Filtro Fime Chimeo

7/21/2019 Filtro Fime Chimeo

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PROYECTO: Plantas FiME para agua potable en pequeas comunidades

DATOS GENERALES

Poblacin Inicial (Po) 487 hab

Periodo de diseo (t) 20 aos

Indice de Crecimiento (i) 2.5 %

METODOS DE CALCULO

PERIODO PROM

t (aos) (hab)0 4875 55010 61915 69620 78030 982

RESULTADOS

Poblacion Futura (Pf) 798 hab


Dotacion inicial media referencial .- 120 lt/hab/da

Zona del Proyecto: LlanosPoblacin (Hab) : 500 a 2000 habitantes

DATOS GENERALES

Dotacin Inicial (Di) 120 lt/hab/da

Incremento Anual de Consumo (d) 0 %

Periodo de Diseo (n) 20 aos

Caculo del Caudal de Diseo Segn la NB 689Norma Tecnica de Diseo Para Sistemas de Agua Potable

7128121071852

487548609670

1022798

626

CALCULO DE LA DOTACIN DE AGUA POTABLE

623705

487

731

METODOS DE CALCULO (hab)

ARITMETICO GEOMETRICO WAPPAUS487551 552


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CALCULOS

RESULTADOS

Dotacin Futura (Df) 120.00 lt/hab/da


DATOS GENERALES

Poblacin Futura (Pf) 798 hab

Dotacin Futura (Df) 120.00 lt/hab/da

Coeficiente de Variacin Diaria (k1) 1.2

Coeficiente de Variacin Horaria (k2) 2.2

CALCULOS

PERIODO Pf Df Aos hab t/hab/d

1 487 1205 550 120

10 619 12015 696 12020 780 120

30 982 120

RESULTADOS

Qm DIARIO 1.11 lt/seg

3.60

2.022.272.552.86

lt/seg0.68 1.79

1.36

0.810.921.031.161.30

1.64

120.00

1.08

lt/seg lt/seg

0.760.860.97

Qm DIARIO Qmax DIARIO Qmax HORARIO

30 120.00

CALCULO DEL CONSUMO DE AGUA POTABLE

2015 120.00

5 120.0010 120.00

1 120.00

PERIODO DE DISEODOTACIN

FINAL

(aos) (lt/hab/da)


3/44

Qmax DIARIO 1.33 lt/seg

Qmax HORARI 2.93 lt/seg

Caudal Aforado en Campo: Qmax Diario

Fecha de aforo:Hora: 10:35pm

NCaudal

(Lts/seg)1 10.002 10.003 10.004 10.005 10.00

10.00

DATOS GENERALES:

Volumen de control 20.00 Lts.

Tiempo de llenado 2.00 Seg.

CAUDAL 10.00 Lts/Seg


DATOS GENERALES

Caudal disponible (Qdisp) 10.00 lts/Seg

Caudal Proyectado (Q proy) 1.33 lts/Seg

Balance del deficit de Caudal :Qdef = Q proy - Qdisp

Qdef = -8.67 lts/Seg

2

Volumen (Lts)

2020202020

10

Tiempo dellenado (Seg)

22

2.022

CALCULO DEL DEFICIT DE CONSUMO DE AGUA POTABLE

20-6-20013


4/44


5/44

DIMENSIONES DEL TANQUE SEMIENTERRADO:

ANCHO LARGO ALTURA VOLUMEN DESCRIPCION

3.2 3.6 1.4 16.128 Volumen Util3.2 3.6 0.2 2.304 Volumen de borde libre3.2 3.6 0.2 2.304 Volumen Muerto

20.736 Volumen Total

DIMENSIONES ADOPTADAS DE TANQUE TIPO:

BASE ANCHO ALTURA

3.2 3.6 1.8


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PROYECTO: Plantas de tratamiento de agua potable tipo FiME "Chimeo"

