8 Mollendo 06_Filtros rapidos.xls

PLANTA DE TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE MOLLENDO MOLLEND O - AREQUIPA FILTROS - DIMENSIONES DE FILTROS, TASA DE FILTRACIÓN FILTRACIÓN Y VELOCIDAD DE LAV LAVADO ADO Paso

Datos

1

Caudal de tratamie%to (L/s); Q Número de filtros; N

2

"asa promedio filtraci,% (m$/m2.d-a); "f

$ 4

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os

R!s%#tados

1 0 0 .0 0 Qf = Q / N

25.00 Caudal para cada filtro (L/s)

4 240

f! = Qf / "f

# .0 0

%c&o del filtro (m); '

1.#25

L! = f! / '

4.5

Lo%*itud del filtro (m); L

4.50

f = ' L

rea prelimi%ar del filtro (m2) Lo%*itud prelimi%ar del filtro (m)

+.#51 rea fi%al del filtro (m 2)

5

" = Qf / f

2 4 1 .$ 1



L = Q / f

0 . 

"asa filtraci,% promedio aplicada (m$/m2.d-a) elocidad de laado (m/mi%)

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE MOLLENDO - AREQUIPA FILTROS - E&PANSIÓN DEL MEDIO FILTRANTE Paso

Datos

Cantidad

1

Caudal de tratamie%to de la pla%ta (L/s); Q orce%ta6e de caudal para laar filtros; 

2


Cit!ios

C"#$%#os

QL =  Q

100.00

100.00 100

+.#51 rea de cada filtro (m 2)

1.#25

$ 4

E'(ansi)n d!# *!dio +i#tant! a!na

5

i7metro fi%o de 1ra. capa de are%a (mm); d1

1.1

i7metro *rueso de 1ra. capa de are%a (mm); d2

1.41





"emperatura promedio del a*ua (9C)

eso espec-fico de la are%a (:*/m$); γar

Caudal empleado e% el laado de los filtros (L/s)

4.50 f = L '


R!s%#tados

L = QL / f

0.

elocidad asce%sio%al de laado (m/mi%)

e = ( d1 d2 ) 1/2

1.2+4

i7metro e8uiale%te de la 1ra. capa de are%a (mm)

1+

250

+

eso espec-fico del a*ua (:*/m$)

γ

##+.2

μ

0.00010+

ν

0.0101

iscosidad ci%em7tica del a*ua (cm2/s)

a = e$ γ ( γar  γ ) * / μ2

$04+

Número de alileo para la 1ra capa de are%a

3e = a e γ / μ

1$.52

iscosidad di%7mica del a*ua (:*.s/m2)

Número de 3e<%olds modificado de 1ra capa

#

Coeficie%te esfericidad de are%a; Ce

0.+0

ε1 se o>tie%e co% 7>acos o a%aliticame%te

0.41$2

orosidad e?pa%dida de 1ra capa de are%a

10

orce%ta6e de la 1ra capa e% la are%a; ?1

0.0

f1 = ?1 / ( 1  ε1 )

0.0+2

@racci,% de porce%ta6e < porosidad de 1ra capa

11 Capa

di mi% (mm)

di ma? (mm)

e (mm)

?i

a

3e

εi

1

1.1

1.41

1.2+4

0.04

$04+

1$.52

0.41$2

2

1.00

1.1

1.0+2

0.0#

1+20#

11.$+

0.450$

$

0.+$

1.00

0.#11

0.21

10++0

#.5#

0.4+#

4

0.0

0.+$

0.2

0.2

$2

+.02

0.5$2+

5

0.5#

0.0

0.4$

0.24

$+1#

.

