8/12/2019 Filtro de Tasa Variable Declinante Con Autolavado
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FILTRODETASA
VARIABLEDECLINANTECON
AUTOLAVADO
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COMPONENTESDELFILTRO1. Zona de Entrada: compuesta por el Canal comn
de entrada. Aqu se distribuye el agua provenientede los sedimentadores, el canal es comn paratodos los filtros y el agua debe ingresar por
puntos sumergidos.
2. Zona de Filtracin: est compuesta por trespartes:
Lecho Filtrante
Medio de Soporte
Sistema de Drenaje
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COMPONENTESDELFILTRO
3. Zona de Lavado:est compuesta por canaletas
recolectoras y canal de recoleccin de agua delavado.
4. Zona de Salida: est compuesta por un vertedero
general de salida y un canal de interconexin defiltros.
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FUNCIONAMIENTOEl filtro funciona de formas diferentes en la Filtracin y en elLavado.
Filtracin: El agua que viene delos sedimentadores esrecolectada por un canal que la conduce y distribuye a los
filtros.
Ya que se usarn dos tipo de lecho filtrante (Arena yAntracita), el agua atraviesa primero el de antracita y luegoel de arena, donde las partculas se quedan retenidas.
Los lechos estn apoyados en un lecho de grava, a travsdel cual el agua pasa y es recolectada por el falso fondosaliendo por el vertedero de salida y enviada a la cmarade agua filtrada o a un tanque de almacenamiento.
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FUNCIONAMIENTO Lavado: El agua que proviene de los dems filtros,
penetra por debajo del falso fondo atravesando el
lecho de grava y expandiendo ambos lechos
filtrantes.
Con la expansin se desprenden las partculas
adheridas a los granos, luego el agua se vierte
sobre las canaletas recolectoras y conducida a un
canal recolector.
El canal recolector conduce el agua a varios pozos
de inspeccin hasta su descarga final.
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SNTESISDEDISEO
1. Canal de entrada y distribucin
Ya que la entrega del agua debe estar sumergida, laprofundidad del canal debe ser como mnimo igual a
la altura entre el nivel de a la lmina de agua sobre el
vertedero general de salida y el nivel mximo que se
presenta en los filtros durante el lavado de uno de
ellos, ms la altura de la compuerta sumergida,
teniendo en cuenta el borde libre.
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SNTESISDEDISEO2. Nmero de filtros
Se puede emplear la formula de Morril y Wallace paradeterminarlo:
= 0.044
.
N= nmero de filtros
Q=caudal de filtracin total (/)
3. rea de filtros =
: 120 360
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SNTESISDEDISEO4. Dimensiones de los filtros
Cada filtro debe cumplir aproximadamente con las
siguientes relaciones entre el largo y ancho:
=
= 2 + 1
1
3
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SNTESISDEDISEO5. Granulometra y Espesor del Lechos Filtrantes
Material
Altura (cm) Tamao Efectivo(mm)
Coeficiente deUniformidad
(Adimensional)
Peso EspecficoRelativo
(Adimensional)
Porosidad
Inicial(Adimensional
)
Esfericidad(Adimensional
)
Rang
oUsual Rango Usual
RangoUsual Rango Usual
Rang
oUsual
Rang
oUsual
Antracita 45-50 450.80-
1.40
0.80-
1.00
1.20-
1.80
1.50-
1.80
1.40-
1.731.40
0.56-
0.600.58
0.44-
0.640.50
Arena 15-45 15-300.45-
0.60
0.50-
0.60
1.30-
1.70
1.50-
1.70
2.60-
2.652.60
0.42-
0.470.45
0.70-
0.800.75
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SNTESISDEDISEO6. Granulometra y Espesor de la Grava
PosicinEspesor (cm)
Rangos de Tamaos(in)
Opcin 1 Opcin 2 Opcin 1 Opcin 2
En el fondo 15.0 12.0 2-1 2 - 1
Segunda capa 7.5 7.0 1-1/2 1 -
Tercera capa 7.5 7.0 1/2-1/4 -
Cuarta capa 7.5 7.0 1/4-1/8 - 3/16Gravilla 7.5 7.0 1/8-1/12 3/163/32
Total 45.0 40.0
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SNTESISDEDISEO
7. Sistema de Drenaje
Se utilizaran viguetas prefabricadas en forma de V
invertida, de 0.25 m de altura y base entre 0.30-0.40
m, segn la longitud del filtro. Estas viguetas tendrn
niples plsticos con dimetros entre 1/4 y 3/4
espaciados entre 0.10 y 0.20 m centro a centro.
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SNTESISDEDISEO En el lavado, con la velocidad mnima de lavado se
debe producir una prdida de carga relativamente
alta (0.20-0.30) m
= 0.65 (2).
Ao= rea total del orificio
Vmn=Velocidad mnima de lavado (m/s)
A= rea por debajo del filtro
h= prdida de caga (m)
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SNTESISDEDISEO = 0.65 2
q= caudal por cada orificio
=rea de cada orificio (
)h= prdida de carga (m)
=
Q= caudal medio de un filtro
q= caudal por un orificio
n= nmero de orificios
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SNTESISDEDISEO8. Canaletas de Lavado
La distancia mxima entre bordes de canaletas serecomienda 2.0 m y entre borde y pared del filtro 1.0
m.
= 1.37
q= caudal recolectado por la canaleta
b= ancho de la canaleta (m)
=altura mxima del agua dentro de la canaleta (m)
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SNTESISDEDISEO
9. Niveles y Tasas de Filtracin Durante la
Operacin Normal y el Lavado
Los niveles y tasas de filtracin durante la operacin
normal y lavado, se pueden hallar con el mtodo de
Luiz Di Bernardo.
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SNTESISDEDISEO10. Velocidad Mnima de Fluidizacin
Se calcula con la expresin de Wen y Yu:
=
33.7 + 0.0408 . 33.7
=
=velocidad mnima de fluidizacin (m/s)
= viscosidad dinmica absoluta a la temperatura dada (
)
=densidad del agua a la temperatura dada
=nmero de Galileo (Adimensional)
= densidad de las partculas
g= aceleracin de la gravedad
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SNTESISDEDISEO11. Velocidad de Lavado
Se toma a partir de la velocidad mnima de fluidizacin 10 y30% ms de sta.
12. Prdidas de Carga en el Lavado
Se calculan las prdidas parciales en cada una de lascapas de antracita, arena, grava y el falso y se suman.
= (1 )( 1) + (1 )( 1)
+
3
+
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SNTESISDEDISEO13. Expansin
Se calculan las expansiones parciales en cada una de las capasen las cuales se ha subdividido la arena y la antracita, mediantela siguiente expresin y se suman:
(Unidades en el sistema C.G.S)
log= 0.56543 + 1.09348 log + 0.17971 log 0.00392 log
1.5 log
=
(1 )
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SNTESISDEDISEO
=
(1 )
=
6
p= porosidad en la expansin (adimensional)
=densidad del agua
=densidad de las partculas
g= aceleracin de la gravedad =Superficie especfica
=viscosidad dinmica o absoluta a la temperatura dada/
V= velocidad de lavado (cm/s)
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