Diseño de Floculadores Por Unidades de Flujo Horizontal

DISEÑO DE FLOCULADORES POR UNIDADES DE FLUJO HORIZONTAL Para realizar el diseño de este floculador se escogió el Caudal máximo diario el cual es de 0.236 m3/s. Enseguida elegimos el tiempo de detención por criterio propio y teniendo en cuenta la temperatura promedio sobre la cual pudiese estar el municipio; considerándose unos 20 minutos. Este criterio también debe estar dentro del rango establecido de entre 20 y 30 minutos. De acuerdo a lo anteriormente expuesto, nos dirigimos a determinar el Volumen necesario:

Como paso siguiente determinamos el material con el cual se iba a construir el tanque de floculación, esto conllevaba a postular ciertos parámetros tales como, la rugosidad, ancho, altura y el espesor de las placas que se iban a utilizar en el diseño del floculador.

De la misma manera pudimos establecer la velocidad a la cual va a transportarse el flujo de 0.20 m3/s, por consiguiente con el caudal y la velocidad procedimos a hallar el área que necesitábamos. En consecución realizamos el dimensionamiento. Como primer dato consideramos el nivel de agua que debía tener el caudal de entrada, con la siguiente ecuación. 3/ 8

h ¿(

Q∗n ) √m

Aumentado por un factor de seguridad del 20% Un ancho del tanque definido por

b=

AREA h

Y un Caudal unitario que se plantea como el caudal que pasara por cada tanque

Caudal unitario=

Caudal N de Floculadores

Presentando los siguientes resultados:

Después hallamos la longitud del Canal como,

Lc=V∗Td∗60 El área transversal de los canales se determinó como

At =

Caudal unitario Velocidad

Se escogió un Borde libre de 0,1m y con respecto a este se halla una altura para la lámina menos este borde libre. Ahora bien, para determinar la Separación de tabiques se realizo

a=

At Altura de la lamina de Agua−Borde Libre

Enseguida colocamos un espaciamiento entre extremos de 1,5 veces la separación de los mismos. Estos datos anteriormente mencionados se muestran en la siguiente tabla:

Para hallar la Longitud efectiva, (Le) del canal bastaba no más con restarle al ancho de la placa el espaciamiento entre tabiques. De esta manera logramos hallar el número de canales como,

Numero de canales=

Lc ¿

El número de tabiques es el número de canales menos 1. Como últimos cálculos determinábamos una Longitud total del tanque así:

¿= ( Número de canales∗espesor de la placa ) +(tabiques∗Separación de tabiques) Necesitamos el Radio hidráulico de acuerdo a la ecuación de Manning para saber si geométricamente la lámina de agua alcanza a abarcar el área transversal del sistema. Por último, fue de vital importancia saber el gradiente de velocidad para definir la posible evasión al colapso de la estructura determinado por el peso unitario, la viscosidad, el total de pérdidas y el tiempo de detención. Este último debe cumplir un intervalo estipulado entre [20 y 70 ] ˆ(-1) Los resultados se muestran a continuación.

Nuestro sistema ha cumplido de acuerdo a las normas que lo rigen, motivo por el cual es viable su diseño y construcción.