una altura de la lámina de agua de 1,3 m, cumpliendo con lo establecido en la resolución 0330 y además garantizando que los gradientes se encuentren entre 70- 10 𝑠 −1 y además que uno de los gradientes sea cercano a 40 𝑠 −1 . MEMORIAS DE CÁLCULO Se escogió un tiempo de retención hidráulica en todo el floculador de 28 minutos (1680 segundos). Para el diseño del floculador hidráulico de flujo horizontal se seleccionaron 4 secciones por tiempo de retención hidráulica. las cuales tendrán gradientes de velocidad diferentes. para el caudal de 100 l/s de la planta de tratamiento de Pueblo Bello. Determinación del caudal para cada floculador.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 CÁLCULOS Selección del número de floculadores. MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟎𝟑𝟑 𝒎 ⁄𝒔 Selección del Tiempo de Retención Hidráulica Total. Este parámetro cumple con el tiempo establecido. 𝟏 𝒎 ⁄𝒔 𝑸𝒇 = 𝟑 𝟑 𝑸𝒇 = 𝟎. Selección del número de secciones del floculador. Se seleccionaron 3 floculadores hidráulicos de flujo horizontal. La Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 establece que el Tiempo de Retención Hidráulica debe seleccionarse entre 20 y 40 minutos. César. Se determinó a través de la expresión (1): 𝑸𝑻 𝑸𝒇 = (𝟏) # 𝑭𝒍𝒐𝒄𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐𝒓𝒆𝒔 Donde: Qf : Caudal del floculador (m3/s ) QT : Caudal total de la planta de tratamiento (m3/s ) 𝟑 𝟎. La Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 establece que la velocidad del agua a través del tanque debe estar de 0. MEMORIAS DE CÁLCULO .0m.0 y 2. Se escogió un tiempo de retención hidráulica en la primera sección del floculador de 1 minuto (60s). El ancho del floculador hidráulico de flujo horizontal se escogió de 3. Este parámetro cumple con el tiempo establecido.1 m/s a 0. Se seleccionó una profundidad del agua en el tanque de 1.5 m. Selección de la velocidad media del flujo en la primera sección.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Selección de la altura de la lámina de agua en el floculador (h).2 m. Se escogió una velocidad media del flujo en la primera sección de 0. con el fin de garantizar gradientes elevados en la primera sección del floculador y así mismo la aglomeración del mayor número de partículas. CÁLCULOS PRIMERA SECCIÓN DEL FLOCULADOR Selección del Tiempo de Retención Hidráulica en la sección.3m y se dejó un borde libre de 0. Este parámetro cumple con la profundidad del agua establecida. Se escogió esta altura de lámina de agua con el fin de se obtener gradientes elevados en la primera sección del floculador.2 m/s. pero se garantiza que los gradientes de velocidad en la primera sección sean menores a 70 1/s. Selección del ancho del Floculador Hidráulico de Flujo Horizontal. La Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 establece que la profundidad del agua en el tanque debe estar entre 1. Esta velocidad es baja es comparación con el rango que establece la resolución.6 m/s. 3 m. 𝟑𝒎 𝒃 = 𝟎. 𝟎. calculado en la expresión (1) Vsec1 : velocidad media del flujo en la primera sección ( m/s) Asec1 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Despejando tenemos. asumida de 1. 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 𝒃= 𝒉 Donde: b: separación entre tabiques en la sección1 (m) Asec1 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) h: altura de la lámina de agua (m).MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación del área transversal entre tabiques en la primera sección. Qf 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟏 𝟑 𝟎. 𝟏𝟕 𝒎𝟐 Determinación de la separación entre tabiques en la sección 1. 𝟎𝟑𝟑 𝒎 ⁄𝒔 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟎. 𝟏𝟕 𝒎𝟐 𝒃= 𝟏. 𝟐 𝒎/𝑺 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟎. 𝑸𝒇 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟏 ∗ 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 Donde: Qf : caudal del floculador (m3/s). 𝟏𝟑 𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟎𝟎 𝒎 Determinación de la longitud de los tabiques. 