La Canaleta Parshall Cumple Un Doble Propósito en Las Plantas de Tratamiento de Agua

7/17/2019 La Canaleta Parshall Cumple Un Doble Propósito en Las Plantas de Tratamiento de Agua

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La canaleta Parshall cumple un doble propósito en las plantas detratamiento de agua, de servir de medidor de caudales y en laturbulencia que se genera a la salida de la misma, servir de punto deaplicación de coagulantes. Es uno de los aforadores críticos más

conocidos, introducida en 1!" por #.L. Parshall. En la $ig. %&, semuestra esquemáticamente la canaleta, la cual consta de unacontracción lateral que forma la garganta '(), y de una caída bruscaen el fondo, en la longitud correspondiente a la garganta, seguida porun ascenso gradual coincidente con la parte divergente. El aforo sehace con base en las alturas de agua en la sección convergente y enla garganta, leída por medio de pie*ómetros laterales+&.

La introducción de la caída en el piso de la canaleta produce -uosupercrítico a trav/s de la garganta. La canaleta debe construirse deacuerdo con las dimensiones de la 0abla !+2, para satisfacercorrectamente la ecuación de cálculo. La canaleta Parshall es autolimpiante, tiene una p/rdida de energía baa y opera con muchae3actitud en caudales bastante variables, requiriendo sólo una lecturade lámina de agua '4a), en -uo libre.

. 5 6n de que pueda utili*arse la canaleta con el propósito de

me*clador rápido, debe cumplir los siguientes requisitos7

8 9ue no trabae ahogada, o sea que la relación 4b:4a no e3ceda lossiguientes valores7

Tabla 22. Requerimientos de sumergencia

5ncho de garganta ;á3ima sumergencia'4b:4a)

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$uente7 ';inisterio de @esarrollo Económico, !""")

8 9ue la relación 4a:( este entre ", y ",?. La ra*ón para esta

condición es la de que la turbulencia del resalto no penetra enprofundidad dentro de la masa de agua, deando una capa, bao elresalto, en que el -uo se transporta con un mínimo de agitación,como se ha podido constatar en e3perimentos de laboratorio. 5l baar4a el espesor de esta capa se minimi*a. El concepto de gradiente develocidad de Aamp no tiene aplicación en este caso.

8 9ue /l numero de $roude est/ comprendido entre estos dos rangos1.< a !.& o .& a .". @ebe evitarse nBmeros entre !.& y .& que

producen un resalto inestable el cual no permanece en su posición,sino que siempre esta cambiando de sitio, lo que di6culta laaplicación de coagulantes.



Fig. 35. Dimensiones de la canaleta Parshall

El análisis hidráulico teórico de la canaleta Parshall para saber sicumple con estas condiciones, esta solo parcialmente resuelto. Lasecuaciones que de6nen el resalto hidráulico en canales rectangulares,no se puede aplicar a este caso sin un cierto margen de error debidoa que el efecto de la constricción de la garganta se suma al de loscambios de pendiente.

1.1.1.2

Diseño canaleta parshall

Para el diseCo de una canaleta Parshall como me*clador, se utili*a elsiguiente procedimiento. 5cevedo Detto, partir de estudios empíricosdeterminaron diferentes limites de caudal en función del ancho degarganta de la canaleta, La 0abla !%, nos permite determinar el anchode la garganta dentro de los rangos de caudales má3imos y mínimos,esta determinación nos sirve cuando utilicemos la canaleta Parshall

como aforador ya que como me*clador estará sueta a lacomprobación de la relación 4a :(



Tabla 23. Determinación del ancho W de la Parshall en función del caudal

5ncho ( Límites de caudal 'l:s)

9 ;ínimo 9 ;á3imo

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Fuente: Romero Ro!as" 2##$%

La 0abla !, nos presenta las dimensiones típicas de medidores

Parshall, a partir del ancho de garganta '(), calculado en la 0abla !%.

Tabla 2&. Dimensiones t'(icas de )edidores Parshall cm% tomada de *ce+edo)

W

(C

m) A B C D E F G K N

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$uente7 '5*evedo 5lvare*, 1<2)

Condiciones idr!"licas de entrada

en donde F y n se determinan con la 0abla !&.

Tabla 25. ,alores de - n



#nidades $%tricas

( F n

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? 2.1"1 1.2"2

Para recordar7



1 pulgada '1=) H !.& cm

1 pie '1I) H %".& cm

1.1.1.&

E'emplo de diseño canaleta arshall.

@iseCar una canaleta Parshall que sirva como aforador y para reali*arla me*cla rápida, para el municipio de Jan Pedro, el caudalpreviamente calculado es de ".1&m%:s, la temperatura mínima de 12KA.

Ariterios de diseCo

Aomo aforador debe trabaar con descarga libre, es decir, que cumplalos requerimientos de la 0abla !!.

Aomo me*clador rápido debe cumplir con la anterior condición yadicionalmente el gradiente de velocidad debe estar comprendidoentre 1""" y !""" s81.

Fig. 3/. 0squema de la 1analeta Parshall

La metodología seguida se basa en el cálculo de la energía en las

secciones mostradas en la $ig. %2 y en la suposición de que lasp/rdidas por fricción dentro de la canaleta son despreciables.



A*+ 1 Determinaci,n del ancho de -ar-anta

Para un 9 H ".1&m%:s '1&" L:s) se tiene un ancho de garganta ( H >>

H ".!! m /.& m0 +K C#$E. 'er 0abla !%).

aso 2. Dimensiones

@e acuerdo a la 0abla ! y 0abla !&, tenemos los siguientes valores7

E3ponente7 n 1.&% 8

Aoe6ciente7 k ".& 8

Long. paredes sección

convergente 5 ".??" m

Longitud sección convergente M ".?2 m

5ncho de la salida A ".%?" m

5ncho entrada sección

convergente @ ".&<& m

Profundidad total E ".21" m

Longitud de la garganta $ ".21" m

Longitud de la seccióndivergente NO ".&< m



Long. Paredes seccióndivergente FO "."<2 m

@if. de elevac entre salida ycresta D ".!! m

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