utpl 09/12/2008

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Desarenador

Holger Benavides Muñozhmbenavides@utpl.edu.ec

Bibliografía

Materón Muñoz Hernán. Obras Hidráulicas Rurales. Universidad del Valle. Departamento de Fluidos y Ciencias Térmicas. Capítulo 3.3.4. + Tabla 7.

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Desarenador

Retiene arena contenida en el agua.

Evita que ingresen al canal de aducción, a la centralhidroeléctrica o al proceso de tratamiento y loobstaculicen creando serios problemas.

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Desarenadores:

Por su topología:

Por su operación:

De lavado continuoDe lavado intermitente

Por la velocidad de escurrimiento:

De baja velocidadDe alta velocidad

Por la disposición:

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Por su topología:

Desarenador longitudinalDesarenador de vórtice

Por la disposición:

En serieEn paralelo

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Fases de la desarenación

Sedimentación

Evacuación

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Elementos de un desarenador

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1. Transición de entrada: ángulo de divergencia < 12°30’

2 Cámara de sedimentación trapezoidal (1:5):2. Cámara de sedimentación trapezoidal (1:5):velocidades inferiores a 0.4 m/s, y el diámetro de hasta0.3 mm. Profundidad entre 1.5 m y 4.0 m.

3. Vertedero: velocidad máximo 1 m/s, con carga en lacresta de máximo 0.25 m.

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4. Compuerta de lavado: gradiente del 2% al 6%.velocidad entre 3 m/s y 5 m/s.

5. Canal directo.

Diámetro de las partículas a sedimentarPara sistemas de riego partículas de hasta de 0.5 mmde diámetrode diámetro.

Para plantas hidroeléctricas el diámetro máximo es de0.25 mm.

El tiempo de sedimentación depende del diámetro dela partícula:

Tiempo (s) Diámetro (mm)

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Tiempo (s) Diámetro (mm)15 0.5020 0.3830 0.2540 0.1950 0.1660 0.13

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Dimensiones del tanque

L

v

W

h

b

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wvhL ×

=vh

Qb×

=thw =

vLt =

Dimensiones del tanquePara desarenadores de bajas velocidades, la corrección se lapuede realizar mediante el coeficiente K, que varía de acuerdo alas velocidades de escurrimiento en el tanque:

wvhKL ×

×=

V l id d d K

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Velocidad deescurrimiento (m/s)

K

0.20 1.25

0.30 1.50

0.50 2.00

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Cálculo del ángulo central α y radio R con que se traza la longitud del vertedero

( )1**180 L ( )απ

α cos1** 1

−=T

180** απ RLv =

παvLR

180=

La longitud total del desarenador:

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La longitud total del desarenador:

LLLtLT ++=

Lt: longitud de la transición de entradaL: longitud activa del desarenador L : longitud promedio por efecto de la curvatura del vertedero

21LLL v += αsin1 RL =º.tan

TTLt

512221 −=

conducción

Ho

cd

Lt

Transición

Canal de paso

A la

dhCámara

Hhc

LL

d

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Desarenador longitudinal

Su funcionamiento se basa en la reducción de lavelocidad del agua y de las turbulencias, permitiendoasí que el material sólido transportado en suspensiónse deposite en el fondo, de donde es retiradoperiódicamente.

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Normalmente se construyen dos estructurasparalelas, para permitir la limpieza de una de lasestructuras mientras la otra está operando.

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Tarea

Construir una hoja de Excel para el cálculo de un desarenador; según el ejercicio propuesto en el componente teórico.

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