𝟓 ∗ 𝟎. 𝑳𝑹 = 𝒗𝒔𝒆𝒄𝟏 ∗ 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟏 Donde: LR : distancia recorrida por el flujo (m) Vsec1 : velocidad media del flujo en la primera sección ( m/s) Tsec1 : tiempo de retención hidráulica en la sección 1 . 𝟏𝟗𝒎 El Manual del Ras 2000 establece que la separación entre el extremo del tabique y el muro debe ser 1. 𝒆 = 𝟏. 𝟓𝒃 Donde: e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) b: separación entre tabiques en la sección1 (m) 𝒆 = 𝟏. se asumió de 3. 𝟏𝟑𝒎 𝒆 = 𝟎. se asumió de 60 s 𝒎 𝑳𝑹 = 𝟎. 𝟑𝟏 𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO .5 veces la separación entre tabiques. 𝟏𝟗𝒎 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝟓 𝒎 − 𝟎.5m e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝟐 ∗ 𝟔𝟎𝒔 𝒔 𝑳𝑹 = 𝟏𝟐. Calculo de la distancia recorrida por el flujo en la primera sección. 𝑳𝑻 = 𝑩 − 𝒆 Donde: LT : longitud de los tabiques (m) B: ancho del floculador.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación de espaciamiento entre la pantalla y el muro. 𝒌𝑵Vsec1 𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐𝒈 Donde: ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) N: número de tabiques en la sección. se asumió de 0. se asumió de 3 Vsec1 : velocidad media del flujo en la primera sección ( m/s) g: gravedad (9. 𝟏𝟑𝒎) 𝑳𝑺𝟏 = 𝟎. 𝟓 𝒎 𝑵=𝟒 Determinación de la longitud de la sección 1.5m 𝟏𝟐. 𝑳𝑺𝟏 = 𝑵 ∗ (𝒆𝑻 + 𝒃) Donde: LS1 : longitud de la sección 1 (m) N: número de tabiques en la sección. 𝟎𝟑𝒎 + 𝟎. eT : espesor de los tabiques. se asumió de 3.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación del número de tabiques en la sección 1. 𝟔𝟑 𝒎 Cálculo de las pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción. 𝟎𝟎 𝒎 𝑵= 𝟑.03m b: separación entre tabiques en la sección1 (m) 𝑳𝑺𝟏 = 𝟒 ∗ (𝟎. 𝑳𝑹 𝑵= 𝑩 Donde: N: número de tabiques en la sección LR : distancia recorrida por el flujo (m) B: ancho del floculador. k: constante empírica.81 m⁄s2 ) MEMORIAS DE CÁLCULO . se asumió de 0. 𝟏𝟕 𝒎𝟐 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐(𝟏.012 para A/C R: radio hidráulico (m) LR : distancia recorrida por el flujo (m) Determinación del radio hidráulico. 𝟏𝟑𝒎) 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟎. 𝟖𝟏 𝒎/𝒔𝟐 𝒉𝟏 = 𝟎. se asumió de 1. 𝟏𝟔𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟎𝟐𝟒𝒎 Cálculo de las pérdidas por fricción en tramos rectos (Manning). 𝟐 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟏 ∗𝒏 𝒉𝟐 = ( 𝟐 ) * LR 𝑹 ⁄𝟑 Donde: ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) Vsec1 : velocidad media del flujo en la primera sección ( m/s) n :coeficiente de rugosidad de Manning. Asec1 𝑹𝟐/𝟑 = 𝑷𝒎 Donde: R2/3 : radio hidrúlico (m) Asec1 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Pm: perímetro mojado (m) Asec1 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐𝒉 + 𝒃 Donde: h: altura de la lámina de agua. 𝟑𝒎) + (𝟎.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝟑 ∗ 𝟒 ∗ (𝟎.3 m b: separación entre tabiques en la sección1 (m) 𝟎. 𝟐𝒎/𝒔)𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐 𝒙 𝟗. MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación de las pérdidas por fricción en tramos rectos 𝟐 𝒎 𝟎. ɣ 𝒙𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟏 𝑮=√ µ 𝒙 𝒕𝒓𝒔 Donde: 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟏 : gradiente de velocidad en la sección 1 (𝑠 −1 ) h𝑓𝑠𝑒𝑐1 : pérdidas de energía en la cámara (m) Ύ: peso específico del agua (𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 ) µ: viscosidad absoluta o dinámica del agua (Kg ∗ s/𝑚2 ) tc: tiempo de retención hidráulica de cámara (s) Se asumió una temperatura de 20ºC en la PTAP.001003Kg/m ∗ s MEMORIAS DE CÁLCULO . obteniendo: Ύ: 𝟗𝟕𝟗𝟑. 𝟏𝟔𝒎 𝒉𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟕𝒎 Calculo del gradiente de velocidad en la sección 1 del floculador. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 Donde: hfsec1 : pérdidas de energía en la sección 1(m) ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟒𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟗𝒎 Calculo de las pérdidas de energía en la sección 1 del floculador. 