MEZCLA RAPIDA

67

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Page 1: MEZCLA RAPIDA

Vertedero sin contracción 1 Ing. Yevaz

VERTEDERO RECTANGULAR SIN CONTRACCIONES CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD 120 LPS

Calcular el G. y el tiempo de mezcla rapida del vertedero rectangular sin contracción, que sirve como mezclador rapido para

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

1Caudal (Q) 0.120 m3/segViscosidad dinámica V= Q*86,4 V= 120*86,4 10368 M3

N*sg/m2

2Acelar. Gravedad 9.80 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.50 mtsH. Vertedero (p) 1.20 mts

3Caudal unitario por

q = Q/B q = 0,120/0,50 0.24 m3/mlxsegancho de vertederop/hc > 3

4Cálculo Profundidad

(hc) crítica mts 0.18 mts Altura críticaCequeo Ver. Aforad. p/hc > 3 1,20 / 0,18 > 3 6.65 O.K

5

Cálculo profundidad h1 = Altura conjugada

conjugadas (h1) mts 0.07 mts en el pto 1 = h1

0.08 mts en el pto 1 = h1

6Cálculo de velocidaden el punto 1 (v1) v1 = q/h1 v1 = 0,24/0,07 3.65 mts/seg velocidad (v1)

7

Cálculo Número de

Froude (F1) 4.56 Número de Froudeen la sección 1

8

Cálculo profundidad

conjugadas (h2) 0.42 mts Altura conjugadaen el pto 2 = h2

un Q=de 120 lps, ancho B=0,50 m y altura P del vertedero sobre el fondo del canal de 1,20 m. Suponer u=1,307x10 -3 N*seg/m2

Volumen producido por la planta en el día 1,307*10-3

Caudal Unitario q por ancho de vertedero

hc = [(q)2/g]1/3 hc = [(0,24)2/9,81]1/3

h1 = [1,414*hc/(1,06+(p/hc+1,50)1/2) [(1,414*0,18/(1,06+(1,20/0,18+1,50)1/2)

h1 = [1,414*hc/(p/hc+2,56)1/2) h1 = [1,414*0,18/(1,20/0,18+2,56)1/2)

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 3,65 / (9,81 *0,07)1/2

h2 = (h1/2)*[{1 + 8*(F1)2}1/2 -1] h2 = (0,07/2)*[{1 + 8*(4,6)2}1/2 -1]

Page 2: MEZCLA RAPIDA

Vertedero sin contracción 2 Ing. Yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

9Cálculo de velocidaden el punto 2 (v2) v2 = q/h2 v2 = 0,24/0,43 0.57 mts/seg Extensión total

de canales

10

Cálculo de pérdida

de energía 0.41 mts Pérdida total de E.

11Cálculo de longitud Longitud deldel resalto 2.15 mts resalto

12Velocidad media en resalto hidráulico Vm = (v1 + v2)/2 Vm = (0,56 + 3,68)/2 2.11 mts/seg Velocidad media

13Tiempo de mezcla V = e/t, de donde:el resalto hidráulico T = L/Vm T = L/Vm 1.02 seg Tiempo de mezcla

14

Cálculo Grad. Veloc.

Coef. de Viscos, u 1745 Gradiente de

Peso especifico y 9804 Velocidad

15

Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 2.11 mts/seg O.K.R.A.S. 4.56 O.K.

1745 O.K.

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2 h = (0,42 - 0,07)3 / 4*0,42*0,07

L = 6*(h2 - h1) L = 6*(0,43 - 0,07)

1,307*10-3 Kg-sg/m2 G = (g/u*h/T)1/2 G = (9804/1,307*0-3 * 0,42/1,02)1/2 seg-1

Kg/m3

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00

G(seg-1) > 1000 seg-1

Page 3: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager 3 Ing. Yevaz

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD 80 LPS

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.Caudal (Q) 0.080 m3/segViscosidad dinámica N*sg/m2 V= Q*86,4 V= 0,080*86,4 6912 M3Acelar. Gravedad 9.81 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.40 mtsAltura del perfil (p) 0.40 mts

10.20 mts

2 Altura Total = p + H Z = H + p Z = 0,40 + 0,15 0.60 mts

3Velocidad al pie del

perfil 3.13 mts/seg

4Altura de la láminade agua en la cresta mts h1 = Q/(v1 * b) h1 = 0,080/(3,06*0,60) 0.0638 mts

5

Cálculo Número de

Froude (F1) 3.9588

6

Relación H conjugadas 5.62 mts

Altura final del perfil h2 0.36 mts

7

Cálculo de pérdida

de energía, H 0.28 mts

8Cálculo de longituddel resalto *** K = Ven T. Chow, Pag 390. Fig 15.4 2.20 mts

9Velocidad al final delperfil creaguer mts/seg v2 = Q / (h2 * b ) v2 = Q / (h2 * b ) 0.557 mts/seg

DATOS DE

1,307*10-3

Fórmula general P.C. Altura lámina de agua

Q = 2,225 * b * H3/2

H = [Q/(2,225 * B)]2/3 H = [0,080/(2,225 * 0,60)]2/3

v1 = [2g * (Z - H/2)]0,5 v1 = [2* 9,8 * (0,53 - 0,153/2)]0,5

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 3,06 / (9,81 *0,0436)1/2

h2/h1 = 1/2*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1]

h2 = (h1/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1] h2 = (0,043/2)*[{1 + 8 (4,67)2}1/2 -1]

H = (h2 - h1)3 / 4h1*h2 H = (0,27 - 0,04)3 / 4*0,27*0,04

L = h2 * KL = h2 * 6,10

Page 4: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager 4 Ing. Yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.

10Velocidad promedia en el perfil creaguer mts/seg vm = (v1 + v2) / 2 vm = (3,06 + 0,46) / 2 1.845 mts/seg

11Cálculo del tiempo de mezcla seg tm = L / vm tm = 1,77 / 1,759 1.19 seg

12

Cálculo Grad. Veloc.

Coef. de Viscos, u 1610

Gravedad, g 9.81 Tomamos un t. de mezcla = 1 seg

13

Cálculo vertedero

de control 0.23 mts

14Cálculo altura del vertedero de control Hv = h2 - H Hv = 0,27 - 0,17 0.13 mts

15

Curva del perfil

creagerX = 0,02 - 0,10 - 0,15 - 0,20 - 0,25 - 0,30 - 0,35 Y = 0,002 - 0,03 - 0,06 - 0,13 - 0,19 - 0,27 - 0,35

16

Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 1.85 mts/segTiempo de mezcla ~ = 1 seg 1.19 seg

R.A.S. 3.96

1610 min

1,06*10-6 Kg-sg/m2 G = (g/u*h/T)1/2 G = (9,81/1,06*10-6 * 0,24/1,0))1/2 seg-1

Kg/m3

H = [Q/(1,84 * L)]2/3 H = [0,080/(1,84 * 0,60)]2/3

X1,85 = 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,15 mts

Y = 2,47 * X1,85

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000

Page 5: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager 5 Ing. Yevaz

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD 80 LPS

SALIDA

Altura lámina agua

Altura nivel agua

Velocidad

Altura lámina aguaen cresta del perfil

Número de Froudeen la sección 1

Relación de alturas

Altura final resalto

Pérdida total de E.

Longitud delresalto

Volumen producido por la planta en el día

Page 6: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager 6 Ing. Yevaz

SALIDA

Gradiente de

Velocidad

O.K.O.K.

O.K.

O.K.

Page 7: MEZCLA RAPIDA

Vertedero con contracción 7 Ing. yevaz

VERTEDERO RECTANGULAR CON CONTRACCIONES CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD 350 LPS

Calcular el G. y el tiempo de mezcla rapida del vertedero rectangular con contracción, que sirve como mezclador rapido para un Q=de 350 lps, ancho B=0,70 m y altura P del vertedero sobre el fondo del canal de 2,0 m. El agua tiene una T = 10º C

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA1 Caudal (Q) 0.350 m3/seg

Viscosidad dinámica V= Q*86,4 V= 350*86,4 30240 M3

N*sg/m2

Acelar. Gravedad 9.80 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.70 mtsH. Vertedero (p) 2.00 mts

2Caudal unitario por

q = Q/B q = 0,350/0,70 0.50 m3/sg*mancho de vertedero

3Cálculo Profundidad

(hc) crítica mts 0.29 mts Altura críticaCequeo Verted Afor p/hc > 3 2,00 / 0,29 > 3 6.79 O.K

4

Cálculo profundidad h1 =

conjugadas (h1) mts 0.11 mts h1= Altura conjug.en el pto 1

5Cálculo de velocidaden el punto 1 (v1) v1 = q/h1 v1 = 0,50/0,11 4.73 mts/seg velocidad (v1)

6

Cálculo Número de

Froude (F1) 4.65 Número de Froudeen la sección 1

7

Cálculo profundidad

conjugadas (h2) 0.70 mts h2= Altura conjug.en el pto 2

8Cálculo de velocidaden el punto 2 (v2) v2 = q/h2 v2 = 0,50/0,70 0.72 mts/seg Velocidad en el

punto 2

Volumen producido por la planta en el día 1,307*10-3

Caudal q por ancho de vertedero

hc = [(q)2/g]1/3 hc = [(0,50)2/9,81]1/3

h1 = (2)1/2*hc/[1,06+(p/hc+1,50)1/2] [(2)1/2*0,29/(1,06+(2,00/0,29+1,50)1/2)h1/hc=[1,414*/[1,06+(p/hc+1,50)1/2] h1/hc=[1,414*/[1,06+(2,0/0,29+1,50)1/2]

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 4,73 / (9,81 *0,11)1/2

h2=(h1/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1] h2=(0,11/2)*[{1 + 8 (4,65)2}1/2 -1]

Page 8: MEZCLA RAPIDA

Vertedero con contracción 8 Ing. yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

9

Cálculo de pérdida

de energía 0.70 mts Pérdida total de E.