0.55#



0.50

0.5#

0.54$

0.10

2$05

5.2

0.1#



0.42

0.50

0.45+

0.0

1$+5

4.+2

0.42


Datos

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os

R!s%#tados

1.00

Capa

?i / ( 1  εi )

1

0.0+

2

0.14

$

0.411

4

0.55

5

0.5



0.2$



0.1# 2.20

εar =

12

1  1 / A ( ? i / ( 1  εi ) )

54.0

orosidad e?pa%dida promedio de are%a () orce%ta6e de e?pa%s. promedio de are%a ()

1$

orosidad de la are%a limpia; εo

0.42

Bar = ( εar  εo ) / ( 1  εar )

2+.02

14

Lo%*itud de la capa de are%a (m); Lar

0.25

Le ar = Lar ( 1  B ar )

0.$2

15

E'(ansi)n d!# *!dio +i#tant! anta$ita

1

i7metro fi%o de 1ra. capa de a%tracita (mm); d 1

2.00

i7metro *rueso de 1ra. capa a%tracita (mm); d2

e = ( d1 d2 ) 1/2

2.1+2

2.$+ a = e $ γ ( γa%  γ ) * / μ2

45$

Número de alileo para 1ra. capa de a%tracita

3e = a e γ / μ

22.#

Número de 3e<%olds modificado de 1ra. capa

1

eso espec-fico de la a%tracita (:*/m$); γa%

1500

1+

ltura del lec&o de are%a e?pa%dido (m)

i7metro e8uiale%te de la 1ra capa de a%tracita (mm)

1#

Coeficie%te esfericidad de la a%tracita; Ce

0.0

ε1 se o>tie%e co% 7>acos o a%aliticame%te

0.45+4

orosidad e?pa%dida de 1ra capa de a%tracita

20

orce%ta6e de la 1ra capa e% a%tracita; ?1

0.0

f1 = ?1 / ( 1  ε1 )

0.0#2$

@racci,% de porce%ta6e < porosidad de 1ra capa

21 Capa

di mi% (mm)

di ma? (mm)

e (mm)

?i

a

3e

εi

1

2.00

2.$+

2.1+2

0.05

45$

22.#

0.45+4

2

1.5

2.00

1.+1

0.15

21++

1#.12

0.4##+

$

1.41

1.5

1.525

0.2#

15502

1.05

0.5415


Datos

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os

R!s%#tados

4

1.1

1.41

1.2+4

0.2+

#25

1$.52

0.5+4$

5

1.00

1.1

1.0+2

0.1

552+

11.$+

0.2+4



0.+$

1.00

0.#11

0.0

$$0$

#.5#

0.$0

1.00

Capa

?i / ( 1  εi )

1

0.0#2

2

0.$00

$

0.$$

4

0.4

5

0.4$1



0.214 2.$4$

εa% =

22

1  1 / A ( ? i / ( 1  εi ) )

5.$2

orosidad e?pa%dida promedio a%tracita () orce%ta6e de e?pa%si,% promedio de a%tracita ()

2$

orosidad de la a%tracita limpia; εo

0.45

Ba% = ( εa%  εo ) / ( 1  εa% )

2+.+

24

Lo%*itud de la capa de a%tracita (m); L ar

0.45

Le a% = La% ( 1  B a% )

0.5+

ltura del lec&o de a%tracita e?pa%dida (m)

Le? = Le ar  Le a%

0.#0

ltura total del lec&o filtra%te e?pa%dido (m)

25

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE MOLLENDO - AREQUIPA FILTROS - PERDIDA DE CARGA DURANTE EL LAVADO DE UN FILTRO N

Datos

Cantidad

1

Ca%da# d! #aado d! +i#tos

2

Caudal de tratamie%to de la pla%ta (L/s); Q

100.00

orce%ta6e de caudal para laado de filtros; 

100.00

Cit!ios

C"#$%#os

QL =  Q

100.00

$

P.dida d! $a/a !n !# !t!d!o d! !$o#!$$i)n d! a/%a d! #aado

4

Lo%*itud del ertedero de recolecci,% (m); L

4.5

Número ertederos de recolecci,% por filtro; N

2.00

L" = N L

&f = D QL / ( 1.+$+ L " ) E 2/$

5 

P.dida d! $a/a !n !# *!dio +i#tant! 0a!na 1 anta$ita2




1+.0

ρ

+ #

ν

e%sidad de la are%a (:*/m$); ρar

250

Bspesor de la capa de are%a (m); Lar

0.25

orosidad de la are%a; 10

εar

e%sidad de la a%tracita (:*/m$); ρa% Bspesor de la capa de a%tracita (m); L ar orosidad de la a%tracita; εar

