Diseño de Filtro Lento.xls

DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE FILTROS LENTOS Cálculos de Diseño : 1.-Población Futura : Se calculará utilizando el método de "interés simple"

Pf =Pa (1+r.t ) Donde Pf Pa r t

: = = = =

Población futura Población actual Razón de Crecimiento Promedio Anual Tiempo entre Pf y Pa

N°de vivendas : N°de habit. promedio por viv

800 7

Pa =( N ° viv ).( N ° habprom/viv ) Pa = r = t =

5600 20 20

habitantes por mil años

Pf =

7840

habitantes

= 0.020

3.-Caudales de Diseño : 3.1.-Caudal Promedio (Qp)

Qp=

Pf . D

D =

150

86400

Qp =

14.00

lt/hab/día lt/s

3.2.-Caudal Máximo Diario (Qmd)

K 1 =

1.3

Qmd=K 1 . Q p

Qmd=K 1 . Q p Qmd =

18.00

lt/s

3.3.-Caudal Máximo Horario (Qmh)

K 2 =

2

Qmh =

28.0

lt/s

Qmh=K 2 .Q p CAUDAL DE DISEÑO:

Q = 18.00

Lps

a) Número de Filtros (N) Q = 64.8 m3/Hr N = 3 Filtros b) Caudal por Filtro (q) q =6 Lps q = 0.006 m3/s c) Tubería de Ingreso al Filtro: (D) Vmín. = 0.3 m/s D = 6 Pulg. d) Velocidad de Filtración: (VF) Al emplearse como pretratamiento - desarenador y sedimentación se considera: VF = 0.3 m/Hr VF = 7.2 m3/m2*día e) Area del Filtro (A.F.) AF = 72 m2 f) Dimensiones Filtro:(b,a) Relación mínimo costo (k) K = 1.5 Largo (b) : b = 10.4 a = 7 g) Sistema de Drenaje

Canal Principal con Placa Concreto Sección de: 0.2m X 0.2m A = 0.04 m2

0.2 m 0.2 m Velocidad de este canal V =

0.15 m/s

Laterales de tubería separados cada 1.0 m Número de laterales n =

10.4

n =

10 laterales

Caudal/ lateral ql =

(ql )

0.3 l/s

Diámetro lateral (d): para velocidad V =

V = 0.15 m/s

0.15 m/s

d = 2 Pulg. d = 0.0508 m Perdida de carga en el lateral (hf1)

1 LV 2 hf l= Lo (m) 3 d∗2 g donde: Lo = Lo = L =

0.033 Para tuberia lateral 0.026 Para tuberia principal Longitud del dren en metros

V = g = L = hfl =

velocidad en Cm/s 9.81 m/s2 2.4 m 0.0006 m

0.0595969 cm

Perdida de carga en el canal principal (hfc) hfc =

0.0005 m

0.0508681 cm

Número de orificios en el lateral (no) no =

16 Orificios

Caudal en el orificio: qo =

0.0188 lps

Diámetro del orificio (do) : Vo =

0.2 m/s

do = do =

0.4302 0.5 Pulg.

Velocidad real del orificio (Vo):

V =1 . 974 . Vo =

Q D2

0.148 m/s

Perdida de carga en el orificio: hfo =

0.0029 m

0.2904632 cm

Perdida de carga en la entrada del lateral al canal principal (hf): hf = 0.0011 m 0.1117166 cm Perdida de carga en el drenaje (hf3): hf3 = 0.9 cm

0.3

Perdida de carga en la arena (hf1): Temperatura: Porosidad: Factor de forma: Coeficiente de uniformidad: Cu: u: Diametro efectivo : Altura del medio filtrante:

18 °C 0.43 0.75 1.5 1.3 0.25 1.2

ρ3 2 2 2 K=180.(0.72+0.028.T ). . f .u . d 2 (1−ρ ) K=

3.20331

hf1 =

0.11238 m

11.238379 cm

Perdida de carga en la grava (hf2): Caracteristicas similares a la arena eccepto el diametro efectivo. capa 1° 2° 3° 4° hf2 =

d (mm) 1.590 3.890 10.040 26.940

K 129.000 775.000 5166.600 37199.600

Espesor (m) 0.050 0.075 0.100 0.275

0.010 cm

Comprobación de perdidad de carga : hf1 + hf2 = hf3 =

0.9

C= C=

11.248

hf

3

hf 1 + hf

2

0.08001

0 . 05≤c≤0 . 10 correcto Tubería de desague (D):

hf (Cm) 0.010 0.000 0.000 0.000

Tiempo de vaciado: t= Volumen : V= Altura de agua : H= D = 0.14939 m D= 6 pulg. Tuveria de Rebose (D): D= 6 pulg.

1 150 3

hr. m3 m

cm