PARAMETROS UNIDAD CANTIDAD ADOPTADO

Periodo de diseo Aos 8 - 12periodo de operacin

Area maxima de filtracin m2 < 10 > 10Tasa de filtracin m3/m2*h 0.5 - 3.0 2Tamao de grava mm 3.0 - 5.0Velocidad de flujo superficial m/s 0.05 - 0.15Velocidad de lavado m/s 0.2 - 0.4Profundidad del filtro cm

Altura del vertedero de salida m

DATOS:

Qmaxd =Qdiseo = 1.1*Qmaxd

Qdiseo =Vf =Vs =

C LCULOS Y RESULTADOS:

Area superficial de la estructura (As)

As = Qmaxd/Vf

As =

Ancho del Filtro Grueso Dinmico FGDi (b)

b = *Qmaxd/Vs^3

b =

Largo de Filtro Grueso Dinmico FGDi (L)

L = As/b

L =

1.08 m

1

2.07 m

3.40

1.33 lt/s

1.65 m/hr

CALCULO DE FILTRO GRUESO DINMICO (FGDi)

0.25 m/s

2.24 m2

h/d10

0.30.1

5

24

0.6

24

3 - 5

1.46 lt/s


7/44

Luego:

L =b =

Vf=

Valores Adoptados:

L =

b =As =

2.00 m

1.20 m2.40 m2

6 - 13 mm

3 - 6 mm0.20 m

0.20 m2.00 m/hr

13 - 25 mm0.20 m

Vs = 0.25 m/s1.20 m

2.07 m


8/44

CALCULO DE FILTRO GRUESO DE FLUJO HORIZONTAL (FGH)


>300Carga Superficial de Filtracin 0.5Espesor del lecho FiltranteGrava de 8 - 12 mm 2 - 5Grava de 4 - 8 mm 2 - 4Grava de 12-18 mm 1 - 2Longitud total del lecho filtrante 8 - 16

DATOS:

Qmaxd =Vf =

H =



As = Qmaxd/Vf

As =

Adoptado As =

Ancho del Filtro Grueso de Flujo Horizontal FGH (B)

B =

B =

Altura de Filtro Grueso de Flujo Horizontal FGH (H)

H = As/B

H =

2 - 42 - 3m1 - 28 - 9

mm

18 - 9

m

1.33 lt/s

1.0 - 1.5

2 - 32

ParmetroSolidos en Suspensin mg/L

Unidad


9/44

Luego:

L =B =

H=

Vf=

Valores Adoptados:

H =

B =As =

5.00 m

1.00 m

1.50 m/hr

1.00 m

4.00 m

4.00 m4.0 m2


10/44

Area de cada filtro = 3m * 1.5 m

total filtros = 4 (faltan 2 filtros)


11/44


DATOS:

Turbiedad de Trabajo UNT 20 - 30Tasa de Filtracin m3/m2*h 0.10 - 0.20Altura Total del filtro m 1.90 - 2.50Altura de agua Sobrenadante m 0.80 - 1.00Altura inicial del lecho filtrante m 0.80 - 0.90Espesor mnimo del lecho filtrante m 0.50 - 0.60Espesor Capa Soporte m 0.30 - 0.50Tipo de Operacin Tasa constanteTamao Efectivo de la Arena mm 0.15 - 0.30Coeficiente de uniformidad de la arena < 5Borde libre m

Area del filtro m2 5 - 200 m2/FiltroNmero mnimo de filtros 2Funcionamiento Hrs 24Periodo de diseo aos 10 - 15

Qmd =Vf =

H =



As = Qmaxd/Vf

As =

Adoptado As =

5 < As < 200 m2 ok

Ancho del Filtro Lento de Arena FLA (B)

B =L =L =

Altura de Filtro Lento deArena FLA (H)

B =

Luego:

0.10

PARAMETROS

22.38 m2

1.33 lt/s0.20 m/hr

(As)^(1/2)

CALCULO DE FILTRO LENTO (FLA)

UNIDAD RANGO

1.90 m

22.38 m2

L/2

4.73 m

4.73


12/44

L =0

H =

Vf=

Valores Adoptados:

