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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICUL La Universidad Católica de TITULACIÓN DE INGENIERIA HIDRAULICA I DISEÑO DE DESARENA Esquema TABLA DE DATOS Caudal normal (Q) = Tamaño de las particulas a depositarse Dimensiones del canal que llega al desarenador 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

Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

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Page 1: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

TITULACIÓN DE INGENIERIA CIVIL

HIDRAULICA I

DISEÑO DE DESARENADOREsquema

TABLA DE DATOS 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

G37
altura del canal
Page 2: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

2. Cálculo de la velocidad de caida de las partículas (w)

Tabla de Arkhangelskid (mm) w (cm/s)

0.05 0.180.10 0.690.15 1.560.20 2.160.25 2.700.30 3.240.35 3.78 w = 5.4 cm/s0.40 4.32 w = 0.054 m/s0.45 4.860.50 5.400.55 5.940.60 6.480.70 7.320.80 8.071.00 9.442.00 15.293.00 19.255.00 24.90

3. Dimensiones del tanque

Por continuidad

A = 9.96

A = 2.500 2.00

b= 4.00

h2 h=

Page 3: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

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

10.14 m

6. Cálculo del vertedero del desarenador

M = 2 Lv = b= 12.40 mHo= 0.25

7. Cálculo del ángulo (α) y radio (R)

El Ángulo (α) es

α = 61 ° 1.0646508 61 PARAR TANTEO

R = 11.65

Lt =

C104
Entre 1,2 a 1,5 dependiendo la importancia de la obra
C118
Co=M=2 para crestas de creager y 1,84 para crestas agudas
C119
Ho=0,25 para una velocidad de 1m/s la cual es la maxima para evitar turbulencias
C127
Dar valores hasta que se iguale el segundo miembro, saldrá parar cuando esté igualado
Page 4: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

8. Cálculo de la proyección longitudinal del vertedero

10.19

9.

35.24 m

L = 11.29 m

10. Cálculo de la caída de Fondo

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.

hc = 3.00 m

14. Cálculo de las dimensiones de la compuerta de lavado

Q = 3.10ancho b = 1.50 maltura a = 1 m

L1 =

Cálculo de la longitud final (LT) del desarenador

LT=

ΔZ=

Cálculo de la altura de carga de agua desde la superficie hasta el fondo del desarenador (hc)

m3/s

D177
Altura de el orificio de purga, debe considerarce para una velocidad fuerte a fin que al momento de purgar arrastre el material depositado
Page 5: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

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 = 4.2015195 m/s Correcto

15. Transición de salida del desarenador

L = 10.14 m

Curvatura de la transición

D178
0,6 para orificio de pared delgada, y como se trata de una compuerta de ancho relativo minimo
C184
Debe ser mayor al doble de caudal de diseño ya que así asegura el desalojo de sedimentos acumula
E190
Debe ser menor a 6m/s para evitar la erosión del hormigón, debe estar entre (2m/s -5m/s)
Page 6: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

Curva 1 Curva 2x= 1.5 m x= 0.83y= 6.5 m y= 4.35R= 14.83 m R= 11.81Y= 6.5 m Y= 4.35

x y x y0.1 1.72 0.1 1.530.2 2.43 0.2 2.160.3 2.97 0.3 2.650.4 3.42 0.4 3.050.5 3.82 0.5 3.400.6 4.18 0.6 3.720.7 4.50 0.7 4.010.8 4.81 0.8 4.270.9 5.09 0.83 4.35

1 5.351.1 5.611.2 5.841.3 6.071.4 6.291.5 6.50

B228
De la topografia, tomando en cuenta longitud de transición mínima
F228
De la topografia, tomando en cuenta longitud de transición mínima
B229
De la topografia, tomando en cuenta longitud de transición mínima
F229
De la topografia, tomando en cuenta longitud de transición mínima
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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

TITULACIÓN DE INGENIERIA CIVIL

HIDRAULICA I

DISEÑO DE DESARENADOREsquema

TABLA DE DATOS 3.100.50 mm1.50 m1.20 m

3.0 %50.0 %

a = 44

m3/s

I42
con el diametro de las particulas escojemos el valor de (a)
Page 8: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

V = 31.1 cm/sV = 0.31 m/s

longitud de pared a pared en la parte superior del tanque (L) 6.00

m 1.00 m

m

m2

Page 9: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

h= 2.00

b= 4.00 m

13.80 m

longitud del vertedero

61 °

m

Page 10: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

m

Cálculo de la altura de carga de agua desde la superficie hasta el fondo del desarenador (hc)