10Cálculo de longitud Longitud deldel resalto (Lj) 3.55 mts resalto

11Velocidad media en resalto hidráulico Vm = (v1 + v2)/2 Vm = (4,73 + 0,72)/2 2.72 mts/seg Velocidad media

12Tiempo de mezcla V = e/t, de donde:el resalto hidráulico T = L/Vm T = 3,55/2,72 1.30 seg Tiempo de mezcla

13

Cálculo Grad. Veloc. Para T = 10º C

Coef. de Viscos, u 2010 Gradiente de

Peso Espec. = Ps 9800 Velocidad

14

Distancia al punto En V. R. de pared gruesa: Punto aplicación

de aplicac. Coagula. 1.53 mts del coagulante

15Altura del dientepara la contracción hd = 1/6*h2 hd = 1/6*0,70 0.12 mts Altura de contracc.

16

Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 2.72 mts/seg O.K.

R.A.S. 4.65 O.K.

2010 min O.K.

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2 h = (0,70 - 0,11)3 / 4*0,70*0,11

Lj = 6*(h2 - h1) Lj = 6*(0,70 - 0,11)

1,307*10-3 Kg-sg/m2 G = [Ps*Hp/(u*T)]1/2 G=[(9800*0,70) / (1,307*10-3 *1,30)]1/2 seg-1

N/m3

Lm = 4,3 * (P)0,1 * (hc)0,9 Lm = 4,3 * (2,0)0,1 * (0,29)0,9

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000

Page 9: MEZCLA RAPIDA

Canaleta Parshall 9 Ing. yevaz

CANALETA PARSHALL CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD 25 LPS

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

1Caudal (Q) 0.025 m3/seg V = Q * 86,4Viscosidad dinámica 1.01E-06 m2/seg V= 25*86,4 2160 M3Temperatura 20º C

2

Acelaración gravedad 9.81 mt/sg2Ancho (w) garganta 0.076 mtsAncho inicio parshall (D) 0.259 mtsAltura caída canal. (N) 0.057 mtsCaída (K) canal. admis 0.025 mtsAncho final parshall (C) 0.178 mtsLargo tramo 1-3 Parshall (G') 0.305 mts 0.646412411118294CONDIC. HID. EN ENTRADA 0.6329

3 Altura de la lámina de agua 0.28 mts Lámina de aguaChequeo según el RAS ho / w = 0,18 / 0,152 ho / w = 0,18 / 0,152 3.73 ho/w mayor 0,4 - 0,8

4Ancho canaleta en la Ancho en el puntosección de medida D' = 2/3 * (D - w) + w D' = 2/3 * (0,403 - 0,152) + 0,152 0.20 mts de medición

5Velocid. en la secciónde medida Vo = Q /D' * ho Vo = 0,025 /0,32 * 0,18 0.45 mts/seg Velocidad

6Energía específica

Carga hidr. Disponible 0.35 mts Carga hidr. Dispon.CONDIC. HID. GARGANTA

7

Cálculo de la Velocidad antes

del resalto, en la garganta: V1 = 1.83 mts/seg Veloc. Pto 1

*** *** Dar valor a V1: *OjO* 1.8289 *** -6.454 -6.454 * Por tanteo este Vr

8

Cálculo altura del agua Altura antes del

antes del resalto 0.18 mts resalto. Pto 1

9

Cálculo Número de

Froude (F1) 1.38 # Número de FroudeCONDIC. HID. EN LA SALIDA

10

Cálculo altura del Altura despues del

resalto hidráulico 0.27 mts resalto. Pto 2

Volumen producido por la planta en el día Q = 0,176 * ho1,547

"De la formula para Q se despeja Ho"

ho = (Q/0,176)1/1,547 ho = (0,025/0,176)1/1,547

Eo = (Vo)2/2g + ho + N Eo = (0,44)2/2*9,81 + 0,18 + 0,114

(V1)3 - 2g*V1*Eo = - 2gQ/w (V1)3 - V1(2*g*Eo) = - 2g*Q/w

(V1)3 - V1(2g*Eo) = - 2gQ/w

h1 = Eo - (V1)2/2g ó h1 = Q/(V1 * w) h1 = Eo - (V1)2/2g ó h1 = Q/(V1 * w)

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 2,09 / (9,81 *0,078)1/2

h2 = ((h1)/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1] h2 = (0,078/2)*[{1 + 8 (2,38)2}1/2 -1]

Page 10: MEZCLA RAPIDA

Canaleta Parshall 10 Ing. yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

11Cálculo de velocidad Velocidad despuésdespués del resalto v2 = Q / h2 * w v2 = 0,025 / 0,23 * 0,152 1.21 mts/seg del resalto

12

Cálculo de Energía

específica 0.35 mts Pérdida total de E.

13 Grado de sumergencia S = (h2 - N) / ho S = (0,23 - 0,114) / 0,18 0.76 Sumergencia

14 Pérdida de carga hf = ho + N - h2 hf = 0,18 + 0,114 - 0,23 0.07 mts Pérdida de carga

15Tirante en la bocade salida h3 = h2 - N + K h3 = h2 - N + K 0.24 mts Desnivel al entregar

16Velocidad en la secciónde salida V3 = Q / (h3 * C) V3 = 0,025 / (0,19 * 0,394) 0.59 mts/seg Velocidad salida

17Velocidad promedia en la salida Vm = (V2 + V3)/2 Vm = (0,72 + 0,33)/2 0.90 mts/seg Velocidad media

18 Tiempo de recorrido t = G' / Vm t = 0,61 / 0,53 0.34 seg Tiempo de recorrido

19Cálculo Grad. Veloc.

1.01E-06 1401 Gradiente deGravedad, g 9.81 mts/seg Velocidad

20

Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 1.83 mts/seg NOR.A.S. 1,70 < F < 2,50 1.38 # NO

1.38 # NO

1401 OKho / w debe estar entre 0,40 - 0,80 3.73 mts NO

E2 = h2 + (V2)2/2g E2 = 0,23 + (0,72)2/2*9,81

Coef. de Viscos, u a 20O C mts2/seg G = (g/u*hf/t)1/2 G = (9,81/1,01*10-6 * 0,06/1,16)1/2 seg-1

4,50 < F < 9,00

G(seg-1) > 1000 seg-1

Page 11: MEZCLA RAPIDA

Mezclador de paletas 11 Ing. Yevaz

MEZCLA RAPIDA CON AGITADOR DE PALETAS PLANAS CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR Y EL VOLUMEN DEL MEZCLADOR

Se desea hacer M.R. con un agitador de 6 paletas planas de 0,50 m de Diam. Se conoce la u, el No. de Reynolds

el G, y el tiempo de retención. Determinar Veloc. De rotación,, el caudal y la potencia del motor para una e=62%

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.

1Caudal (Q) ? m3/seg V= Q * 86,4 V= Q * 86,4 M3Viscosid. dinámica N*sg/m2

2

Acelarac. Gravedad 9.81 mt/sg2No. de Reynolds 500,000Gradiente Velocidad 700.00Tiempo Retención 1.00 minK para 6 paletas 6.30D. de paletas planas 0.50 mtsEficiencia motor (e) 62.00% Kgs/m3Densidad del agua (y) 1000.00

3N =

2.28 RPS137 RPM

4Potencia requerida 2327 Wpara la mezcla 3.12 HP

5 Volumen mezclador 4.17 M3

6Cálculo del caudal

Q = V / T Q = 4,17 / 10 4.170 m3/min69.50 lps

7Potencia del motor P = N / e P = 2327 / 0,62 3754 W

5 HP

8Chequeo con el 1.00 seg

1,139*10-3

seg-1

Velocidad rotación del agitador N = ((NR * u) / y * d2) ((500,000*1,139x10-3)/(1000*0,52))

P = K*y*N3*d5 P = 6,3*1,000*2,783*0,55

V = P / (G2 * u) V = 2327 / (7002 * 0,001139)

Td (seg) < 20

Page 12: MEZCLA RAPIDA

Mezclador de paletas 12 Ing. Yevaz

8RAS 700 min 500 < G(seg-1) < 2000

Page 13: MEZCLA RAPIDA

Mezclador de paletas 13 Ing. Yevaz

MEZCLA RAPIDA CON AGITADOR DE PALETAS PLANAS CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR Y EL VOLUMEN DEL MEZCLADOR

SALIDA

Velocidad de

rotación delagitador

1 W = 0,001341 hp

Volumen mezclador

Caudal a mezclar

O.K.

Volumen producido por la planta en el día

Page 14: MEZCLA RAPIDA

Mezclador de paletas 14 Ing. Yevaz

O.K.

Page 15: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 15 Ing. Yevaz

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 90 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

0

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDACaudal (Q) 0.110 m3/segViscosidad dinámica 1.01.E-06 N*sg/m2 V= Q*86,4 V= 0,050*86,4 9504 M3Acelar. Gravedad 9.81 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.70 mtsAltura del canal 0.70 mtsCoefic. de vertimiento (Cd) 2.225

Altura del perfil (p) 0.40 mts

CAMARA AQUIETAMIENTO:Dimensiones:

Altura (h) 2.00 mts Estas dimensiones

Ancho (b) 1.00 mts son asumidas al

Largo (l) 1.20 mts igual que la ha.

1m3 V = l * b * h V = 1,50 * 1,03 * 1,46 2.40 m3

2mts/seg v1 = Q / (b * l) v1 = 0,090 / (1,03 * 1,46) 0.09 mts/seg

3mts/seg v2 = Q / (b * l) v2 = 0,090 / (1,65 * 1,03) 0.06 mts/seg

4mts/seg 0.11 mts/seg

5Cálculo del tiempo de retención

seg t = l / v t = 1,46 / 0,08 11 seg O.K.