&far = ( 1  εar ) ( ρar / ρ  1 ) Lar

Caudal empleado e% el laado de los filtros (L/s)

Lo%*itud total del ertedero #.$0 de recolecci,% de a*ua de laado (m) 0.0$2

Frdida de car*a e% ertedero recolector (m)

##+.2 e%sidad del a*ua (:*/m$) 0.0101

0.240


Frdida de car*a e% la are%a dura%te el laado (m)

0.42 1500 &fa% = ( 1  εa% ) ( ρa% / ρ  1 ) 0.45 La%

Frdida de car*a e% la 0.124 a%tracita dura%te el laado (m)

0.45

11

P.dida d! $a/a !n !# *!dio so(ot! 0/aa2

12


4.50 f = L '


R!s%#tados


1.#25 =

elocidad asce%sio%al de


Datos

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os .

L

R!s%#tados laado (m/s)

14 Capa

di mi% (pl*)

di ma? (pl*)

i (mm)

Li (cm)

i (m/s)

i Li / iG

iG Li / i

1

1.000

2.000

$5.#2

10.0

0.011

1.251

0.0002

2

0.500

1.000

1.#

.5

0.0112

2.5#

0.00052

$

0.250

0.500

+.#+

.5

0.0112

10.$#0

0.00104

4

0.125

0.250

4.4#

.5

0.0112

41.55#

0.0020+

5

0.0$

0.125

2.25

.5

0.0112

1.2$4

0.0041

222.0$0

0.00+54

40.0

15

orosidad del medio soporte; ε Coeficie%te esfericidad del medio soporte; Ce

&f*r = 150 D ν ( 1  ε )2 / ( * ε$ Ce2 ) E A (  i Li / i2 )  1.5 D ( 1  ε ) / ( * ε$ Ce ) E A (  i2 0.0 Li / i ) 0.50

1

P.dida d! $a/a !n #as i/%!tas (!+a3i$adas

1

%c&o de cada i*ueta prefa>ricada (m); >

0.$0

1+

Bspaciamie%to e%tre orificios (m); e

0.10

Ni = L / >

0.02$

Frdida de car*a e% el medio soporte (*raa) (m)

15.50

Número de i*uetas del dre%a6e

No = 2 L / e

$+

Número de orificios e% cada i*ueta

1#

Nto = Ni No

5+#

Número total de orificios e% el dre%a6e

20

8o = QL / Nto

0.10

Caudal de laado por cada orificio (L/s)

o = H do 2 / 4

0.0002#

rea del orificio de dre%a6e (m2)

Lo%*itud de cada i*ueta (m); L

21

i7metro de orificios de las i*uetas (pl*); do

1.#25

0.5

22

o = 8o / o

2$

&for = 2. o 2 / ( 2 * )

24

P.dida d! $a/a !n !# +a#so +ondo

25

%c&o li>re del ca%al del falso fo%do (m); '@@

1.25 =

0.5# elocidad e% el orificio (m/s) 0.04#

Frdida de car*a e% los orificios del dre%a6e (m)

Jecci,% tra%sersal del


Datos ltura del falso fo%do del filtro (m); I@@

Cantidad

Cit!ios @@

@@

@@

C"#$%#os .

0.40

R!s%#tados falso fo%do (m2)

2

@@ = QL / @@

0.145

elocidad e% falso fo%do dura%te el laado (m/s)

2

&f@@ = 2. @@2 / ( 2 * )

0.00$

Frdida de car*a e% falso fo%do dura%te el laado (m)

c = Lc2

0.12$

rea compuerta i%*reso de a*ua de laado (m2)

$0

c = QL / c

0.+1

elocidad compuerta a*ua laado (m/s)

$1

&fc = 2. c2 / ( 2 * )

0.0#2

Frdida de car*a comp. a*ua de laado (m)

&fla = &f  &far  &fa%  &f*r  &for  &fff  &fc

0.5$

Frdida de car*a total dura%te el laado (m)