Page 11: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

2.50 m

longitud mínima

Page 12: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

mmmm

Page 13: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

m

Page 14: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

m

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Page 16: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

Población de diseño (p) = 18000 hab1.2

Dotación per cápita (d) = 200 L/hab-díaDiámetro de partícula a remover = 0.005 cmPorcentaje a sedimentar = 87.5 %Condición de los depósitos = muy bueno deflectoresTemperatura del agua = 18 ° CCota de aguas máximas en la cámara de derivación = 1452.33 msnmCota de aguas normales en el desarenador = 1447.32 msnmLongitud de línea de aducción = 60 mEspesor de la linea de aduccion = 0.15 mmTipo de material de la linea de aduccion = PVCDiámetro de la línea de aducción = 6 pulg

2.65

1

1. Parámetros de diseño

1.1 El caudal de diseño

41.6666667 l/s

1.2

50 l/s

0.05

1.2 Diámetro de la partícula a remover

d = 0.005 cm0.05 mm

Factor de mayoración de caudal K1 =

Peso especifico de las partículas (ps) = gf/cm3

Peso especifico del liquido p = gf/cm3

Cm =

K1 =

QMD =

m3/s

Page 17: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

1.3 Porcentaje a sedimentar

87.5 %

1.4 Condiciones de los depósitos

muy bueno deflectores

1.5 Temperatura del agua

T = 18 ° C

2. Velocidad de sedimentación dada por Stokes

0.0131

0.01056247

0.213 cm/s

0.3 cm/s

Para T = 18 ° C

0.373 cm/s

Se tomara un valor promedio para la velocidad de sedimentación

0.293 cm/s

2.93

3. Profundidad útil

se asume una H de

H = 1.5 m150 cm

μ10° C=

μ18° C=

Vs =

tabla para una T = 10°

CVs10° C =

Vs =

Vs =

Vs = mm/s o L/s-m2

Page 18: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón

4. Tiempo de caída de la partícula

t = 512 s

5. Calculo del tiempo de retención

Condiciones = muy bueno deflectoresPorcentaje 87.5 %

De la tabla 2a/t = 2.37

a = 1213.44 s

6. Capacidad del desarenador

C = 60.672

7. Área del desarenador visto en planta

A = 40.45

8. Verificamos el área disponible con el área requerida

Ar = 17.0648464

Condición

A > Ar Cumple

9. Dimensiones de la zona de sedimentación

tiempo de retención es

igual a :

m3

m2

m2

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b = 3.2 m

L = 12.8 m

Cálculo del caudal en la aducción

en - Williams

CCaudal mayor Q = 0.07242932

72.43 l/s

D = 0.1524 mS = 0.0835 m/m

L de aduccion = 60 mC = 140

rcy-Weisbach

Caudal menor Q = 0.0652050365.21 l/s

K = 19.639

0.01954015

D = 0.1524 mEspesor de la e = 0.00015 mVariacion de al Δy = 5.01 m

10. Calculo del vertedero de exceso en función del caudal derivado en la obra de toma.

m3/s 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.

m3/s

f =

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L = 60 m

si se asume H = 0.15 mC = 1.84L = 0.7 m

11. Diseño de la pantalla deflectora

11.1 Velocidad de paso a traves de los orificios

V = 0.2 m/s (asumida)

11.2 Area efectiva de los orificios

0.25

11.3 Se asume el area de los orificios

0.01 0.01

11.4 El numero de orificios sera

N = 25 orificios

12. Diseño del vertedero de salida (formula de Francis)

H = 0.04 m

L = 3.2 mC = 1.84

Q = 0.05

13. Diseño de la zona de entrada

na de entrada

b/3 < ancho < b/2

b = 3.2 m

Se disenara el vertedero de exceso para el mayor caudal. Para ella se utiliza la formula de Francis

Ae = m2

a0 = m2

m3/s

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b/3 = 1.06666667b/2 = 1.6

ancho = 1.4 m

Largo = L de vertedero de excesos

Largo = 0.7 m

14. Diseño de la zona de salida

X = 0.11 m

Y = -1.4837625 m

0.2 m/s

0.55 s

ϴ = 0 °

Vo =t =

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Page 23: Diseño de desarenador Alexis Lopez y Darwin Pinzón
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C

para tubos de acero soldado. para tubos de hierro fundido. para tubos de PVC. para tubos de fibrocemento. para tubos de polietileno de alta densidad.