6Cota de piso de la cámara 199.000

Altura de la lámina de agua en la cámara 1.200Nivel de agua en la cámara 200.200

7

DATOS DE

Volumen producido por la planta diario

Q = 2,225 * L * H1,5

Cálculo del Volumen de la cámara de aquietamiento

Cálculo de la Velocidad por la cara 1,03 x 1,46

Cálculo de Velocidad sentido ascensional

Cálculo de la Velocidad real en la cámara v = ((v1)2 + (v2)2)1/2 v = ((0,06)2 + (0,05)2)1/2

Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Cálculo de la cámara de excesos

Page 16: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 16 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

8

9 Huecos de: 0.500 0.10 Area 9 huecos: 0.450 m26 Huecos de: 0.250 0.10 Area 6 huecos: 0.150 m2Ranura 0.700 0.05 0.035

Area total de los huecos: 0.635 m2

9mts/seg v = Q / A v = 0,090 / 0,588 0.17 mts/seg Flujo laminar

10K = 2,52 2.52

mts 3.85E-03

11Nivel de agua en la cámara 200.200

Pérdida en muro difusor 0.004Nivel de agua en la cámara 200.196

MEDICION MEZCLA RAPIDA

1Lámina de agua

mts 0.171 mts sobre el perfil

2 Altura Total = p + H Z = H + p Z = 0,35 + 0,112 0.571 mts Altura nivel agua

3 Altura de cortina Hc = 0,862 -0,112 0.691

4 Relación de altura (RA) RA = p/Ha RA = 0,75/0,11 4.05 > 1,33 ; O.K.

5Velocidad al pie del

perfil 3.09 mts/seg Velocidad

6Altura de la lámina Altura lámina aguade agua en la cresta mts h1 = Q/(v1 * B) h1 = 0,090/(2,82*1,06) 0.05 mts en cresta del perfil

7

Cálculo Número de F1 esta 4,5 y 9,0, Resalto estable Número de Froude

Froude (F1) 4.37 en la sección 1

8

Cálculo altura del

resalto al final 0.31 mts Altura final resalto

9

Cálculo de pérdida

de energía 0.265 mts Pérdida total de E.

Cálculo del Muro difusor en la cámara

Cálculo de la Velocidad de paso por el muro difusor

Cálculo de la pérdida de carga en el muro difusor

K = (1/0,63)2

h = K * (v)2 / 2 * g h = 2,52 * (0,15)2 / 2 * 9,81

Cálculo nivel de agua en el canal de aproximac.al perfil

Cálculo de lámina de agua en el perfil creaguer H = Q / (2,225 * b)0,6667 H = 0,090 / (2,225*1,08)0,6667

v1 = [2g * (Z - H/2)]0,5 v1 = [2* 9,8 * (0,53 - 0,153/2)]0,5

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 2,82 / (9,81 *0,03)1/2

h2 = (h1/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1] h2 = (0,03/2)*[{1 + 8 (5,72)2}1/2 -1]

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2 h = (0,21 - 0,04)3 / 4*0,03*0,21

Page 17: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 17 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

10Cálculo de longitud Longitud Resaltodel resalto (Lr) *** Libro Ven T. Chow, Pag 1.40 mts Ver esquema ****

11Cálculo del tiempo retencióno mezcla en el resalto t = Volumen/Caudal t = [(0,03+0,21)/2]*0,60*1,55/0,090 1.94 seg tiempo de mezcla

12

Cálculo Grad. Veloc.

Coef. de Viscos, u 1.01.E-06 1151 Gradiente de

Gravedad, g 9.81 Velocidad

13

Cálculo vertedero

de control 0.194 mts

14 Cálculo lámina vertiente 0.145 mts

15Cálculo altura del Altura del dientevertedero de control Hv = h2 - h3 Hv = 0,21 - 0,127 0.160 mts para perman resal

16

Curva del perfil Creager

Geometría del perfilX = 0,05 - 0,10 - 0,15 - 0,20 - 0,25Y = 0,012 - 0,045 - 0,096 - 0,160 - 0,25

17 Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 3.09 mts/seg O.K.

R.A.S. 4.37 O.K.

0 min O.K.

18Lámina requerida después del resalto: 0.31Nivel del piso = 1,0 por encima de la cota de llegada 272.20Nivel del piso cámara reparto 271.50Nivel de agua en la cámara de salida 272.08

DISEÑO DE FLOCULADOR TIPO ALABAMA

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULTA UNID. SALIDA

1

Caudal (Q) 0.030 m3/seg 34.5 Vol. del floculadorNúmero de cámaras 12Número secc. con G diferente 4Ancho (L1) 1.13 mts A = L1 * L2 A = 2,32 * 2,32 1.30 M2 Area cada camar

Para NF=5,85, L/h2 =5,85Lr = 4,59 * 0,21

m2/seg G = (g/u*h/t)1/2 G = (9,81/1,01*10-6 * 0,25/2,17))1/2 seg-1

Kg/m3

H = [Q/(1,84 * L)]2/3 H = [0,090/(1,84 * 0,60)]2/3

h3 = (Q / (1,84*1,08))0,667 h3 = (0,090 / (1,84*1,08))0,667

X1,85 = 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,112 mts

X1,85 = 2,0*0,1120,85Y; Y = 3,21 * X1,85

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Page 18: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 18 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA1Largo (L2) 1.15 mtsProfundidad (H1) 2.21 mts V = A * Hm V = 5,38 * 1,16 2.87 M3 Vol. cada camaraProfundidad (H2) 2.21 mts T = A / Q T = 5,38 / 0,030 95.7 seg Per. Reten.en /camara

ZONA 1: T = 12*(5,38 / 0,030) 19.15 minutos Per. Retención total

21.30 mts0.258 mts A1 = L1 * L2 A1 = 0,28 * 0,28 0.07 m2 Area del codo0.258 mts

3Cálculo efecto

de agujero 0.02608 # Número canales

4

Cálculo del efecto de K = Espacio entre

cambio de dirección 0.6 0.00621 mts los tabiques

5Pérdida de cargatotal en los codos h = h1 + h2 h = 0,03343 + 0,00624 0.03 mts/seg Velocidad en

los canales

7

Pérdida total en las

h' = 3 * h h' = 3 * 0,0397 0.097 mts/seg Velocidad en ZONA 2:

81.30 mts0.286 mts A2 = L1 * L2 A2 = 0,35 * 0,35 0.08 m2 Area del codo0.286 mts

9Cálculo efecto Pérdida

de agujero 0.01727 mts de carga

10

Cálculo del efecto de K = Pérdida de

cambio de dirección 0.6 0.00411 curvas de 180º

11Pérdida de carga mts Pérdida de cargatotal en los codos h' = h1 + h2 h' = 0,03343 + 0,00624 0.02 total en el tramo

12Pérdida total en las

h'' = 3 * h' h'' = 3 * 0,0397 0.0642

ZONA 3:

131.30 mts0.317 mts A3 = L1 * L2 A3 = 0,42 * 0,42 0.10 m2 Area del codo0.317 mts

Tres cámaras con codos de sección

h1 = [Q / (Cd * A)]2/(2*g) h1=[0,040/ (0,63 * 0,08)]2/(2*9,81)

h2 = K * [Q / A)]2/(2*g) h2 = 0,47* [0,040 / 0,08)]2/(19,62)

tres 1as cámaras

Tres cámaras con codos de sección

h1 = [Q / (Cd * A)]2/(2*g) h1=[0,040/ (0,63 * 0,12)]2/(2*9,81)

h2 = K * [Q / A)]2/(2*g) h2 = 0,47* [0,040 / 0,12)]2/(19,62)

tres 2as cámaras

Tres cámaras con codos de sección

Page 19: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 19 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

14Cálculo efecto Pérdida

de agujero 0.01145 mts de carga

15

Cálculo del efecto de K = Pérdida de

cambio de dirección 0.6 0.002726 curvas de 180º

16Pérdida de carga mts Pérdida de cargatotal en los codos h' = h1 + h2 h' = 0,03343 + 0,00624 0.0142 total en el tramo

17Pérdida total en las

h''' = 3 * h' h''' = 3 * 0,0397 0.042512

ZONA 4:

131.30 mts0.352 mts A3 = L1 * L2 A3 = 0,42 * 0,42 0.12 m2 Area del codo0.352 mts

14Cálculo efecto Pérdida

de agujero 0.0075 mts de carga

15

Cálculo del efecto de K = Pérdida de

cambio de dirección 0.6 0.0018 curvas de 180º

16Pérdida de carga mts Pérdida de cargatotal en los codos h' = h1 + h2 h"" = 0,03343 + 0,00624 0.0093 total en el tramo

17Pérdida total en las

h"" = 3 * h' h''' = 3 * 0,0397 0.0280

18Pérdida total en lasdoce cámaras h = h' + h'' + h'''+h"" h = 0,1190+0,0487+0,0235 0.2315

CALCULO NIVELES AGUA:N.de A.en la cámara de entrada 271.991Menos pérdida por entrada a la cámara 1 0.030N.de A.en la cámara 1 271.961Menos pérdida por entrada a la cámara 2 0.030N.de A.en la cámara 2 271.931Menos pérdida por entrada a la cámara 3 0.030N.de A.en la cámara 3 271.901Menos pérdida por entrada a la cámara 4 0.020

h1 = [Q / (Cd * A)]2/(2*g) h1=[0,040/ (0,63 * 0,12)]2/(2*9,81)

h2 = K * [Q / A)]2/(2*g) h2 = 0,47* [0,040 / 0,12)]2/(19,62)

tres 3as cámaras

Tres cámaras con codos de sección

h1 = [Q / (Cd * A)]2/(2*g) h1=[0,040/ (0,63 * 0,12)]2/(2*9,81)

h2 = K * [Q / A)]2/(2*g) h2 = 0,47* [0,040 / 0,12)]2/(19,62)

tres 4as cámaras

Page 20: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 20 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDAN.de A.en la cámara 4 271.881Menos pérdida por entrada a la cámara 5 0.020N.de A.en la cámara 5 271.861Menos pérdida por entrada a la cámara 6 0.020N.de A.en la cámara 6 271.841Menos pérdida por entrada a la cámara 7 0.014N.de A.en la cámara 7 271.827Menos pérdida por entrada a la cámara 8 0.014N.de A.en la cámara 8 271.813Menos pérdida por entrada a la cámara 9 0.014N.de A.en la cámara 9 271.799Menos pérdida por entrada a la cámara 10 0.009N.de A.en la cámara 10 271.789Menos pérdida por entrada a la cámara 11 0.009N.de A.en la cámara 11 271.780Menos pérdida por entrada a la cámara 12 0.009N.de A.en la cámara 12 271.771

19Altura tomada para cada cáma 2.21 Hira en las cuatro zonas de flo 0.30 Pendie. Altura funal = Hf culación Hf = Hi + b - h Hf = 1,10 + 0,30 - 0,1912 2.21

20Altura promedio en todas las cámaras Hm = (Hi + Hf)/2 Hm = (1,10 + 1,21)/2 2.21

21Período de retención Retención del aguaen las 12 cámaras Tt = 12 * T Tt = 12 * T 19.15 min en las 12 cámaras

Por cámara 1.60 seg

22Período de retención Retención del aguaen cada zona Tti = 3 * T Tt = 3 * 156,33 287.19 seg en cada zona

23

57.24 Grad. 1as camar.

46.58 Grad. 2as camar.

37.92 Grad. 3as camar.

30.75 Grad. 4as camar.

24V1 = Q / Ai 0.45 mt/seg Veloc. 1as camar.