𝟎𝟐 𝒔 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟐 𝒉𝟐 = ( ) ∗ 𝟏𝟐. 𝟎𝟎𝒎 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟗𝒎 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟎. 𝟐𝟐 𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 µ: 0. MEMORIAS DE CÁLCULO .𝟎𝟐𝟕𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟏 = ∗100 𝟎. 𝟎𝟐𝟕 𝒎 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟏 = √ 𝒌𝒈⁄ 𝟎. 𝟐𝟐 𝒌𝒈/(𝒔𝟐 ∗ 𝒎𝟐 ) ∗ 𝟎.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝟗𝟕𝟗𝟑. con el fin de garantizar que el valor del gradiente disminuyera en la segunda sección del floculador. asegurando un gradiente de velocidad medio de 40 1/s. entre 70 y 10 1/s.18 m/s.𝟔𝟑 𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟒. establece que en todo floculador nuevo se debe garantizar mínimo tres zonas de floculación. Este parámetro cumple con lo establecido. Selección de la velocidad media del flujo en la segunda sección. debido al valor del gradiente. debido a que se deben garantizar gradientes altos en la primera sección del floculador. Se escogió una velocidad media del flujo en la segunda sección de 0. 𝟑% CÁLCULOS SEGUNDA SECCIÓN DEL FLOCULADOR Selección del Tiempo de Retención Hidráulica en la sección. Determinación de la pendiente de la sección 1. 𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟑 𝒎 ∗ 𝒔 ∗ 𝟔𝟎 𝐬 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟔𝟕 𝟏⁄𝒔 La resolución 0330 del 8 de junio del 2017. para evitar la fractura de los flocs. Se escogió un tiempo de retención hidráulica en la segunda sección del floculador de 3 minutos (180 s). 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟏 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟏 = ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑳𝑺𝟏 Donde: Ssec1 : pendiente de la seccción 1 (%) hfsec1 : pérdidas de energía en la sección 1(m) LS1 : longitud de sección 1 (m) 𝟎. 𝑸𝒇 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟐 ∗ 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟐 Donde: Qf : caudal del floculador (m3/s). 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 𝒃= 𝒉 Donde: b: separación entre tabiques en la sección2 (m) Asec2 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) h: altura de la lámina de agua (m). 𝟎𝟑𝟑 𝒎 ⁄𝒔 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝟎. calculado en la expresión (1) Vsec2 : velocidad media del flujo en la segunda sección ( m/s) Asec2 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Despejando tenemos. 𝟏𝟗 𝒎𝟐 𝒃= 𝟏. 𝟏𝟗 𝒎𝟐 Determinación de la separación entre tabiques en la sección 2.6 m/s. Este parámetro cumple con el tiempo establecido. 𝟎. asumida de 1.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 La Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 establece que la velocidad del agua a través del tanque debe estar de 0.1 m/s a 0. Determinación del área transversal entre tabiques en la segunda sección. 𝟏𝟖 𝒎/𝑺 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟏 = 𝟎. 𝟑𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . Qf 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟐 𝟑 𝟎.3 m. MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝒃 = 𝟎.5 veces la separación entre tabiques. 𝟐𝟏𝒎 El Manual del Ras 2000 establece que la separación entre el extremo del tabique y el muro debe ser 1. 𝑳𝑻 = 𝑩 − 𝒆 Donde: LT : longitud de los tabiques (m) B: ancho del floculador.5m e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝑳𝑹 = 𝒗𝒔𝒆𝒄𝟐 ∗ 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟐 Donde: LR : distancia recorrida por el flujo (m) Vsec2 : velocidad media del flujo en la segunda sección ( m/s) Tsec2 : tiempo de retención hidráulica en la sección 2 . 𝟓𝒃 Donde: e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) b: separación entre tabiques en la sección2 (m) 𝒆 = 𝟏. se asumió de 3. 𝟒𝟎 𝒎 Determinación de la longitud de los tabiques. Calculo de la distancia recorrida por el flujo en la segunda sección. 𝟏𝟖 ∗ 𝟏𝟖𝟎𝒔 𝒔 𝑳𝑹 = 𝟑𝟐. 