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    Desarenador

    Un desarenador convencional es un tanque

    construido con el propósito de sedimentar partículasen suspensión por la acción de la gravedad y deotras fuerzas. Ello será, por tanto, función deltamaño, peso, forma de las agua partículas y de laviscosidad del liquido (temperatura de el agua.

    !os desarenadores generalmente son tanquillas de

    "u#o $orizontal, manteniendo el caudal de salidaigual al caudal de entrada, es decir de "u#o continuo.%or razones de costo y simpli&cación del tratamientoposterior, los tamaños de las partículas de arena('), *+se toman dentro de ciertos limites.

    'u o#etivo es la remoción de partículas$asta el tamaño de arenas.

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    -onsideraciones para eldiseño

    'e deen considerar los siguientes factores caudal

    de diseño, tamaño de las partículas a remover,concentración de arena, temperatura del agua ydispositivos de control.

    ). /ona de entrada determinara los dispositivosconvenientes para mantener una distriuciónuniforme de velocidad en la sección transversal dela zona de sedimentacion.

    0. /ona de sedimentación determinara el volumen1til de sedimentación. !argo, anc$o y profundidad,en relación tal que permitan sedimentar laspartículas del tamaño deseado.

    El diseño deerá de&nir 2 zonas

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    -onsideraciones para eldiseño

    3. /ona de salida deerá determinarsecuidadosamente para evitar velocidadesaltas que permitan la resuspensión departículas.

    2. /ona de lodos permitirá el almacena#ede las partículas sedimentadas, entreperiodos de limpieza pre4estalecidos.Dispositivos de limpieza y reose, para elcontrol y mantenimiento e&ciente del

    sistema.

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    -onsideraciones para eldiseño

    /ona de'edimentación

    'e dee conocer el gasto de diseño, elcorrespondiente a la línea de aducción (consumomá5imo diario , tamaño de las partículas aremover y temperatura del agua.

    /ona de'edimentación

    %

    !

    6$

    6s

    /ona de !odos   /  o  n  a

       d  e    E  n   t  r  a   d  a

    /ona

    de

    'alida

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación/ona de'edimentación

    %

    !

    6

    $ 6s

    /ona de

    !odos

       /  o  n  a

       d  e

       E  n   t  r  a   d  a

    /

    ona

    de

    'alida

    -onsiderando una tanquillarectangular, con una

    partícula entrando en ella auna 6$ (velocidad $orizontaly si se determina 6s,velocidad de la partículasedimentando, la partícula

    sedimentara de acuerdo a lasuma vectorial de amasvelocidades.=

    =

    Donde6s velocidad de sedimentación6$ velocidad $orizontal7t área transversal7s área super&cial% profundidad de la zona de

    sedimentación! largo de la zona de sedimentación

    7t % 5a 7s ! 5a

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación

    !a velocidad $orizontal se considera equivalenteal "u#o de agua, se tiene

    Donde

    6a velocidad de arrastre' gravedad especi&ca de la arena ),*+D diámetro de la partícula en cm

    !a 6s dee mantenerse dentro de limites menoresque la 6elocidad de arrastre correspondiente adeterminado tamaño de partículas que se quiereretener. !a 6E!8-9D7D DE 7::7';:E sedetermina mediante la ecuación de -amp

    = = 161

    6s < 6a

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación0. Determinar la 6E!8-9D7D DE 'ED9=E>;7-9?> para undeterminado diámetro de partícula y temperatura de agua.,mediante la aplicación de la !ey de 'to@es, 7llen o >eAton,seg1n corresponda a un rBgimen !aminar , de ;ransición o;urulento

    C, :F 0 :Bgimen !aminar !ey de'to@es

    ) : F 0.CCC :Bgimen de ;ransición!ey de 7llen

    :G 0C.CCC :Bgimen ;urulento !ey de>eAton

    (ver cuadro 32

    :Donde: >umero de :eynolds6s velocidad desedimentación

    D diámetro viscosidad cinemática

    ). Determinar la 6E!8-9D7D DE 7::7';:E para eltamaño de partícula seleccionado, mediante la ecuaciónde -amp.

    El tipo de :Bgimen sec$equea con el numero de:

    %rocedimientoHeneral

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación3. 'eleccionar una 6E!8-9D7DI8:9/8>;7! inferior a la velocidad de

    arrastre, con un coe&ciente de seguridaddel orden de J a K .

    2. -alcular el área transversalrequerida, en función del gasto y lavelocidad $orizontal asumida.

    +. -alcular un área super&cial en funciónde la relación entre velocidad $orizontal yvelocidad de sedimentación.

    6$ fs 5 6a

    *. -onocidos 7s y 7t , se an dimensiones, el anc$o (a y se

    despe#a ! y % de las ecuaciones de 7s y 7t, de forma de lograr lame#or relación entre largo, anc$o y profundidad, que permitasolventar prolemas como corrientes cruzadas, di&cultades delimpieza y mantenimiento, lo cual se logra con estructurasgeneralmente largas, anc$os no menores de C,*Cm y profundidadque permitan e&ciencia en el sistema.

    7t % 5a

    7s ! 5a

      5 ≥L/P ≤ 9

    a≤ 0,60 m

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación!ey de

    'to@es

    =

    a. 'e calcula la 6elocidad desedimentación

    . 'e c$equea el tipo de :Bgimen con el numero de:eynolds, 'i es Llu#o !aminar se sigue con el paso ) del

    procedimiento general , sino cumple se aplica la ley de7llen o de >eAton seg1n sea el caso.

    Donde6s velocidad desedimentación

    ' gravedad especi&ca de laarena ),*+d diámetrog gravedad viscosidad cinemática

    %ara :Bgimen

    !aminar

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación!ey de

    7llena. 'e usca una primera apro5imación de la 6s en laLigura 00C, entrando con M 0 d (termino del diámetro,se corta la curva y se $alla 6sNM ) (termino de la6elocidad , de allí se despe#a 6s.

    d=

    . 'e c$equea el tipo de :Bgimen con el numero de:eynolds, si es rBgimen de transición se calcula la6E!8-9D7D DE 'ED9=E>;7-9?> por la !ey de 7llen, sinocumple se aplica otra ley seg1n sea el caso.=

    Donde6s velocidad desedimentación' gravedad especi&ca de laarena ),*+d diámetrog gravedad viscosidad cinemática

    %ara :Bgimen de

    ;ransición

    = +

    %ara :Bgimen de;ransición

    . 7l calcular la 6E!8-9D7D DE 'ED9=E>;7-9?> por la !ey

    de 7llen, se sigue al paso ) del procedimiento general.

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    -onsideraciones para eldiseño/ona de

    'edimentación!ey de

    >eAton

    Donde6s velocidad de sedimentación peso especi&ca de lapartícula(grN cm3 peso especi&co del agua (grNcm3

    d diámetrog gravedad

     

    %ara :Bgimen

    ;urulentoa. 'e calcular la 6E!8-9D7D DE'ED9=E>;7-9?>

    = 1,82 )

    . 'e c$equea el tipo de :Bgimen con el numero de:eynolds, 'i es Llu#o ;rulento se sigue con el paso ) delprocedimiento general .

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    /ona de'edimentación

    Diseñar un desarenador para remover partículas dearena de gravedad especi&ca ),*+, diámetro C,C)cm, siendo el caudal de +C lNs, temperatura del agua)CO -, viscosidad cinemática 0,C0C+ 5 0C4) cm) Ns .:ealizar el calculo tamiBn para partículas de

    diámetro C,C0 cm.

    %rolema