V = Q / Ai V2 = Q / Ai 0.37 mt/seg Veloc. 2as camar.V3 = Q / Ai 0.30 mt/seg Veloc. 3as camar.V4 = Q / Ai 0.24 mt/seg Veloc. 4as camar.

Gradiente de Velocidad para cada zona del floculador

G1 = (g * h / t * u)1/2 seg-1

1,01*10-6 G = (g * h / t * u)1/2 G2 = (g * h / t * u)1/2 seg-1

G3 = (g * h / t * u)1/2 seg-1

G4 = (g * h / t * u)1/2 seg-1

Cálculo de la velocidad del agua en los codos.

Page 21: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 21 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

25Chequeo con el O.K.

R.A.S. 0,20 < V (mt/seg) < 0,40 0.34 mt/seg O.K.

19.15 minPASO AGUA FLOC-SEDIME

Se hará por medio de un box que parte de la cámara 12 del floculador, atravesando el muro de0,20 mts que separa el floculador del sedimentado, primero con sección 0,44x0,44 mts y luegorecorriendo la base inicial del sedimentador en sus 4,82 mts de ancho.

26Velocidad de paso del agua 0.44 mtsen el hueco (b x L) 0.44 mts v = Q / A v = 0,030 / 0,44*0,44 0.15 mt/seg

27Velocidad de salida por los 15 Huecos de 6" de diámetrohuecos sera de: 0.018 Sección v = Q / A v = 0,030 / 0,44*0,44 0.11 mt/seg

Con esta velocidad no hay posibilidad de sediment ni destrucción del floc. O.K.

28Pérdida de carga en el box:

En la entrada:

6.12E-04En las dos curvas:

9.79E-04En el Box:

0.013 2.30E-04En los huecos de salida:

6.53E-041.82E-03

29 Nivel agua en sedimentadorN.de A.en la cámara 12 271.771Menos pérdidas en el box 0.0018N.de A.en el sedimentador 271.770

20 < G (seg-1) < 70 seg-1

20 < td (min) < 40

h1 = 0,5 * (v)2 / 2*g h1 = 0,5 * (0,15)2 / 2*9,81

h2 = 2,0 * 0,40 * (v)2 / 2*g h2 = 2,0 * 0,40 * (0,15)2 / 2*9,81

h3 = (v*n * R2/3)2 h3 = (0,15*0,013 * R2/3)2

h4 = (v)2 / 2*g h4 = (0,11)2 / 2*9,81

Page 22: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 22 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

SISTEMA DE SEDIMENTACION DE ALTA TASA

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDACaudal (Q) 0.030 m3/segViscosidad dinámica 0.00000101 m2/segAcelaración Gravedad 9.81 mt/sg2Placa planas de A.C.:Ancho: (b) 1.20 mtsLargo: (L) 2.40 mtsEspesor: (e1) 0.01 mtsSeparac. entre placas (e) 0.05 mtsNo. de filas de placas 2Inclinac. de las placas(Ø) 60 GradosSc =Vr crit. Sedim. altasa 1.0 PlacaplanaNúmero de Unidades 1 Unid.Carga Superficial (q) 172.00 m3/m2/día

1 Caudal Diario m3/día V = Q*86,4 V = 40*86,4 2,592 m3/día Volumen diario planta

2Cálculo del Area requerida del sediment. m2 A = Q / CS * (1+e1/e) A=0,040/160*(1+0,01/0,05) 18.08 M2 Area requerida

3 Cálculo de ancho libre total mts L libre=No. filas placas * L L libre = 2 * 2,40 4.80 mts Ancho libredel sedimentador **** Colocar tres filas de placas

4Cálculo de la longitud dela zona de placas mts L placas = A / L libre L placas = 18,08 / 4,80 3.77 mts Largo zona placas

5Cálculo de la proyección de las placas 60 Grados mts Lp = b * Cos (60) Lp = 1,20 * Cos (60) 0.60 mts Long. Proyección

6Cálculo de la longitud totaldel sedimentador **** mts L total = Lplacas + Lp L total = 3,60 + 0,60 4.37 mts Longitud total sedim.

DATOS DE ENTRAD

Page 23: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 23 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

7Cálculo de la separaciónhorizontal entre placas mts Eplacas = e / sen(60) Eplacas = 0,05 / sen(60) 0.058 mts Separación Horizontal

entre placas

8Cálculo de la separaciónhoriz.entre ejes de placas mts Sh = e + e1/ Sen (60) Sh = 0,05 + 0,01/ Sen (60) 0.0693 mts Pérdida total de E.

9Cálculo del número de Número total placasplacas en cada fila # # placasxfila = Lplacas/Sh # placasxfila = 3,60 /0,0693 55.0 # por cada fila

10Cálculo del número total Número total placasde placas del sedimentad # # total placas = #placxfi*#fi # total placas = 52x3 110 # del sedimentador

SISTEMA DE APOYO:

* Los separadores vienen de 1,10 mts de longitud, por lo que de uno salen 3 de L=0,366 mts* Como el # de placas es de 156, el # de separadores será 156/2*12 = 936

CLASE FLUJO PLACAS:

11 Velocidad de ascenso mts/seg Vo = q / 86,400 Vo = 160 / 86,400 1.99E-03 mts/seg Velocidad de ascenso

12Número de Reynolds Flujo Laminar

Re Re = Vo*e/u Re = 0,001852*0,05/0,000010 98.55 Re < 500

13 Cálculo de la velocidad mts/seg 142.77 m/díapromedio de flujo A = Area del sedimentador A = 4,20 x 7,20 0.10 m/min Velocidad de flujo

14 Tiemp retención en lacelda min tc = l / Vo tr = 1,20 / Vo 12.10 Min Tiempo reten. celda

15 Tiempo retenc.en Sedimen min ts = V / Q ts = 7,2*3,6 *4,0/0,040*60 46.59 Min Tiempo retención Sed

CARGA EQUIVALENTE:

16Cálculo de la longitud rela Longitud relativa deltiva del sedimentador mts L = L / e L = 1,20 / 0,05 24 mts sedimentador

* Las placas se apoyarán sobre cuatro vigas lonfitudinales de concreto, dos laterales de 0,10x0,30 m y dos interiores de 0,20 x 0,30 mt. Las vigas laterales son una especie de voladizos apoyadas en los muros; las vigas interiores van apoyadas cada una obre tres columnas cortas de 0,20x0,20 m* Las placas se separarán entre sí por medio de separadores en U de A.C., de 5 cm de altura y 0,366 de largo.

Alternadamente las placas se instalan, una sin separador y otra con doce separadores, esta última lleva seis

separadores en cada cara.

vo = Q / A*senØ vo = Q / A*senØ

Page 24: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 24 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA16 Cálculo longitud relativa Longitud relativa en la

regíon de transición L1 = Eplacas * Re 0,058 * 91,68 5.69 mts regíon de transición

17 Cálculo longitud relativa Longitud relativa parasedim. Altasa, Flujo lamin Lu = L - L1 Lu = 24 - 6,69 18.31 mts sedim. Altasa, F.Lam

18Cálculo de la carga super Vsc = Vsc = Carga equiv.a un sedi.ficial eqivalente m2/m2/día Vo*Sc/senØ+Lu*cosØ 160*1,0/0,866+18,71*0,5 17.16 m3/m2/díaconvenc. de = q.

SISTEMA RECOLEC. A.S.:* La recolección de agua sedimentada se hará mediante tubos de 6" con orificios de Diam = 1" en su partesuperior. Los tubos van ubicados transversalment, descargando en una canaleta longitudinal que va por elcentro del sedimentador, la cual a su vez descarga en el canal de aguas sedimentada.* Son ocho tubos, con 11 orificios cada de Diam 1".

* Caudal por tubo = 0,030 / 8

19 Caudal recoge la canaleta m3/seg Qt = Q / 8 Qc = 0,030 / 8 0.00375 m3/seg Caudal cada canaleta

20 Diámetro del tubo Sec. Llena 0.107 mts Altura lámina de aguaComo se usará tubos de AC no se recomienda tubos de 4"que sólo tienen 0,10 m, entonces d=6

21Diámetro de los orificios y 0.0254 mts Hv = Ho * 40% Hv = 0,128 * 40/100 0.11 mts Altura de vertederosnúmero de orificios 11 Unid. separados 0,20 mts

22 Gasto por orificio m3/seg Qo = Qc / 11 Qc = 0,00375 / 11 3.41E-04 m3/seg Caudal por orificio

23Pérdida de carga mts 0.026 mts Pérdidas en tubosValor de K 10.9

CANALETA RECOLEC. A.S.Se dimensiona de 0,30 de base por 0,32 de altura 0.18 mts Altura verted. Igualar

25 Altura critica en la descargab = ancho de canaleta 0.3

ho = Altura al inicio 0.10 mts alt. crítica descargaho = 1,732 * hc ho = 1,732 * 0,10 0.17

Como se escogió 0,32 mts, no habrá rebose

26Canal de agua sedimentada

Se dimensiona de 0,70 m de ancho x 1,90 de altura, para comodidad de su inspec-ción. El canal de la planta tiene sección triangular con base 0,60 m en la parte su-perior y 0,10 m en la parte inferior, por lo cual es supremamente incomodo efectuar

d = Q0,4 d = (0,00375)0,4

h = (g)2 / K*(d)4 h = (9,81)2 / 10,9*(0,0254)4

hc = ((Q)2 / g * (b)2)0,667 hc = ((0,030)2 / 9,81 * (0,30)2)0,667

Page 25: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 25 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDAsu inspección.