𝒆 = 𝟏. se asumió de 180 s 𝒎 𝑳𝑹 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝟎. 𝟏𝟒 𝒎 Determinación de espaciamiento entre la pantalla y el muro. 𝟏𝟒𝒎 𝒆 = 𝟎. 𝟏𝟒𝒎) 𝑳𝑺𝟐 = 𝟏. k: constante empírica. se asumió de 3. 𝒌𝑵Vsec2 𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐𝒈 Donde: ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) N: número de tabiques en la sección. 𝟓 𝒎 𝑵 = 𝟏𝟎 Determinación de la longitud de la sección 2.03m b: separación entre tabiques en la sección 2 (m) 𝑳𝑺𝟐 = 𝟏𝟎 ∗ (𝟎.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝑳𝑹 𝑵= 𝑩 Donde: N: número de tabiques en la sección LR : distancia recorrida por el flujo (m) B: ancho del floculador. 𝟐𝟏𝒎 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝟒𝟎 𝒎 𝑵= 𝟑. 𝟑𝟎 𝒎 Determinación del número de tabiques en la sección 2. 𝑳𝑺𝟐 = 𝑵 ∗ (𝒆𝑻 + 𝒃) Donde: LS2 : longitud de la sección 2 (m) N: número de tabiques en la sección. eT : espesor de los tabiques. se asumió de 3 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟕𝟐 𝒎 Cálculo de las pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción. 𝟓 𝒎 − 𝟎.5m 𝟑𝟐. 𝟎𝟑𝒎 + 𝟎. se asumió de 0. MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Vsec2 : velocidad media del flujo en la segunda sección ( m/s) g: gravedad (9. Asec2 𝑹𝟐/𝟑 = 𝑷𝒎 Donde: R2/3 : radio hidrúlico (m) Asec2 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Pm: perímetro mojado (m) Asec2 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐𝒉 + 𝒃 Donde: h: altura de la lámina de agua. 𝟏𝟕𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟖𝟏 𝒎/𝒔𝟐 𝒉𝟏 = 𝟎. 𝟑𝒎) + (𝟎. se asumió de 0. 𝟐 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟐 ∗𝒏 𝒉𝟐 = ( 𝟐 ) * LR 𝑹 ⁄𝟑 Donde: ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) Vsec2 : velocidad media del flujo en la segunda sección ( m/s) n :coeficiente de rugosidad de Manning. se asumió de 1.012 para A/C R: radio hidráulico (m) LR : distancia recorrida por el flujo (m) Determinación del radio hidráulico. 𝟏𝟗 𝒎𝟐 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐(𝟏. 𝟎𝟓𝟎𝒎 Cálculo de las pérdidas por fricción en tramos rectos (Manning). 𝟏𝟖𝒎/𝒔)𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐 𝒙 𝟗.3 m b: separación entre tabiques en la sección2 (m) 𝟎. 𝟏𝟒𝒎) 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟎.81 m⁄s2 ) 𝟑 ∗ 𝟏𝟎 ∗ (𝟎. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 Donde: hfsec2 : pérdidas de energía en la sección 2(m) ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝟎. 𝟐𝟐 𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 µ: 0. 𝟎𝟎𝟓𝟓𝒎 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝟎. obteniendo: Ύ: 𝟗𝟕𝟗𝟑.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación de las pérdidas por fricción en tramos rectos 𝟐 𝒎 𝟎. se asumió de 180 s Se asumió una temperatura de 20ºC en la PTAP. 𝟎𝟏𝟐 𝒉𝟐 = ( ) ∗ 𝟑𝟐. 𝟎𝟓𝟓 𝒎 Calculo del gradiente de velocidad en la sección 2 del floculador. 𝟏𝟕𝒎 𝒉𝟐 = 𝟎. ɣ 𝒙𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟐 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟐 = √ µ 𝒙 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟐 Donde: 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟐 : gradiente de velocidad en la sección 2 (𝑠 −1 ) h𝑓𝑠𝑒𝑐2 : pérdidas de energía en la cámara (m) Ύ: peso específico del agua (𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 ) µ: viscosidad absoluta o dinámica del agua (Kg ∗ s/𝑚2 ) 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟐 : tiempo de retención hidráulica de sección. 𝟏𝟖 𝒔 ∗ 𝟎. 𝟒𝟎 𝒎 𝟎. 𝟎𝟎𝟓𝟓 𝒎 Calculo de las pérdidas de energía en la sección 2 del floculador. 𝟎𝟓𝟎𝒎 + 𝟎.001003Kg/m ∗ s MEMORIAS DE CÁLCULO . para evitar la fractura de los flocs. entre 70 y 10 1/s. Selección de la velocidad media del flujo en la tercera sección. asegurando un gradiente de velocidad medio de 40 1/s. 𝟐𝟐 𝒌𝒈/(𝒔𝟐 ∗ 𝒎𝟐 ) ∗ 𝟎. Determinación de la pendiente de la sección 2. 𝟐% CÁLCULOS TERCERA SECCIÓN DEL FLOCULADOR Selección del Tiempo de Retención Hidráulica en la sección.𝟎𝟓𝟓𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟐 = ∗100 𝟏. Este parámetro cumple con lo establecido. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟐 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟐 = ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑳𝑺𝟐 Donde: Ssec2 : pendiente de la seccción 2 (%) hfsec2 : pérdidas de energía en la sección 2(m) LS2 : longitud de sección 2 (m) 𝟎.15 m/s. 𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟑 𝒌𝒈⁄ 𝒎 ∗ 𝒔 ∗ 𝟏𝟖𝟎 𝐬 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝟓𝟓 𝟏⁄𝒔 La resolución 0330 del 8 de junio del 2017. establece que en todo floculador nuevo se debe garantizar mínimo tres zonas de floculación. debido al valor del gradiente MEMORIAS DE CÁLCULO . Se escogió un tiempo de retención hidráulica en la tercera sección del floculador de 10 minutos (600 s). Se escogió una velocidad media del flujo en la tercera sección de 0.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝟗𝟕𝟗𝟑. debido a que se debe garantizar que el valor del gradiente disminuya en la segunda sección del floculador. 𝟎𝟓𝟓 𝒎 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟐 = √ 𝟎.𝟕𝟐 𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟐 = 𝟑. con el fin de garantizar que el valor de gradiente de 40 1/s en la tercera sección del floculador. para que los flocs no se rompan. Qf 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟑 𝟑 𝟎. 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟑 𝒃= 𝒉 Donde: b: separación entre tabiques en la sección 3 (m) Asec3 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) h: altura de la lámina de agua (m). 𝟐𝟐 𝒎𝟐 𝒃= 𝟏. asumida de 1. Este parámetro cumple con el tiempo establecido. 𝟎𝟑𝟑 𝒎 ⁄𝒔 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟎. Determinación del área transversal entre tabiques en la tercera sección.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 La Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 establece que la velocidad del agua a través del tanque debe estar de 0. 𝑸𝒇 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟑 ∗ 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟑 Donde: Qf : caudal del floculador (m3/s). 𝟑𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO .3 m. 𝟏𝟓 𝒎/𝑺 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟎. 𝟐𝟐 𝒎𝟐 Determinación de la separación entre tabiques en la sección 3.1 m/s a 0. 𝟎.6 m/s. calculado en la expresión (1) Vsec3 : velocidad media del flujo en la tercera sección ( m/s) Asec3 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Despejando tenemos. 𝟎𝟎 𝒎 Determinación de la longitud de los tabiques.5 veces la separación entre tabiques. 𝒆 = 𝟏. 𝟏𝟕𝒎 𝒆 = 𝟎. 𝟓𝒃 Donde: e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) b: separación entre tabiques en la sección 3 (m) 𝒆 = 𝟏. 𝑳𝑻 = 𝑩 − 𝒆 Donde: LT : longitud de los tabiques (m) B: ancho del floculador. 𝟐𝟔𝒎 El Manual del Ras 2000 establece que la separación entre el extremo del tabique y el muro debe ser 1. 𝟏𝟓 ∗ 𝟔𝟎𝟎𝒔 𝒔 𝑳𝑹 = 𝟗𝟎. 𝑳𝑹 = 𝒗𝒔𝒆𝒄𝟑 ∗ 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟑 Donde: LR : distancia recorrida por el flujo (m) Vsec3 : velocidad media del flujo en la tercera sección ( m/s) Tsec3 : tiempo de retención hidráulica en la sección 3 . se asumió de 600 s 𝒎 𝑳𝑹 = 𝟎.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝒃 = 𝟎. Calculo de la distancia recorrida por el flujo en la tercera sección. 𝟓 ∗ 𝟎.5m e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟏𝟕 𝒎 Determinación de espaciamiento entre la pantalla y el muro. se asumió de 3. 𝟐𝟒 𝒎 Determinación del número de tabiques en la sección 3. 𝒌𝑵Vsec3 𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐𝒈 Donde: ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) N: número de tabiques en la sección. se asumió de 3 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝑳𝑺𝟑 = 𝑵 ∗ (𝒆𝑻 + 𝒃) Donde: LS3 : longitud de la sección 3 (m) N: número de tabiques en la sección. eT : espesor de los tabiques.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝑳𝑹 𝑵= 𝑩 Donde: N: número de tabiques en la sección LR : distancia recorrida por el flujo (m) B: ancho del floculador. 