Este documento describe los desarenadores, que son estructuras hidráulicas que separan y eliminan material sólido de canales de agua. Existen diferentes tipos de desarenadores clasificados por su operación, velocidad de escurrimiento y disposición. Los desarenadores tienen partes como la transición de entrada, cámara de sedimentación, vertedero y compuerta de lavado. El diseño hidráulico de un desarenador implica calcular la velocidad de flujo, velocidad de caída de partículas y dimensiones del tanque.
2. Clases de desarenadores
1.- Por su operación:
• Desarenadores de lavado continuo
• Desarenadores de lavado discontinuo
2.- Por la velocidad de escurrimiento
• Baja velocidad (de 0.2 a 0.6mt/seg)
• Alta velocidad (1 – 1.5m/seg)
3.- Por disposición de desarenadores
• En serie
• En paralelo
4. Partes de un desarenador
1.- Transición de Entrada: Une el canal con el desarenador
2.- Cámara de sedimentación: Las partículas sólidas caen al fondo
debido a la reducción de velocidad por el incremento de
sección.
Por Dubuat: Las velocidades son:
Para Arcilla = 0.081m/seg
Para arena fina = 0.16m/seg.
Para arena gruesa = 0.216m/seg.
* El fondo por lo general tiene una pendiente transversales de 1:5
a 1:8
5. 3.- Vertedero:
Q = CLh3/2
Q = Caudal
C = 1.84 (para vertederos de cresta agua)
C = 2.00 ( para vertedero de perfil Greager)
L = Longitud de la cresta (m)
h = carga sobre el vertedero
6. Como: V = Q/A v = Ch1/2
Luego: h = (v/C)2
h ≤ 0.25m.
4.- Compuerta de lavado: Sirve para desalojar los
materiales depositados en el fondo, el fondo del
desarenador tiene una gradiente de 2 a 6%
9. DISEÑO HIDRAULICO DE DESARENADOR
1.- Diámetro de las partículas:
Se diseña para un diámetro donde superiores a esta
deben depositarse
10. Cálculo de la Velocidad del flujo en el tanque
V = a√d cm/seg
Donde: d = diámetro en mm.
a = Constante en función del
diámetro.
aa D(mm)D(mm)
5151
4444
3636
<0.1<0.1
0.1 – 10.1 – 1
> 1> 1
13. Formula de Owens:
W = k √d(∫ s – 1
W = velocidad de sedimentación (m/s)
D = diámetro de partículas (m)
∫ s = peso específico del material (g/cm3
)
K = constante que varía de acuerdo con la forma y
naturaleza del grano.
14. Forma y naturalezaForma y naturaleza kk
Arena esféricaArena esférica
Granos redondeadosGranos redondeados
Granos cuarzo d > 3mmGranos cuarzo d > 3mm
Granos cuarzo d< 0.7mmGranos cuarzo d< 0.7mm
9.359.35
8.258.25
6.126.12
1.281.28