SISTEMA DE DESAGUE:

28 Profun. del sedimentador 4.00 mts Este valor es asumido 4.00 mts De acuerdo con RAS

29 Condiciones vaciado total m3/seg

Area compuerta 0,30x0,30 0.09 m2 0.478 m3/seg

30 Tiempo de vaciado min t = V / Q t = V / Q

31 CHEQUEO CON EL RAS: RECOMENDACIÓN RAS: RESULTAD COMENTARIO:Tiempo de retención 10 - 15 Minutos 46.59 minProfundidad 4,00 - 5,50 mts 4.00 mts O.KInclinación de las placas 60º 60 Grados O.KDistancia entre placas 5 - 10 cms 0.05 mts O.KEspesor de placas A.C. 8 - 10 mm 10.00 mm O.KNúmero de unidades:

> 2, N.de C. Bajo y Medio 1> 3, N.C. Medio Alto y Alto -

Carga Superficial 120 - 185 m/día 172.00 m/día O.KSistema de salida Tirante de agua > de 8 cms 0.0 cms O.KNúmero de Reynolds < 500 98.55 O.KExtracción de lodos Continua -Tasa de rebose: 1,7 - 3,6 lts/seg*mts 0.00 l/s*m

DISEÑO DEL SISTEMA DE FILTRACION DE TASA DECLINANTE CON LECHOS DOBLE, AUTOLAVABLES. CAPACIDAD 50 LPS

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULTA UNID. SALIDACaudal (q) 0.030 m3/segCarga superficial adopt 240 m3/m2*día

0.2778 cm/seg

5.30 mts Caudal a procesar = Q: Caudal a procesar = Q:

Q = 0,60 * Ao * (2gh)0,5 Q = 0,60 * Ao * (2gh)0,5

DATOS DE ENTRADA

Veloc. de filtracción para esta carga superficial

Ancho del sedimen. B, para conservar el paramento exterior del Floc. y del sedim.

Page 26: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 26 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDAAncho de los muros - e 0.25 mts Q = q * 86,4*1,000 Q = 0,015 * 86,4 * 1,000 2,592.0 M3/día Caudal de la plantaNúmero de muros - # 3 mts Volumen diarioVeloc lavado adopt. (vl) 60.00 cm/minVeloc lavado adopt. (vl) 0.01 m3/segAceleración gravedad 9.81 m/seg2

1Número de Unidades 2 # No. de filtrosSelección con el RAS *** 2 Mínimo N.de C. Medio Alto

2Cálculo del Area deFiltración m2 A = Q / CS 10.800 m2

3Cálculo del espacio de Espacio ocupadolos muros de los filtros mts e1 = e * # e1 = 0,20 * 5 0.75 mts por muros de cajas

4Ancho disponible para Ancho disponiblelas cajas de los filtros mts br = L - e1 br = 7,60 - 1,00 4.55 mts para las cajas filtros

5 Ancho por caja para filtro mts bf = br / # bf = 6,60 / 4 2.28 mts Ancho por caja

6Cálculo del Area deFiltración por filtro m2 Af = A / # Af = 14,40 / 4 5.40 M2 Area unitaria / filtro

Af = 3,75 * 1,51 5.55925 M2

7Cálculo del largo de la caja del filtro *** ml Lf = Af / bf Lf = 3,60 / 1,65 2.44 mts Largo de la caja

8

Selección de las viguetaspara el falso fondo:Viguetas 16 cm de ancho 0.15 # No. Viguetas = Lf / 0,16 No.Viguetas=2,18 / 0,16 15 # ViguetasLongitud definitiva *** Valor entero obtendo * 0,15 No.Viguetas = 14*0,16 2.24 mts Longitud adoptada

9La nueva carga superficialsería: CSr = Q /Lf*bf*#) CSr = 3456 /(2,08*1,65*4) 233.12 m3/m2*día

LAVADO DEL FILTRO:

10Caudal necesario para Caudal para lavarlavar un filtro: m3/seg QL = Af * vl QL = 3,60 * 0,01 0.056 m3/seg Ql < Q, O.K.

** Queda un renuente de 0,040 - 0,036 = 0,004 m/seg, el cual seguirá circulando por la conducción, grantizando así no se desocupe la tubería y por lo tanto no tome aire, evitando asísobrepreciones qu pongan en peligro su estadoComo se colocan dos canaletas el caudal se diviede en la misma forma, 0.0278

DATOS DE ENTRADA

Q = 0,044 (Q)1/2 Q = 0,044 (Q)1/2

Page 27: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 27 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

11

Cálculo de la canaleta de lavado L = 2,24 mts *Largo 2.24 mts Cálculo de la altura crítica: Altura crítica de

Ancho *** 0.30 mts 0.096 mts descarga.Alto: *** 0.25 mtsAltura agua al inicio (ho) mts ho = 1,73 * hc ho = 1,73 * hc 0.166 mts

** Para garantizar descarga a caídfa libre, le adicionamos un 40% de ho, así: 0.25 mts *Redondear esta vr.

12

Compuerta de descarga 0.30 mts Cálculo de pérdida de carga

Cuadrada: Largo*Ancho 0.30 mts 0.049 mts Pérdida de carga** Luego, el nivel de agua subirá 0,15 mts + 0,055 = 0,17 mts, sobre el piso o base de lacompuerta. 0.20Con este valor determinamos el valor de ho = 1,73 * ho 0.085 mtsValor total sobre el eje: 0.235 mtsTomando el promedio 0.166 mts

**Definición medidas canaleta Luego, este valor se adiciona en un 40% 0.23 mts Altura canaletaPERDIDA DE CARGA: 0.25 mts Base de la canaleta

131. Durante la filtración. 0.08 mts Espesor de los murosAdmisión al filtro. *** Se hace por compuerta lateral circular de 10"Area de entrada: Comp 10" *** 0.2540 m mts 0.051 m2 Area de entradaCaudal por filtro: m3/seg Qf = Q / 4 Qf = 0,050 / 4 0.015 m3/seg Caudal por filtro

Cálculo pérdida compuerta: 0.0124 mts Pérdida de carga

Velocidad de filtración 0.1667 mts/minEspesor antracita (ea) 50.00 cmtsPorosidad de antracita (poa) 0.73Diam. Medio partic. (dpa) 0.10 cmtsEspesor arena (er) 25.00 cmtsPorosidad de la arena (por) 0.82Diam. Medio partic. (dpr) 0.05 cmtsGrava:Espesor e1 1,5" - 1" 7.00 cmtsEspesor e2 1" - 1/2" 5.00 cmtsEspesor e3 1/2" - 1/4" 5.00 cmtsEspesor e4 1/4" - 1/8" 5.00 cmtsEspesor e5 1,8" - 2 mm 10.00 cmtstotal: 32.00 cmtsViguetas en "V", diamet 0.0127 cmtsEspaciamiento niplesViscosidad cinemática 1.01E-02 cms2/segAceleración gravedad 9.81E+02 cm/seg2

hc = (QL)2 / (g*b2)0,333 hc = (QL)2 / (g*b2)0,333

h = [Q/0,63 * Ao]2 * 1/(2*g) h = [0,036/0,63*0,09]2*1/(19,62)

h = [Q/1,00 * Ao]2 * 1/(2*g) h = [0,010/1,00*0,0625]2 * 1/(2*g)

D

A

T

O

S

D

E

E

N

T

R

A

D

A

Page 28: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 28 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA14 Cálculo perdidas antracita: cmts 0.0048 cmts

15 Cálculo pérdidas en la arena 0.003 mts

16 Cálculo pérdidas en la grava h = v * e * 3 h = v * e * 3 0.0178 mts

17 ** Se usan viguetas prefabircadas en V invertidas de 1,61 m de largo, 0,16 mts de ancho0,15 mts de alto y 0,04 de espesor, provistas con niples plásticos de diámetro 1/2",

Altura de las viguetas *** espaciadas 7 cms centro a centro y alternadas en cada cara. 0.15 mtsLas viguetas se colocan una al lado de la otra, apoyadas en sus extremos y en el centrocon relleno de mortero 1:2 entre ellas hasta el nivel inferior de los niples plásticos.Además se debe colocar mortero entre las viguetas y los muros, de tal forma que el agua se vea obligada a circular unicamente por los niples.

