DESARENADORES

DISEO HIDRULICO DE DESARENADORESUNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZNFACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERA CIVILCURSO:IRRIGACINDOCENTE:ING. EVER OSORIO FLORESALUMNOS:ALVARADO BALDEN, ANDRSCORNELIO LAURA, CATONYMayo, 2014

DESARENADORESSon estructuras hidrulicas que sirven para SEPARAR (decantar) y REMOVER (evacuar) despus, el material slido que conduce el agua de un canal.

2Clases de DesarenadoresPor su operacin:Desarenadores de lavado continuoDesarenadores de lavado discontinuo

3Clases de Desarenadores (Cont)Por la velocidad de escurrimientoBaja velocidad (de 0.2 a 0.6mt/seg)Alta velocidad (1 1.5m/seg)

4Clases de Desarenadores (Cont)Por disposicin de los desarenadores:En serieEn paralelo

5Clases de Desarenadores (Cont)Posibles Problemas en Desarenadores en Paralelo:- Distribucin no Uniforme del Caudal: Las zonas ms alejadas reciben menos caudal que las centrales.

6Clases de Desarenadores (Cont)Posibles Problemas en Desarenadores en Paralelo:Respecto al Caso mostrado anteriormente la posible solucin se muestra a continuacin:

El uso de pantallas deflectoras que alineen el flujo del agua a los desarenadores, buscando que ingrese igual caudal a cada uno de ellos.7Clases de Desarenadores (Cont)Posibles Problemas en Desarenadores en Paralelo:Un ejemplo de esta solucin est presente en los desarenadores del canal madre de Chavimochic

8Clases de Desarenadores (Cont)Posibles Problemas en Desarenadores en Paralelo:- Baja Eficiencia.

Debido a mala operacin, a que las partculas que ingresan son de menor dimetro que las de diseo, formacin de remolinos que arrastren el material sedimentado, mal diseo hidrulico, formacin de remansos.9Fases de un Desarenador Fase de Sedimentacin. Fase de purga (limpieza o evacuacin).10Partes del Desarenador

11Partes de un Desarenador (Cont)Transicin de Entrada: Une el canal con el desarenador

12Partes de un Desarenador (Cont)Cmara de sedimentacin: Las partculas slidas caen al fondo debido a la reduccin de velocidad por el incremento de seccin.Por Dubuat: Las velocidades son:Para Arcilla = 0.081m/sPara arena fina = 0.16m/sPara arena gruesa = 0.216m/s* El fondo por lo general tiene una pendiente transversales de 1:5 a 1:8

13 Vertedero: Que se rige por:Q = CLh3/2Q = CaudalC = 1.84 (para vertederos de cresta aguda)C = 2.00 ( para vertedero de perfil Greager)L = Longitud de la cresta (m)H = carga sobre el vertedero

Partes de un Desarenador (Cont)

14 Como: V = Q/A v = Ch1/2

Luego: h = (v/C)2

h 0.25m.Partes de un Desarenador (Cont)15 Compuerta de lavado: Sirve para desalojar los materiales depositados en el fondo, el fondo del desarenador tiene una gradiente de 2 a 6%

Partes de un Desarenador (Cont)

16 Canal directo: Se utiliza mientras se est lavando el desarenador. Usado slo si se tiene un desarenador. Para dos o ms no se requiere porque el desarenador operativo hace la vez de canal directoPartes de un Desarenador (Cont)

17Dimetro de las partculas:Se disea para un dimetro donde superiores a esta deben depositarse. En caso de irrigacin se permite el paso de 0.5 mm.Diseo Hidrulico18Clculo de la Velocidad del flujo en el tanquecm/sDonde: d = dimetro en mm.a = Constante en funcin del dimetro.Diseo Hidrulico (Cont)Constante a=f(d)ad(mm)51< 0.1440.1 - 136> 1

Diseo Hidrulico (Cont) Velocidad de Cada (w):1.- Segn Arkhangelski: Velocidad de Cada "w" (cm/s)-1935d(mm)wd (mm)w0.050.1780.505.4000.100.6920.555.9400.151.5600.606.4800.202.1600.707.3200.252.7000.808.0700.303.2401.009.4400.353.7802.0015.2900.404.3203.0019.2500.454.8605.0024.900Diseo Hidrulico (Cont) Velocidad de Cada (w):2.- Experiencia de Sellerio:

Diseo Hidrulico (Cont) Velocidad de Cada (w):3.- Segn Owens:m/sDonde:d: Dimetro (m): Peso Especfico del material (gr/cm)K: Constante en funcin al material

Forma y Naturalezak Arena Esfrica9.35 Granos Redondeados8.25 Granos de Cuarzo d>3mm6.12 Granos de Cuarzo d>0.7mm1.2822Diseo Hidrulico (Cont) Velocidad de Cada (w):4.- Segn Scotti - Foglieni:m/sDonde:d: Dimetro (m)

23Diseo Hidrulico (Cont)Dimensiones del Tanque:La Altura h del desarenador puede ser asumida inicialmente para luego ser verificada; los valores recomendados son entre 1.5 4.0 m.

24Diseo Hidrulico (Cont)Dimensiones del Tanque:El ancho b podemos tomarlo a partir de:

25Diseo Hidrulico (Cont)Dimensiones del Tanque:La longitud L se determina a partir de la siguiente consideracin:El tiempo con el que la partcula recorre el tanque (L) debe ser el mismo que tarda en tocar el fondo (h).

26Diseo Hidrulico (Cont)Dimensiones del Tanque:Finalmente verificamos si es que la dimensin calculada del tanque es suficiente para transportar el caudal de ingreso al desarenador

27Diseo Hidrulico (Cont)Longitud de Transicin:

28Diseo Hidrulico (Cont)Clculo del Vertedero al Final del Tanque:A partir del tipo de vertedero y de la ecuacin del mismo, determinamos la longitud Lv

h= 0.25 m29Diseo Hidrulico (Cont)Clculos Complementarios:Cada en el fondo del canal.donde:Dimensin de Compuerta de Lavado.entonces:Velocidad de Salida:

30GRACIAS