2+

P.dida d! $a/a !n $o*(%!ta d! in/!so

2#

Compuerta i%*reso de a*ua de laado (m); Lc

$2 $$

0.$5

P.dida d! $a/a tota#

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE MOLLENDO - AREQUIPA FILTROS - ECUACIÓN PARA LA OPERACIÓN CON TASA DECLINANTE N

Datos

Cantidad

1

Ca%da# d! o(!a$i)n d!# +i#to

2


Cit!ios

C"#$%#os

R!s%#tados

4.50 f = L '


1.#25

$

elocidad de filtraci,% de operaci,% (m$/m2.d-a); "

"

4

P.dida d! $a/a !n !# !t!d!o d! $onto#

5

Caudal de operaci,% de los filtros (L/s); Q

Q@ = " f


1.04B04

100.00

Lo%*itud del ertedero de co%trol del filtro (m); L

&f = DQ / (1.+$+ L )E 2/$

0.144

Frdida de car*a e% el ertedero de co%trol (m); "9

0.12$

rea de la compuerta de salida del filtro (m 2)

1.00



P.dida d! $a/a !n #a $o*(%!ta d! sa#ida d!# +i#to



Lado de la compuerta de salida del filtro (m); Lc

0.$5

cs = Lc 2

Caudal de operaci,% del filtro (m$/s); "

+

cs = Q@ / cs

+.4B04

elocidad e% compuerta salida de filtro (m/s); "

#

&fcs = 2. cs2 / ( 2 * )

#.+4B0+

Frdida de car*a compuer. salida de filtro (m); "2

10

P.dida d! $a/a !n #a $o*(%!ta d! sa#ida d!# +i#to

11

%c&o li>re del ca%al del falso fo%do (m); '@@

1.25

ltura del falso fo%do del filtro (m); I@@

0.40

Jecci,% tra%sersal del falso fo%do (m2)

@@ = '@@ I@@

0.#

12

@@ = Q@ / @@

1.50B04

elocidad e% el falso fo%do (m/s); "

1$

&f@@ = 2. @@2 / ( 2 * )

$.10B0#

Frdida de car*a e% el falso fo%do (m); " 2

14

P.dida d! $a/a !n #as i/%!tas

15

%c&o de cada i*ueta prefa>ricada (m); >

0.$0

1

Bspaciamie%to e%tre orificios (m); e

0.10

Lo%*itud de cada i*ueta (m); L 1

Ni = L / >

15.50

Número de i*uetas del dre%a6e

No = 2 L / e

$+

Número de orificios e% cada i*ueta

Nto = Ni No

5+#

Número total de orificios e% el dre%a6e

1.#25

=

Caudal de laado por cada


Datos

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os .

L

1#

i7metro de los orificios de las i*uetas (pl*); do

orificio (m$/s); "

o = π do2 / 4

2.+5B04

rea del orificio de dre%a6e (m2)

&for = 8o2 / D 2 * ( 0.1 o ) 2 E

5.22B0+

Frdida de car*a e% los orificios de dre%a6e (m); "2

0.5

20



R!s%#tados

21

P.dida d! $a/a !n !# *!dio so(ot! 0/aa2

22


1+.0

Capa

di mi% (pl*)

di ma? (pl*)

i (mm)

Li (cm)

i (m/s)

i Li / iG

iG Li / i

1

1.000

2.000

$5.#2

10.0

1.B05

1.$0B0$

.+B10

2

0.500

1.000

1.#

.5

1.2B05

2.#B0$

5.5#B10

$

0.250

0.500

+.#+

.5

1.2B05

1.0+B02

1.12B0#

4

0.125

0.250

4.4#

.5

1.2B05

4.$1B02

2.24B0#

5

0.0$

0.125

2.25

.5

1.2B05

1.2B01

4.4+B0#

2.$0B01

#.1B0#

0.010

ν


2$

40.0

24

25

orosidad del medio soporte; ε

&f*r! = 150 D ν ( 1  ε )2 / ( * ε$ 0.50 Ce2 ) E A (  i Li / i2 )

1.52B05

Frdida de car*a medio soporte (*raa) (m); "