Largo del filtro 2.24 mtsAncho de las viguetas 0.15 mtsNúmero de viguetas 15 Unid.Longitud de las viguetas 2.273 mtsSeparación de niples 0.07 mtsNúmero de niples por cara 31 Unid.Número niples por dos caras 62Número total niples por filtro 931Area de un niple 1.27E-04 m2Area total de los niples 0.1180 m2

mts 2.21E-03 mts

Resumen Pérdidas Filtracc: mts 0.0402 mts

2. Durante el lavado:

Pérdida en compuerta salida: mts 0.0304 mtsSección: Largo: 0.30 mts Ancho: 0.40 mts Area: 0.12 m2

Pérdida en los falsos fondos: mts 0.031 mts

Pérdida en la grava: 0.6 mts/seg h = V * e / 3 h = V * e / 3 0.064 mtsVelocidad de lavado 0.01 mts/seg

h=1,80*e*V*u*(1-po)2/(po3*d2*g) h=1,80*e*V*u*(1-po)2/(po3*d2*g)

h=1,80*e*V*u*(1-po)2/(po3*d2*g) h=1,80*e*V*u*(1-po)2/(po3*d2*g)

Cálculo pérdidas en el sistema de drenaje

Pérdida carga considerando los drenes como tubos cortos h = (Q /Cd * A)2 * 1/2 * g h = (Q /Cd * A)2 * 1/2 * g

h = (Q /Cd * A)2 * 1/2 * g h = (Q /Cd * A)2 * 1/2 * g

h = (Q /Cd * A)2 * 1/2 * g h = (Q /Cd * A)2 * 1/2 * g

Page 29: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 29 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

Pérdida en el lecho filtranteExpansión del lecho prevista:Arena: e=0,25 mts = 25% ** 0.0625Antracita: e=0,50 m= 25% ** 0.2000Tiotal expansión: 0.2625Peso específico antrac = Ps 1.50 gr/cm3Peso específico del agua = P 1.00 gr/cm3Peso específico arena = Ps 2.65 gr/cm3

Pérdida en la antracita: mts h = e * (Ps - P)/P * (1 - Po) h = e * (Ps - P)/P * (1 - Po) 0.068 mts

Pérdida en la arena: mts h = e * (Ps - P)/P * (1 - Po) h = e * (Ps - P)/P * (1 - Po) 0.074 mts

Resumen Pérdidas en lavado: 0.268 mts ++++++

180.0357 mts

192.00 mts 0.040 mts

** El nivel del vertedero de salida deberá estar a una altura de 0,467 + 0,027 = 0,494 m 0.303 mtsNivel vertedero de salida sobre el borde de los vertederos de la canaleta de lavado.Por seguridad se coloca 0,60 m 0.50 mts Este vr es asumido

20 Componentes del filtro: Cálculo de la pérdida de carga:Altura diponible para expansión del lecho 0.26 mtsAltura vertederos de la canaleta 0.23 mtsAltura disponible para pérdidas por el lavado 0.50 mtsAltura de la lámina de agua en el vertedero de salida 0.04 mtsAltura disponible por pérdidas en el inicio de la filtración 0.04 mtsAltura disponible para la variación de nivel del filtro 0.80Distancia del lecho expandido a la parre inferior de la canaleta 0.04Lámina de agua vertiente a la canaleta 0.04Total pérdida de carga: 1.95Vacío entre el piso y los falsos fondos: 0.25 mts 0Altura de viguetas de los falsos fondos 0.15 mts 0Espesor de grava por encima de los falsos fondos: 0.25 mts 0Espesor de la arena 0.25 mts 0Espesor de la antracita: 0.50 mts 0Borde libre 0.32 mts 0Total altura de la caja del filtro: 3.67 mts

Lámina de agua en el borde de la canaleta = 2 * L h = Q / (1,84 * 2 * L)0,6667 h = Q / (1,84 * 2* L)0,6667

Lámina de agua en el vertedero de salida, L = **** h = Q / (1,84 * 2 * L)0,6667 h = Q / (1,84 * 2* L)0,6667

Page 30: MEZCLA RAPIDA

La Paz - MR-Floc. 30 Ing. Yevaz

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

21Chequeo con el O.K.

R.A.S. O.K.O.K.

Page 31: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager - Bm. 31 Ing. Yevaz

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 50 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.Caudal (Q) 0.050 m3/segViscosidad dinámica N*sg/m2 V= Q*86,4 V= 0,050*86,4 4320 M3Acelar. Gravedad 9.81 mt/sg2Ancho (b) del canal 0.60 mtsAltura del canal 0.71 mtsCoefic. de vertimiento (Cd) 2.225Altura del perfil (p) 0.40 mtsCANAL DE REPARTO:

1V = Q/A V = 0,050/(0,51*60) 0.163 mt/seg

2R = Area moj./Perím. Moj R = 0,60*0,51/0,60+2*0,51 0.189

0.329

30.014 4.83E-05

n=Coef. de rugosidad=0,014

4 Pérdida total L = 4,50 mt 4.50 mts Ht = 4,50 * S Ht = 4,50 * S 2.17E-04 mts

50.80 mts Se deja este vertedero para Quedará localizado sobre la cota0.20 mts evacuar el Q de excesos 36,41, con una ranura para tabla

MEZCLA RAPIDA:6 Altura lámina de agua 0.11 mts

7 Altura total: Z Z = H + p Z = 0,40 + 0,15 0.51 mts

8 Relación de altura (RA) RA = p/Ha RA = 0,40/0,11 3.58

Velocidad al pie del perfil 2.99 mts/seg

10Altura de la láminade agua en la cresta mts h1 = Q/(v1 * B) h1 = 0,080/(2,99*0,60) 0.028 mts

DATOS DE

1,307*10-3

Velocidad del agua en el canal de reparto

Cálculo del Radio Hidráulico (R) R = (0,60*0,51/0,60+2*0,51)2/3

Pérdida unitaria (S) en el canal de reparto

S = [(V*n)/(R)2/3]2 S = [(0,163*0,014)/(0,329)]2

Control de excesos caudal - Vertedero de 0,80*0,20

Ha = [Q/(2,225 * B)]2/3 Ha = [0,050/(2,225 * 0,60)]2/3

v1 = [2g * (Z - H/2)]0,5 v1 = [2* 9,8 * (0,53 - 0,153/2)]0,5

Page 32: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager - Bm. 32 Ing. Yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.

11

Cálculo Número de F1 esta 4,5 y 9,0, Resalto estable

Froude (F1) 5.72

12 Relación alruras conjugadas 7.11 mts

13 Cálculo altura final del resalto h2 = h1 * h2/h1 h2 = 0,028 * 7,11 0.198 mts

14 Cálculo de pérdida de carga 0.2231 mts

15Cálculo de longituddel resalto *** Libro Ven T. Chow, Pag 1.487 mts

Cálculo del tiempo retención t = Volumen/Caudal t = [(0,028+0,197)/2]*1,487*0,60 2.01 seg

17

Cálculo Grad. Veloc.

Coef. de Viscos, u 1037

Gravedad, g 9.81

18 Cálculo vertedero de control 0.127 mts

19Cálculo altura del vertedero de control Hv = h2 - H Hv = 0,21 - 0,127 0.07 mts

20

Curva del perfil Creager

Geometría del perfilValores de X:

0.019 0.0020.02 0.0020.05 0.0130.10 0.0460.15 0.0970.20 0.170.22 0.200.25 0.250.30 0.350.33 0.420.35 0.47

21 Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 2.99 mts/seg

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 2,99 / (9,81 *0,0028)1/2

h2/h1 =1/2*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1] h2/h1 =1/2**[{1 + 8 (5,72)2}1/2 -1]

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2 h = (0,198 - 0,028)3 / 4*0,198*0,028

L/h2 =7,51L = 7,51 * 0,21

1,01*10-6 m2/seg G = (g/u*h/t)1/2 G = (9,81/1,01*10-6 * 0,223/2,01))1/2 seg-1

Kg/m3

H = [Q/(1,84 * L)]2/3 H = [0,080/(1,84 * 0,60)]2/3

X1,85 = 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,11 mts

X1,85 = 0,306*Y; Y = 3,26 * X1,85

Page 33: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager - Bm. 33 Ing. Yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.R.A.S. 5.72

1037 minCANAL REPARTO FLOC:

22Pérdida en el canal entre el 0.089diente y las compuertas 0.63 Cd Cd = Coefic. para agujero A = Area de compuerta = 0,15*0,20 0.03 m2

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000

h = [Q/(Cd*A]2 * 1/2g h = [0,025/(0,63*0,03]2 * 1/2*9,81

Page 34: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager - Bm. 34 Ing. Yevaz

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 50 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

SALIDA

Suficiente para elarrastre de limos

Despreciable

Quedará sobre lacota = 36,41

Altura lámina agua

Altura nivel agua

> 1,33 ; O.K.

Velocidad

Altura lámina aguaen cresta del perfil

Volumen producido por la planta en el día

Page 35: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager - Bm. 35 Ing. Yevaz

SALIDANúmero de Froude

en la sección 1

Relación H2/H1

Altura final resalto

Pérdida total de E.

Longitud ResaltoVer esquema ****

tiempo de mezcla

Gradiente de

Velocidad

Altura del dientepara perman resal

O.K.

Page 36: MEZCLA RAPIDA

Perfil Creager - Bm. 36 Ing. Yevaz

SALIDAO.K.

O.K.

Depende Compuer

Page 37: MEZCLA RAPIDA

Mezclador con motor 37 Ing. Yevaz

MEZCLA RAPIDA CON AGITADOR DE PALETAS PLANAS CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR Y DIMENSIONAMIENTO DEL MEZCLADOR

Hallar las dimensiones del M.R, equipado con una turbimna de 6 paletas, para una planta con Q=500 lps.La Dop=50 mg/lt

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.

