Velocidad superficial de lavado (Vs) = Velocidad de lavado (VL)=
m/s m/h
CALCULO DEL AREA SUPERFICIAL As =
As = Qf / Vf Donde: Qf = caudal a filtrarse (m3/seg) Vf = velocidad de filtración (m/seg)
1.69
m2.
LONGITUD = L
CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL FILTRO ANCHO (IMPUESTO)
b =
1.00 m
L = As/b
POR TANTO:
S E L A R E T A L
1.00 m L = 1.69 m b =
MEDIDAS ADOPTADAS DEL FILTRO GRUESO DINÁMICO: LARGO DE FILTRO ANCHO DE FILTRO FILTRO Área de filtración filtración =
b*L
O H C N A
1.70 m 1.00 m
L= b=
COLECTO
1.70 m2
COMPROBACION DE LA VELOCIDAD SUPERFICIAL DE LAVADO b
=
V s
3 .4 0*
=
Q L 3
V s
3
L 3 .4 0*Q b
Donde: b = ancho del filtro = Q = caudal disponible para el lavado superficial Vs = Velocidad Velocidad superficial de lavado =
1.00 m 0,15 - 0,30
m/s 1.173
Adoptamos el caudal de lavado igual al caudal caudal de ingreso al filtro filtro = Vs =
0.16 m/seg ATENCIÓN ------->>>
lts/seg.
DENTRO DE NORMA ENTRE 0.15 - 0.30 m/seg. ES ACEPTABLE
CÁMARA DE ENTRADA CÁLCULO DEL NIVEL DEL AGUA SOBRE EL VERTEDERO RECTANGULAR DE PARED GRUESA
é Qe ù H = ê ë M b ú û
2 / 3
0.001173 m3/seg 1.00 m. ? CALCULAMOS 1.84
Qe = Caudal de ingreso m3/s. m3/s. b = Longitud de la cresta cresta del vertedero (m) H = Lámina de agua sobre la cresta ( m ) M = Coeficiente para vertedero de pared gruesa = H = 0.0074
m.
La altura de agua sobre el vertedero de entrada debe ser
H=
0.74 cm
0 .7 4
cm.
para que ingrese el caudal requerido
SISTEMA DE DRENAJE LA VELOCIDAD DE LAVADO (VL) DEL FILTRO ADOPTAMOS EN :
CAUDAL DE LAVADO QL
20.0 20.0 m/h m/h
= A x Vl
Continúa...
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A = Área de filtración QL = 34 QL = 0.0094
1.70 m A= A = 1.70 m2 m3/h m3/s
1.00 m
x
LA TUBERÍA DE DRENAJE DEBE CUMPLIR CON LAS SIGUIENTES REGLAS GENERALES: 1.2.3.-
1.-
Area total de orificios = (0.0015 - 0.005) Area de filtración Area del tubo lateral = (2.00 - 4.00) Area orificios laterales Area del tubo colector = (1.50 - 3.00) Area de tubos laterales
DIÁMETRO DE LOS ORIFICIOS DIÁMETRO DE CADA ORIFICO (ADOPTADO) = Area de cada orificio Ao = VELOCIDAD EN CADA ORIFICIO (Vo) = ADOPTAMOS Vo =
8 5.027E-05
mm m2
A = PI*D^2/4
(3.00 - 5.00) m/seg. 3 m/seg
EL CAUDAL QUE INGRESA EN CADA ORIFICIO (Qo) SERÁ: Qo = Ao x Vo Qo = 1.5080E-04 m/seg. Nº de orificios = CAUDAL DE LAVADO / CAUDAL DE CADA ORIFICIO QL = 0.0094 m3/seg Nº de orificios = QL / Qo Nº de orificios = 62.63 ORIFICIOS Orificios calculados =
63 ORIFICIOS CALCULADOS
Area total de los orificios = Ato
=
4.021E-03
80 x Ao m2
COMPROBAMOS: Area total de orificios = (0.0015 - 0.005) = Area de filtración
2.-
4.021E-03
=
0.002365 ATENCIÓN ------->
1.70 m2
CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LOS LATERALES Número de laterales asumidos = Longitud de lateral = Separación entre orificios = Separación entre Laterales = Número de orificios por lateral = Diámetro del orificio = Area del orificio =
5 80 10 46 16 8 5.027E-05
Laterales cm cm m Orificios mm m2
SON CINCO (5) LATERALES A PARTIR DEL COLECTOR PRINCIPAL CON 20 ORIFICIOS EN CADA LATERAL El Area de los orificios en cada lateral será = Area del tubo lateral = (2.00 - 4.00) Area orificios laterales Area del tubo lateral = Area orificios lateral X 2 Area del tubo lateral =
16 x Ao = ASUMIMOS =
0.001608499
CALCULAMOS EL DIÁMETRO INTERIOR DEL TUBO LATERAL = D int = 0.045254834 m. = SE ASUME TUBERÍA DE DIÁMETRO = DIAMETRO INT.= AREA =
m2 (4*A/PI) ^ (1/2) mm.