Coeficie%te esfericidad del medio soporte; Ce

&f*r!! = 1.5 D ( 1  ε ) / ( * ε$ 0.0 Ce ) E A (  i2 Li / i )

#.$5B0#

Frdida de car*a medio soporte (*raa) (m); " 2

P.dida d! $a/a !n !# *!dio +i#tant! 0a!na 1 anta$ita2

2 Capa

2

di mi% (mm) di ma? (mm)

i (mm)

?i

?i/i2

1

1.1

1.41

1.2+4

0.0

$$0

2

1.00

1.1

1.0+2

0.1$

111111

$

0.+4

1.00

0.#1

0.$0

$514$

4

0.1

0.+4

0.2

0.2#

4+251

5

0.5#

0.1

0.4

0.1

$+1#5$



0.50

0.5#

0.54$

0.0

20$$#0

1.00

1521+

orosidad de la are%a;

εar

Coeficie%te esfericidad de la are%a; Cear Bspesor de la capa de

0.42 0.+0

&far = 150 D ν ( 1  εar )2 Lar " / ( * εar$ Cear2 ) E A ( ? i / i2 )

Frdida de car*a e% la 5.25B04 are%a dura%te la operaci,% (m); "


Datos

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os

R!s%#tados

.

are%a (m); Lar

2+ Capa

2#

di mi% (mm) di ma? (mm)

i (mm)

?i

?i/i2

1

2.$+

2.+$

2.5#5

0.04

5#$#

2

2.00

2.$+

2.1+2

0.10

2100+

$

1.+

2.00

1.+$$

0.22

54

4

1.41

1.+

1.5$#

0.2

11$#+2

5

1.1

1.41

1.2+4

0.21

122#



1.00

1.1

1.0+2

0.10

+540



0.+$

1.00

0.#11

0.0

22+#

1.00

4#140

orosidad de la a%tracita; εa%

0.45

Coeficie%te esfericidad de la a%tracita; Cea%

0.0

Bspesor de la capa de a%tracita (m); L a%

0.45

&fa% = 150 D ν ( 1  εa% )2 La% " / ( * εa%$ Cea%2 ) E A ( ? i / i2 )

$0

P.dida d! $a/a !n #a $o*(%!ta d! in/!so a# +i#to

$1

i7metro compuerta de i%*reso a filtros (pl*); 

Frdida de car*a e% la 2.+1B04 a%tracita dura%te la operaci,% (m); "

rea de la compuerta de i%*reso a los filtros (m 2)

ci = π 2 / 4

0.051

$2

ci = Q@ / ci

2.04B0$

elocidad e% la compuerta (m/s); "

$$

&fci = 2. ci 2 / ( 2 * )

5.5B0

Frdida de car*a compuer. de i%*reso filtro (m); "2

$4

E$%a$i)n d! (.dida d! $a/a d%ant! #a o(!a$i)n d! %n +i#to

$5

Bcuaci,% de pFrdida de car*a dura%te la operaci,% de u% filtroK

&f1 = &f*r! &far  &fa%

+.22B04

Frdida de car*a e% forma li%eal (m); "

&f2 = &fcs  &fff  &for  &f*r!!  &fc

.$+B0

Frdida de car*a e% forma para>,lica (m); "2

0.14$

Frdida de car*a co%sta%te (m); "9

10

&f = &f1  &f2  &f$

&f$ = &f

$

P.dida d! $a/a (aa #a tasa (o*!dio d! +i#ta$i)n

$

Número total de filtros; Nf

4

tf = Nf f

$5.+1 rea total de los filtros (m 2)

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE MOLLENDO - AREQUIPA FILTROS - ECUACIÓN PARA LA OPERACIÓN CON TASA DECLINANTE N $+

$#

Datos los filtros (L/s); Q

Cantidad

Cit!ios

C"#$%#os

100.00

" = Q / tf

241.$1

&f = &f1 "  &f2 "2  &f$

0.$+5

R!s%#tados . de operaci,% (m$/m2.d-a) Frdida de car*a m-%ima e% la operaci,% (m)

8 Mollendo 06_Filtros rapidos.xls

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