1Caudal (Q) 0.500 m3/seg V= Q*86,4 V= 500*86,4 43200 M3Viscosid. dinámica N*sg/m2

Para cámara Cilíndrica:

2

Acelarac. Gravedad 9.81 mt/sg2 según Ritcher:Temper. media del agua D / d = 3Dosis alumbre (C) 50.00 mg/lt e/D = 1/10K para 6 paletas 6.30 2,7 < H/d < 3,9Turbina de 6 paletas 0.50 mts 0,75 < H/d < 1,30Eficiencia del motor 80.00% Kgs/m3 B/d = 1/4Densidad del agua (y) 1000.00 W/d = 1/5

319514

G = 19514 / T G = 19514 / 20 976

4Se adopta: T = 19514 / G T = 19514 / G 20

Gradiente de veloc. (G) 1000Tiempo de mezcla (T) 20 seg

5 Volumen de la cámara V = Q * t V = 0,50 * 20 10.00 M3

Dimensiones: D mts D/d = 3 2.33 mtsDiámetro turbina d mts H/d = 3 d = 2,33/3 0.78 mts

6Diametro Cámara D mts H = D

Altura nivel agua H mts

7

Potencia del motor 11390 WCon una e = 80% 14 KWSe adopta motor de: 15 KW

1,139*10-3

15o C

Para optimizar mezcla rapida, según Letterman GT = 5,9 * 106 / C1,46 GT = 5,9 * 106 / C1,46

seg-1

3,1416 * D3/4 = 10

Pi*D3/4 = 10

P = G2 * V * u P = G2 * V * u

Page 38: MEZCLA RAPIDA

Mezclador con motor 38 Ing. Yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID.8 Velocidad de Rotación 111 RPS

9

Dimensionamiento: w = Ancho de la paletaH = D h = Altura entre piso y paleta 2.33 mtsW = d/5 d = Largo de la paleta 0.78 mtsh = d D=Diámetro externo de la cámara 0.78 mtse = D/10 e = espesor de los muros 0.23 mts

10Chequeo con el 20.00 seg

RAS 1000

N = 60*[P/(K*y*(d)5)]1/3* N = 60*[11390/(6,3*1000*(0,78)5)]1/3

Td (seg) < 20

500 < G(seg-1) < 2000 seg-1

Page 39: MEZCLA RAPIDA

Mezclador con motor 39 Ing. Yevaz

MEZCLA RAPIDA CON AGITADOR DE PALETAS PLANAS CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR Y DIMENSIONAMIENTO DEL MEZCLADOR

SALIDA

Volumen de cámara

Potencia motor

Volumen producido por la planta en el día

Page 40: MEZCLA RAPIDA

Mezclador con motor 40 Ing. Yevaz

SALIDAVelocidad de Rotac.

O.K.

O.K.

Page 41: MEZCLA RAPIDA

Vertedero con contracción 41 Ing. yevaz

VERTEDERO RECTANGULAR CON CONTRACCIONES CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD 350 LPS

Calcular el G. y el tiempo de mezcla rapida del vertedero rectangular con contracción, que sirve como mezclador rapido para un Q=de 350 lps, ancho B=0,70 m y altura P del vertedero sobre el fondo del canal de 2,0 m. El agua tiene una T = 10º C

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA1 Caudal (Q) 0.017 m3/seg

Viscosidad dinámica V= Q*86,4 V= 350*86,4 1469 M3

N*sg/m2

Acelar. Gravedad 9.80 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.50 mtsH. Vertedero (p) 0.60 mts

2Caudal unitario por

q = Q/B q = 0,350/0,70 0.034 m3/sg*mancho de vertedero

3Cálculo Profundidad

(hc) crítica mts 0.05 mts Altura críticaCequeo Verted Afor p/hc > 3 2,00 / 0,29 > 3 12.23 O.K

4

Cálculo profundidad h1 =

conjugadas (h1) mts 0.015 mts h1= Altura conjug.en el pto 1

5Cálculo de velocidaden el punto 1 (v1) v1 = q/h1 v1 = 0,50/0,11 2.34 mts/seg velocidad (v1)

6

Cálculo Número de

Froude (F1) 6.18 Número de Froudeen la sección 1

7

Cálculo profundidad

conjugadas (h2) 0.13 mts h2= Altura conjug.en el pto 2

8Cálculo de velocidaden el punto 2 (v2) v2 = q/h2 v2 = 0,50/0,70 0.27 mts/seg Velocidad en el

punto 2

Volumen producido por la planta en el día 1,307*10-3

Caudal q por ancho de vertedero

hc = [(q)2/g]1/3 hc = [(0,50)2/9,81]1/3

h1 = (2)1/2*hc/[1,06+(p/hc+1,50)1/2] [(2)1/2*0,29/(1,06+(2,00/0,29+1,50)1/2)h1/hc=[1,414*/[1,06+(p/hc+1,50)1/2] h1/hc=[1,414*/[1,06+(2,0/0,29+1,50)1/2]

F1 = v1 / (g *h1)1/2 F1 = 4,73 / (9,81 *0,11)1/2

h2=(h1/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1] h2=(0,11/2)*[{1 + 8 (4,65)2}1/2 -1]

Page 42: MEZCLA RAPIDA

Vertedero con contracción 42 Ing. yevaz

PASO DATOS CANTID. UNID. FORMULA CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

9

Cálculo de pérdida

de energía 0.19 mts Pérdida total de E.

10Cálculo de longitud Longitud deldel resalto (Lj) 0.68 mts resalto

11Velocidad media en resalto hidráulico Vm = (v1 + v2)/2 Vm = (4,73 + 0,72)/2 1.30 mts/seg Velocidad media

12Tiempo de mezcla V = e/t, de donde:el resalto hidráulico T = L/Vm T = 3,55/2,72 0.52 seg Tiempo de mezcla

13

Cálculo Grad. Veloc. Para T = 10º C

Coef. de Viscos, u 1671 Gradiente de

Peso Espec. = Ps 9800 Velocidad

14

Distancia al punto En V. R. de pared gruesa: Punto aplicación

de aplicac. Coagula. 0.27 mts del coagulante

15Altura del dientepara la contracción hd = 1/6*h2 hd = 1/6*0,70 0.03 mts Altura de contracc.

16

Chequeo con el V (mts/seg) > 2,00 1.30 mts/seg O.K.

R.A.S. 6.18 O.K.

1671 min O.K.

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2 h = (0,70 - 0,11)3 / 4*0,70*0,11

Lj = 6*(h2 - h1) Lj = 6*(0,70 - 0,11)

1,307*10-3 Kg-sg/m2 G = [Ps*Hp/(u*T)]1/2 G=[(9800*0,70) / (1,307*10-3 *1,30)]1/2 seg-1

N/m3

Lm = 4,3 * (P)0,1 * (hc)0,9 Lm = 4,3 * (2,0)0,1 * (0,29)0,9

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000

Page 43: MEZCLA RAPIDA

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 90 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

0

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULACaudal (Q) 0.110 m3/segViscosidad dinámica 1.01.E-06 N*sg/m2 V= Q*86,4Acelar. Gravedad 9.81 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.70 mtsAltura del canal 0.70 mtsCoefic. de vertimiento (Cd) 2.225Altura del perfil (p) 0.40 mts

CAMARA AQUIETAMIENTO:Dimensiones:Altura (h) 2.00 mtsAncho (b) 1.00 mtsLargo (l) 1.20 mts

1m3 V = l * b * h

2mts/seg v1 = Q / (b * l)

3mts/seg v2 = Q / (b * l)

4mts/seg

5Cálculo del tiempo de retención

seg t = l / v

6Cota de piso de la cámaraAltura de la lámina de agua en la cámaraNivel de agua en la cámara

7

8

9 Huecos de: 0.500 0.106 Huecos de: 0.250 0.10Ranura 0.700 0.05

9mts/seg v = Q / A

10mts

11Nivel de agua en la cámara

DATOS DE

Q = 2,225 * L * H1,5

Cálculo del Volumen de la cámara de aquietamiento

Cálculo de la Velocidad por la cara 1,03 x 1,46

Cálculo de Velocidad sentido ascensional

Cálculo de la Velocidad real en la cámara v = ((v1)2 + (v2)2)1/2

Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Cálculo de la cámara de excesos

Cálculo del Muro difusor en la cámara

Cálculo de la Velocidad de paso por el muro difusor

Cálculo de la pérdida de carga en el muro difusor

K = (1/0,63)2

h = K * (v)2 / 2 * g

Cálculo nivel de agua en el canal de aproximac.al perfil

Page 44: MEZCLA RAPIDA

Pérdida en muro difusorNivel de agua en la cámara

MEDICION MEZCLA RAPIDA

1mts

2 Altura Total = p + H Z = H + p

3 Altura de cortina

4 Relación de altura (RA) RA = p/Ha

5Velocidad al pie del

perfil

6Altura de la láminade agua en la cresta mts h1 = Q/(v1 * B)

7

Cálculo Número de

Froude (F1)

8

Cálculo altura del

resalto al final

9

Cálculo de pérdida

de energía

10Cálculo de longituddel resalto (Lr) *** Libro Ven T. Chow, Pag

11Cálculo del tiempo retencióno mezcla en el resalto t = Volumen/Caudal

12

Cálculo Grad. Veloc.

Coef. de Viscos, u 1.01.E-06

Gravedad, g 9.81

13

Cálculo vertedero

de control

14 Cálculo lámina vertiente

15Cálculo altura del vertedero de control Hv = h2 - h3

16

Curva del perfil Creager

Geometría del perfilX = 0,05 - 0,10 - 0,15 - 0,20 - 0,25Y = 0,012 - 0,045 - 0,096 - 0,160 - 0,25

17 Chequeo con el

R.A.S.