45.25 63 59 0.0027
2
mm mm m2
x
=
3.399 ATENCIÓN ------->
COMPROBAMOS: Area del tubo lateral = (2.00 - 4.00) Area orificios laterales
2.734E-03 0.0008
Continúa...
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3.-
CÁLCULO DEL DIÁMETRO DEL COLECTOR PRINCIPAL Area del tubo colector = (1.50 - 3.00) Area de N tubos laterales
N=
ASUMIMOS =
1 LATERAL Un tubo llega en cada nudo Area del tubo colector
=
2
Area de tubos laterales = Area de N tubos laterales = Area del tubo colector =
2
NOTA: Generalmente, al colector princi En este caso al colector sólo ll x Area de N tubos laterales
1 LATERAL x Area de cada lateral 0.002733977 m2 0.005467955 m2
CALCULAMOS EL DIÁMETRO INTERIOR DEL TUBO COLECTOR = (4*A/PI) ^ (1/2) 0.0834386 m. D int = 83.44 mm DIÁMETRO DE TUBERÍA ASUMIDO = 90 mm x 0.80 Mpa. DIÁMETRO INT.= 84.4 mm ÁREA = 0.0056 m2
COMPROBAMOS: Area del tubo colector = (1.50 - 3.00) Area de N tubos laterales
0.0056 0.002733977
=
2.046354496 ATENCIÓN ------->
RESUMEN: Número de laterales = Longitud de cada lateral = Perforaciones por c/lateral = Diámetro de perforación = Separación entre Orificios Separación entre Laterales
5 80 16 8 10 46
Laterales cm Orificios mm cm cm
MATERIAL FILTRANTE Las especificaciones técnicas dadas en las normas para filtros gruesos dinámicos nos indican que la Grava grue sa, media y fina deben cumplir con las siguientes características:
POSICION EN EL LECHO SUPERIOR INTERMEDIO INFERIOR
ESPESOR DE CAPA EN m. 0.20 0.20 0.20
DIAMETRO mm. 3,0 - 5,0 5,0 - 15,0 15,0 - 25,0
PARAMETRO GRAVA FINA GRAVA MEDIA GRAVA GRUESA
CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN LA GRAVA: 2
hg
Q* R =
4000 * d
1.67
*L
En donde: hg = Pérdida de carga (pies) d = Diámetro de la grava (pies) Q = Caudal a filtrarse (pies3/seg) R = La mitad de la distancia entre laterales (pies) Q= R=
46 cm 1.173 0.23
lit/seg = m. =
0.041409978 pies3/seg. 0.7546 pies
GRAVA SUPERIOR: L (espesor de la capa) = d (diámetro efectivo grava) =
0.20 4.00
m mm
0.6562 0.01312336
pies pies
Continúa...
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hg1 =
0.012483045
pies
0.00380
m
0.380
m mm
0.6562 0.032808399
pies pies
0.00082
m
0.082
m mm
0.6562 0.065616798
pies pies
0.00026
m
0.026
0.489
cm
cm.
GRAVA INTERMEDIA: L (espesor de la capa) = d (diámetro efectivo grava) = hg2 =
0.20 10.00 0.002702469
pies
cm
GRAVA INFERIOR: L (espesor de la capa) = d (diámetro efectivo grava) = hg3 =
0.2 20.0 0.00084926
pies
cm
PÉRDIDA TOTAL EN LA GRAVA. Ht = hg1 + hg2 + hg3 Ht =
0.0049
m
EN LOS ORIFICIOS FORMULA DE TORRICELLI H o Qo
Donde: Qo = Caudal de cada orificio Cd para orificios = Ao = Area de cada orificio = Aot = Area total de orificios = Ao x # orificios = g = aceleración de la gravedad = 9,81 Qf = Caudal a filtrarse o drenar = # total de orificios = Qo = Ho =
.- Longitud .- Tamaño de gravas Altura del vertedero de salida (*) En estaciones de bombeo, con período prever un almacenamiento de agua cru continua al FGDi (**) medido a partir del lecho superficial de
Especificaciones de Lecho Filtrante reco Posición en la Unidad Superior Intermedio Inferior, Fondo
Espesor capa (m 0.20 0.20 0.20
1.70 m
PRINCIPAL
Continúa...
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80
>
ASUMIMOS ORIFICIOS
DENTRO DE NORMA DEBE ESTAR ENTRE 0.0015 A 0.005 OK!