𝟎𝟎 𝒎 𝑵= 𝟑. 𝟏𝟕𝒎) 𝑳𝑺𝟑 = 𝟓. se asumió de 3.03m b: separación entre tabiques en la sección 3 (m) 𝑳𝑺𝟑 = 𝟐𝟔 ∗ (𝟎. k: constante empírica.5m 𝟗𝟎. se asumió de 0. 𝟎𝟑𝒎 + 𝟎. 𝟓 𝒎 − 𝟎. 𝟐𝟔𝒎 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝟐 𝒎 Cálculo de las pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción. 𝟓 𝒎 𝑵 = 𝟐𝟔 Determinación de la longitud de la sección 3. 𝟐 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟑 ∗𝒏 𝒉𝟐 = ( 𝟐 ) * LR 𝑹 ⁄𝟑 Donde: ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) Vsec3 : velocidad media del flujo en la tercera sección ( m/s) n :coeficiente de rugosidad de Manning. 𝟏𝟗𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . se asumió de 0. 𝟑𝒎) + (𝟎. Asec3 𝑹𝟐/𝟑 = 𝑷𝒎 Donde: R2/3 : radio hidrúlico (m) Asec3 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Pm: perímetro mojado (m) Asec3 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐𝒉 + 𝒃 Donde: h: altura de la lámina de agua.012 para A/C R: radio hidráulico (m) LR : distancia recorrida por el flujo (m) Determinación del radio hidráulico. se asumió de 1. 𝟐𝟐 𝒎𝟐 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐(𝟏.3 m b: separación entre tabiques en la sección3 (m) 𝟎. 𝟏𝟕𝒎) 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟗𝒎 Cálculo de las pérdidas por fricción en tramos rectos (Manning).MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Vsec3 : velocidad media del flujo en la tercera sección ( m/s) g: gravedad (9. 𝟏𝟓𝒎/𝒔)𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐 𝒙 𝟗.81 m⁄s2 ) 𝟑 ∗ 𝟐𝟔 ∗ (𝟎. 𝟖𝟏 𝒎/𝒔𝟐 𝒉𝟏 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟖𝟒 𝒎 Calculo de las pérdidas de energía en la sección 3 del floculador. 𝟏𝟓 𝒔 ∗ 𝟎. ɣ 𝒙𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟑 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟑 = √ µ 𝒙 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟑 Donde: 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟑 : gradiente de velocidad en la sección 3 (𝑠 −1 ) h𝑓𝑠𝑒𝑐3 : pérdidas de energía en la cámara (m) Ύ: peso específico del agua (𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 ) µ: viscosidad absoluta o dinámica del agua (Kg ∗ s/𝑚2 ) 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟑 : tiempo de retención hidráulica de sección. se asumió de 600s Se asumió una temperatura de 20ºC en la PTAP. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 Donde: hfsec3 : pérdidas de energía en la sección 3(m) ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟗𝒎 + 𝟎. 𝟏𝟗𝒎 𝒉𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟐 𝒉𝟐 = ( ) ∗ 𝟗𝟎.001003Kg/m ∗ s MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟎𝟎 𝒎 𝟎. 𝟎𝟎𝟖𝟒𝒎 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟖 𝒎 Calculo del gradiente de velocidad en la sección 3 del floculador. 𝟐𝟐 𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 µ: 0.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación de las pérdidas por fricción en tramos rectos 𝟐 𝒎 𝟎. obteniendo: Ύ: 𝟗𝟕𝟗𝟑. Se escogió una velocidad media del flujo en la cuarta sección de 0. 𝟗% CÁLCULOS CUARTA SECCIÓN DEL FLOCULADOR Selección del Tiempo de Retención Hidráulica en la sección. 𝟐𝟐 𝒌𝒈/(𝒔𝟐 ∗ 𝒎𝟐 ) ∗ 𝟎. Se escogió un tiempo de retención hidráulica en la cuarta sección del floculador de 14 minutos (840 s).𝟐𝟎 𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟏. Selección de la velocidad media del flujo en la cuarta sección. 𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟑 𝒌𝒈⁄ 𝒎 ∗ 𝒔 ∗ 𝟔𝟎𝟎 𝐬 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟒𝟎 𝟏⁄𝒔 La resolución 0330 del 8 de junio del 2017. establece que en todo floculador nuevo se debe garantizar mínimo tres zonas de floculación. debido a que se debe garantizar un valor de gradiente de velocidad medio en la tercera sección del floculador. debido al valor del gradiente MEMORIAS DE CÁLCULO . Este parámetro cumple con lo establecido. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟑 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟑 = ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑳𝑺𝟑 Donde: Ssec3 : pendiente de la seccción 3 (%) hfsec3 : pérdidas de energía en la sección 3(m) LS3 : longitud de sección 3 (m) 𝟎. para que los flocs no se rompan.1 m/s. asegurando un gradiente de velocidad medio de 40 1/s. 𝟎𝟗𝟖 𝒎 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟑 = √ 𝟎. entre 70 y 10 1/s.𝟎𝟗𝟖 𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟑 = ∗100 𝟓. para evitar la fractura de los flocs.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝟗𝟕𝟗𝟑. Determinación de la pendiente de la sección 3. con el fin de garantizar que el valor de gradiente más bajo posible en la última sección del floculador. 𝟏 𝒎/𝑺 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟑 𝒎 ⁄𝒔 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝟎. 𝟑𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟑𝟑 𝒎𝟐 𝒃= 𝟏. Determinación del área transversal entre tabiques en la cuarta sección. 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟒 𝒃= 𝒉 Donde: b: separación entre tabiques en la sección 4 (m) Asec4 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) h: altura de la lámina de agua (m).MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 La Resolución 0330 del 8 de junio de 2017 establece que la velocidad del agua a través del tanque debe estar de 0. 𝟑𝟑 𝒎𝟐 Determinación de la separación entre tabiques en la sección 4. calculado en la expresión (1) Vsec4 : velocidad media del flujo en la cuarta sección ( m/s) Asec4 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Despejando tenemos.1 m/s a 0. 𝑸𝒇 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟒 ∗ 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟒 Donde: Qf : caudal del floculador (m3/s). 𝟎. asumida de 1. Este parámetro cumple con el tiempo establecido.3 m.6 m/s. Qf 𝑨𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟒 𝟑 𝟎. MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝒃 = 𝟎. Calculo de la distancia recorrida por el flujo en la cuarta sección. 𝟓𝒃 Donde: e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) b: separación entre tabiques en la sección 4 (m) 𝒆 = 𝟏. 𝟏 ∗ 𝟖𝟒𝟎𝒔 𝒔 𝑳𝑹 = 𝟖𝟒. 𝟑𝟖𝒎 El Manual del Ras 2000 establece que la separación entre el extremo del tabique y el muro debe ser 1. 𝒆 = 𝟏. 𝑳𝑻 = 𝑩 − 𝒆 Donde: LT : longitud de los tabiques (m) B: ancho del floculador. 𝟐𝟓𝒎 𝒆 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝟎. 𝑳𝑹 = 𝒗𝒔𝒆𝒄𝟒 ∗ 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟒 Donde: LR : distancia recorrida por el flujo (m) Vsec4 : velocidad media del flujo en la cuarta sección ( m/s) Tsec4 : tiempo de retención hidráulica en la sección4 . 𝟐𝟓 𝒎 Determinación de espaciamiento entre la pantalla y el muro. se asumió de 840 s 𝒎 𝑳𝑹 = 𝟎. 𝟎𝟎 𝒎 Determinación de la longitud de los tabiques.5m e: espaciamiento entre la pantalla y el muro (m) MEMORIAS DE CÁLCULO .5 veces la separación entre tabiques. se asumió de 3. se asumió de 3. 𝟑𝟖𝒎 𝑳𝑻 = 𝟑. 𝑳𝑺𝟒 = 𝑵 ∗ (𝒆𝑻 + 𝒃) Donde: LS4 : longitud de la sección 4 (m) N: número de tabiques en la sección.03m b: separación entre tabiques en la sección 4 (m) 𝑳𝑺𝟒 = 𝟐𝟒 ∗ (𝟎. 𝟏𝟎 𝒎 Determinación del número de tabiques en la sección 4. 𝟐𝟓𝒎) 𝑳𝑺𝟒 = 𝟔. 𝟕𝟐 𝒎 Cálculo de las pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción. eT : espesor de los tabiques. 𝟓 𝒎 𝑵 = 𝟐𝟒 Determinación de la longitud de la sección 4. k: constante empírica. se asumió de 0. 𝟓 𝒎 − 𝟎.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝑳𝑻 = 𝟑. se asumió de 3 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟎𝟑𝒎 + 𝟎. 𝒌𝑵Vsec4 𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐𝒈 Donde: ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) N: número de tabiques en la sección. 𝟎𝟎 𝒎 𝑵= 𝟑. 𝑳𝑹 𝑵= 𝑩 Donde: N: número de tabiques en la sección LR : distancia recorrida por el flujo (m) B: ancho del floculador.5m 𝟖𝟒. 𝟐𝟒𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟐𝟓𝒎) 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟎. 