18Lámina requerida después del resalto:Nivel del piso = 1,0 por encima de la cota de llegadaNivel del piso cámara repartoNivel de agua en la cámara de salida

Cálculo de lámina de agua en el perfil creaguer H = Q / (2,225 * b)0,6667

v1 = [2g * (Z - H/2)]0,5

F1 = v1 / (g *h1)1/2

h2 = (h1/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1]

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2

Para NF=5,85, L/h2 =5,85

m2/seg G = (g/u*h/t)1/2

Kg/m3

H = [Q/(1,84 * L)]2/3

h3 = (Q / (1,84*1,08))0,667

X1,85 = 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,112 mts

X1,85 = 2,0*0,1120,85Y; Y = 3,21 * X1,85

Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Page 45: MEZCLA RAPIDA

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 90 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

PASOS DATOS CANTID. UNID. FORMULACaudal (Q) 0.150 m3/segViscosidad dinámica 1.01.E-06 N*sg/m2 V= Q*86,4Acelar. Gravedad 9.81 mt/sg2Ancho (B) del canal 0.80 mtsAltura del canal 0.80 mtsCoefic. de vertimiento (Cd) 2.225Altura del perfil (p) 0.30 mts

CAMARA AQUIETAMIENTO:Dimensiones:Altura (h) 2.50 mtsAncho (b) 0.80 mtsLargo (l) 1.50 mts

1m3 V = l * b * h

2mts/seg v1 = Q / (b * l)

3mts/seg v2 = Q / (b * l)

4mts/seg

5Cálculo del tiempo de retención

seg t = l / v

6Cota de piso de la cámaraAltura de la lámina de agua en la cámaraNivel de agua en la cámara

7

8

9 Huecos de Ø 4": 0.100 20.006 Huecos de Ø 2": 0.050 15.00Ranura 0.800 0.10

9mts/seg v = Q / A

10mts

DATOS DE

Q = 2,225 * L * H1,5

Cálculo del Volumen de la cámara de aquietamiento

Cálculo de la Velocidad por la cara 1,03 x 1,46

Cálculo de Velocidad sentido ascensional

Cálculo de la Velocidad real en la cámara v = ((v1)2 + (v2)2)1/2

Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Cálculo de la cámara de excesos

Cálculo del Muro difusor en la cámara

Cálculo de la Velocidad de paso por el muro difusor

Cálculo de la pérdida de carga en el muro difusor

K = (1/0,63)2

h = K * (v)2 / 2 * g

Page 46: MEZCLA RAPIDA

11Nivel de agua en la cámaraPérdida en muro difusorNivel de agua en la cámara

MEDICION MEZCLA RAPIDA

1mts

2 Altura Total = p + H Z = H + p

3 Altura de cortina

4 Relación de altura (RA) RA = p/Ha

5Velocidad al pie del

perfil

6Altura de la láminade agua en la cresta mts h1 = Q/(v1 * B)

7

Cálculo Número de

Froude (F1)

8

Cálculo altura del

resalto al final

9

Cálculo de pérdida

de energía

10Cálculo de longituddel resalto (Lr) *** Libro Ven T. Chow, Pag

11Cálculo del tiempo retencióno mezcla en el resalto t = Volumen/Caudal

12

Cálculo Grad. Veloc.

Coef. de Viscos, u 1.01.E-06

Gravedad, g 9.81

13

Cálculo vertedero

de control

14 Cálculo lámina vertiente

15Cálculo altura del vertedero de control Hv = h2 - h3

16

Curva del perfil Creager

Geometría del perfilX = 0,05 - 0,10 - 0,15 - 0,20 - 0,25Y = 0,012 - 0,045 - 0,096 - 0,160 - 0,25

17 Chequeo con el

R.A.S.

18Lámina requerida después del resalto:

Cálculo nivel de agua en el canal de aproximac.al perfil

Cálculo de lámina de agua en el perfil creaguer H = Q / (2,225 * b)0,6667

v1 = [2g * (Z - H/2)]0,5

F1 = v1 / (g *h1)1/2

h2 = (h1/2)*[{1 + 8 (F1)2}1/2 -1]

h = (h2 - h1)3 / 4h1*h2

Para NF=5,85, L/h2 =5,85

m2/seg G = (g/u*h/t)1/2

Kg/m3

H = [Q/(1,84 * L)]2/3

h3 = (Q / (1,84*1,08))0,667

X1,85 = 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,112 mts

X1,85 = 2,0*0,1120,85Y; Y = 3,21 * X1,85

Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Page 47: MEZCLA RAPIDA

18Nivel del piso = 1,0 por encima de la cota de llegadaNivel del piso cámara repartoNivel de agua en la cámara de salida

Cálculo del Nivel de agua en la cámara

Page 48: MEZCLA RAPIDA

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 90 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

V= 0,050*86,4 9504 M3

Estas dimensionesson asumidas al igual que la ha.

V = 1,50 * 1,03 * 1,46 2.40 m3

v1 = 0,090 / (1,03 * 1,46) 0.09 mts/seg

v2 = 0,090 / (1,65 * 1,03) 0.06 mts/seg

0.11 mts/seg

t = 1,46 / 0,08 11 seg O.K.

Cota de piso de la cámara 199.000Altura de la lámina de agua en la cámara 1.200Nivel de agua en la cámara 200.200

Area 9 huecos: 0.450 m2Area 6 huecos: 0.150 m2

0.035Area total de los huecos: 0.635 m2

v = 0,090 / 0,588 0.17 mts/seg Flujo laminar

K = 2,52 2.52

3.85E-03

Nivel de agua en la cámara 200.200

Volumen producido por la planta diario

v = ((0,06)2 + (0,05)2)1/2

h = 2,52 * (0,15)2 / 2 * 9,81

Page 49: MEZCLA RAPIDA

Pérdida en muro difusor 0.004Nivel de agua en la cámara 200.196

Lámina de agua

0.171 mts sobre el perfil

Z = 0,35 + 0,112 0.571 mts Altura nivel agua

Hc = 0,862 -0,112 0.691

RA = 0,75/0,11 4.05 > 1,33 ; O.K.

3.09 mts/seg Velocidad

Altura lámina aguah1 = 0,090/(2,82*1,06) 0.05 mts en cresta del perfil

F1 esta 4,5 y 9,0, Resalto estable Número de Froude

4.37 en la sección 1

0.31 mts Altura final resalto

0.265 mts Pérdida total de E.

Longitud Resalto1.40 mts Ver esquema ****

t = [(0,03+0,21)/2]*0,60*1,55/0,090 1.94 seg tiempo de mezcla

1151 Gradiente de

Velocidad

0.194 mts

0.145 mts

Altura del dienteHv = 0,21 - 0,127 0.160 mts para perman resal

X = 0,05 - 0,10 - 0,15 - 0,20 - 0,25Y = 0,012 - 0,045 - 0,096 - 0,160 - 0,25

V (mts/seg) > 2,00 3.09 mts/seg O.K.

4.37 O.K.

0 min O.K.Lámina requerida después del resalto: 0.31Nivel del piso = 1,0 por encima de la cota de llegada 272.20Nivel del piso cámara reparto 271.50Nivel de agua en la cámara de salida 272.08

H = 0,090 / (2,225*1,08)0,6667

v1 = [2* 9,8 * (0,53 - 0,153/2)]0,5

F1 = 2,82 / (9,81 *0,03)1/2

h2 = (0,03/2)*[{1 + 8 (5,72)2}1/2 -1]

h = (0,21 - 0,04)3 / 4*0,03*0,21

Lr = 4,59 * 0,21

G = (9,81/1,01*10-6 * 0,25/2,17))1/2 seg-1

H = [0,090/(1,84 * 0,60)]2/3

h3 = (0,090 / (1,84*1,08))0,667

= 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,112 mts

= 2,0*0,1120,85Y; Y = 3,21 * X1,85

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000

Page 50: MEZCLA RAPIDA

VERTEDERO PERFIL GRAGER CALCULO DEL GRADIENTE DE VELOCIDAD Y EL TIEMPO DE MEZCLA

CAPACIDAD TOTAL 90 LPS, EN DOS MODULOS DE 25 LPS CADA UNO

CALCULOS RESULT UNID. SALIDA

V= 0,050*86,4 12960 M3

Estas dimensionesson asumidas al igual que la ha.

V = 1,50 * 1,03 * 1,46 3.00 m3

v1 = 0,090 / (1,03 * 1,46) 0.12 mts/seg

v2 = 0,090 / (1,65 * 1,03) 0.08 mts/seg

0.15 mts/seg

t = 1,46 / 0,08 10 seg O.K.

Cota de piso de la cámara 199.000Altura de la lámina de agua en la cámara 1.200Nivel de agua en la cámara 200.200

Area 9 huecos: 0.157 m2Area 6 huecos: 0.029 m2

0.080Area total de los huecos: 0.266 m2

v = 0,090 / 0,588 0.56 mts/seg Flujo laminar

K = 2,52 0.63

1.02E-02

Volumen producido por la planta diario

v = ((0,06)2 + (0,05)2)1/2

h = 2,52 * (0,15)2 / 2 * 9,81

Page 51: MEZCLA RAPIDA

Nivel de agua en la cámara 200.200Pérdida en muro difusor 0.010Nivel de agua en la cámara 200.190

Lámina de agua

0.192 mts sobre el perfil

Z = 0,35 + 0,112 0.492 mts Altura nivel agua

Hc = 0,862 -0,112 0.670

RA = 0,75/0,11 3.49 > 1,33 ; O.K.

2.79 mts/seg Velocidad

Altura lámina aguah1 = 0,090/(2,82*1,06) 0.07 mts en cresta del perfil

F1 esta 4,5 y 9,0, Resalto estable Número de Froude

3.43 en la sección 1

0.32 mts Altura final resalto

0.184 mts Pérdida total de E.

Longitud Resalto1.46 mts Ver esquema ****

t = [(0,03+0,21)/2]*0,60*1,55/0,090 2.50 seg tiempo de mezcla

846 Gradiente de

Velocidad

0.218 mts

0.178 mts

Altura del dienteHv = 0,21 - 0,127 0.140 mts para perman resal

X = 0,05 - 0,10 - 0,15 - 0,20 - 0,25Y = 0,012 - 0,045 - 0,096 - 0,160 - 0,25

V (mts/seg) > 2,00 2.79 mts/seg O.K.

3.43 O.K.

0 min O.K.Lámina requerida después del resalto: 0.32

H = 0,090 / (2,225*1,08)0,6667

v1 = [2* 9,8 * (0,53 - 0,153/2)]0,5

F1 = 2,82 / (9,81 *0,03)1/2

h2 = (0,03/2)*[{1 + 8 (5,72)2}1/2 -1]

h = (0,21 - 0,04)3 / 4*0,03*0,21

Lr = 4,59 * 0,21

G = (9,81/1,01*10-6 * 0,25/2,17))1/2 seg-1

H = [0,090/(1,84 * 0,60)]2/3

h3 = (0,090 / (1,84*1,08))0,667

= 2,0 * H0,85 * Y, en donde H = 0,112 mts

= 2,0*0,1120,85Y; Y = 3,21 * X1,85

1,70;4,50 < F < 2,50; 9,00 seg-1

G(seg-1) > 1000

Page 52: MEZCLA RAPIDA

Nivel del piso = 1,0 por encima de la cota de llegada 272.20Nivel del piso cámara reparto 271.50Nivel de agua en la cámara de salida 272.08