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]
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
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
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
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
Perfil Creager 6 Ing. Yevaz
SALIDA
Gradiente de
Velocidad
O.K.O.K.
O.K.
O.K.
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]
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
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]
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
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
Mezclador de paletas 12 Ing. Yevaz
8RAS 700 min 500 < G(seg-1) < 2000
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
Mezclador de paletas 14 Ing. Yevaz
O.K.
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
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
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
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
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
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.
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
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
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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
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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
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.
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
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
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
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
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.
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
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
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
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
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.
Perfil Creager - Bm. 36 Ing. Yevaz
SALIDAO.K.
O.K.
Depende Compuer
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
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
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
Mezclador con motor 40 Ing. Yevaz
SALIDAVelocidad de Rotac.
O.K.
O.K.
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]
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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