𝟏𝒎/𝒔)𝟐 𝒉𝟏 = 𝟐 𝒙 𝟗. se asumió de 0. Asec4 𝑹𝟐/𝟑 = 𝑷𝒎 Donde: R2/3 : radio hidrúlico (m) Asec4 : área transversal entre tabiques (𝑚2 ) Pm: perímetro mojado (m) Asec4 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐𝒉 + 𝒃 Donde: h: altura de la lámina de agua. se asumió de 1.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Vsec4 : velocidad media del flujo en la cuarta sección ( m/s) g: gravedad (9.3 m b: separación entre tabiques en la sección4 (m) 𝟎. 𝟐 𝑽𝒔𝒆𝒄𝟒 ∗𝒏 𝒉𝟐 = ( 𝟐 ) * LR 𝑹 ⁄𝟑 Donde: ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) Vsec4 : velocidad media del flujo en la cuarta sección ( m/s) n :coeficiente de rugosidad de Manning. 𝟑𝒎) + (𝟎. 𝟎𝟑𝟕𝒎 Cálculo de las pérdidas por fricción en tramos rectos (Manning). 𝟖𝟏 𝒎/𝒔𝟐 𝒉𝟏 = 𝟎. 𝟑𝟑 𝒎𝟐 𝑹𝟐/𝟑 = 𝟐(𝟏.012 para A/C R: radio hidráulico (m) LR : distancia recorrida por el flujo (m) Determinación del radio hidráulico.81 m⁄s2 ) 𝟑 ∗ 𝟐𝟒 ∗ (𝟎. 𝟎𝟑𝟕𝒎 + 𝟎. 𝟏 𝒔 ∗ 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟏𝒎 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟗 𝒎 Calculo del gradiente de velocidad en la sección 4 del floculador. 𝟐𝟐 𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 µ: 0. 𝟎𝟏𝟐 𝒉𝟐 = ( ) ∗ 𝟖𝟒. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 Donde: hfsec4 : pérdidas de energía en la sección 4(m) ℎ1 : pérdidas de energía por cambio de dirección + ensanchamiento y contracción (m) ℎ2 : pérdidas de energía por fricción en tramos rectos(m) 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟑 = 𝟎.001003Kg/m ∗ s MEMORIAS DE CÁLCULO . obteniendo: Ύ: 𝟗𝟕𝟗𝟑. ɣ 𝒙𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟒 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟒 = √ µ 𝒙 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟒 Donde: 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟒 : gradiente de velocidad en la sección 4 (𝑠 −1 ) h𝑓𝑠𝑒𝑐4 : pérdidas de energía en la cámara (m) Ύ: peso específico del agua (𝐤𝐠/𝒎𝟐 ∗ 𝒔𝟐 ) µ: viscosidad absoluta o dinámica del agua (Kg ∗ s/𝑚2 ) 𝑻𝒔𝒆𝒄𝟒 : tiempo de retención hidráulica de sección. se asumió de 840s Se asumió una temperatura de 20ºC en la PTAP.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Determinación de las pérdidas por fricción en tramos rectos 𝟐 𝒎 𝟎. 𝟐𝟒𝒎 𝒉𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟎 𝒎 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟏 𝒎 Calculo de las pérdidas de energía en la sección 4 del floculador. Determinación de la pendiente de la sección 4.𝟕𝟐 𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝟎. asegurando un gradiente de velocidad medio de 40 1/s. establece que en todo floculador nuevo se debe garantizar mínimo tres zonas de floculación.MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 𝟗𝟕𝟗𝟑. 𝟎𝟑𝟗 𝒎 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟒 = √ 𝟎. por tal razón. entre 70 y 10 1/s. se requiere un valor de gradientes lo más bajo posible. para que los flocs no se rompan. Este parámetro cumple con lo establecido. 𝟔% Cálculo de la longitud total del floculador.𝟎𝟑𝟗 𝒎 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟒 = ∗100 𝟔. 𝒉𝒇𝒔𝒆𝒄𝟒 𝑺𝒔𝒆𝒄𝟒 = ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑳𝑺𝟒 Donde: Ssec4 : pendiente de la seccción 4 (%) hfsec4 : pérdidas de energía en la sección 4(m) LS4 : longitud de sección 4 (m) 𝟎. debido a que se debe garantizar un valor de gradiente de velocidad bajo en la última sección del floculador. 𝟐𝟐 𝒌𝒈/(𝒔𝟐 ∗ 𝒎𝟐 ) ∗ 𝟎. 𝑳𝒇 = (𝑳𝒔𝒆𝒄𝟏 + 𝑳𝒔𝒆𝒄𝟐 + 𝑳𝒔𝒆𝒄𝟑 + 𝑳𝒔𝒆𝒄𝟒 ) + 𝟐 ∗ 𝒆𝑴 Donde: Lf : longitud tota del floculador (m) Lsec1 : longitud de sección 1 (m) Lsec2 : longitud de sección 2 (m) MEMORIAS DE CÁLCULO . 𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟑 𝒌𝒈⁄ 𝒎 ∗ 𝒔 ∗ 𝟖𝟒𝟎 𝐬 𝑮𝒔𝒆𝒄𝟒 = 𝟐𝟏 𝟏⁄𝒔 La resolución 0330 del 8 de junio del 2017. debido a que este será el gradiente que llevará el flujo de agua al entrar al sedimentador. se asumió de 0. 𝟕𝟐𝒎 + 𝟓. 𝟐𝟎 𝒎 + 𝟔. 𝟕𝟐 𝒎 𝑳𝒇 = 𝟏𝟒. 𝟓𝟖 𝒎 MEMORIAS DE CÁLCULO .MEMORIAS DE CÁLCULO: FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL 2017 Lsec3 : longitud de sección 3 (m) Lsec4 : longitud de sección 4 (m) eM : espesor de los muros externos del floculador .15m 𝑳𝒇 = 𝟎. 𝟔𝟑 𝒎 + 𝟏.
Report "Floculador Hidráulico de Flujo Horizontal"