L =b =

As =

Distribucin del espesor de las capas:

Altura Total del filtroAltura de agua SobrenadanteAltura inicial del lecho filtranteEspesor Capa SoporteBorde libre

Distribucion de las tuberias de drenaje:

Separacion de laterales 1/16 L - 2m

S =

Adopto S =

Nde laterales = 3 unidades

24.00 m2

2.00 m

0.90 m

1-23 mm0.30 m

0.80 m

0.80 m

0.30 m0.15 m

1.90 m/s6.00 m

4.00 m

4.00 m6.00 m

0.90 m

agua

Vs =

2.2 m

0.25 m

1.00 m

0.20 m/hr 0.2 - 0.3 mm

2.15 m


13/44

PROYECTTIPO DE FILTRO: Filtro Grueso Dinamico

DATOS GENERALES

RECOLECTOR ADOPTADO

Ro = s rea orificios/Area del lecho 0.0015 - 0.005 0.0015Rt = S rea orificio/rea lateral 0.3 - 0.5 0.5Rp = S rea lateral/rea principal 0.3 - 0.5 0.5Diametro orificios (mm) 1 - 6 5Espaciamiento entre orificios 0.1 - 0.3 0.1Espaciamiento entre Laterales 0.5 - 1.0 0.5 - 1.0Velocidad de Lavado en estanque 20 20Velocidad de Lavado en orificios 0.2 0.12

DIMENSION DEL TANQUE

Ancho = 1.20 m

Largo = 2.00 m

Area (AL)= 2.40 m2

Velocidad de lavado: 20.00 m/h

Caudal de Lavado:

Qlav = 13.33 l/s

1.- METODO DE MULTIPLES (FAIR ET AL.)


Separacion de laterales ( 1/16 B - 2m )

S = 0.08 m

Adopto S = 0.45 m

Nde laterales = 3.0 unidades

Separacion del Principal ( 1/32 L - 1m )

S = 0.06 m

Adopto S = 0.25 m

Caudal por Lateral

qL = Q/NqL = 4.44 l/s

Caculo del Sistema RecolectorNorma Tecnica de Diseo Para Sistemas de Agua Potable

DESCRIPCION:

Plantas de tratamiento de agua potable tipo FiME "Chimeo"

AVQlav lav *

AlnAo

AreaLecho

iosAreaorificRo


14/44

Area Orificio = (do^2)/4

Ao = 0.785do^2

n = Ro*AL/Ao

Para do = 3/8" 0.38 plgdo = 0.0094 m

n = 52 orificios

Para N Laterales = 3 (lateral)

n =

la = 0.06m

la = 2 plg

Para los principales: 1 por cada camara

(Principal) = 0.14m

p = 6 plg

2.- Metodo del Caudal Unitario

Caudal de diseo (Qd) = 1.24 l/s

DETALLE LONGITUD CANTIDAD TOTAL

Lateral 1 = 1.50 m 1 1.50 mLateral 2 = 1.50 m 1 1.50 mLateral 3 = 1.50 m 1 1.50 m

Total = 3 4.50 m

Caudal unitario (qu) = Qd/L

qu = 0.28 l/s

Lateral Caudal L1 0.41 l/sLateral Caudal L2 0.41 l/sPrincipal Caudal L3 0.41 l/s

Qtotal=Qd = 1.24 l/s

Caudal disponible : Qd= 0.41 l/sCoeficiente de friccin : n = 0.01Pendiente : So = 0.001

17 (orificios/lateral)

Ala

nAoRt 5.0

onLateral 2)(

Ap

nAlaRp 5.0

lanincipal 2)(Pr


15/44

D = 0.05 m

D = 3 plg

Velocidad en lateral VL = 0.03 m/s

verificacion So = 1.80E-05 2

D(orificio) = 0.013 m

N Perforaciones = A AbiertaA Perforaciones

Nperforaciones = 27

RESUMEN DEL SISTEMA DE DRENAJE Y RECOLECCION

UNIDADCOLECTORLATERAL

COLECTORPRINCIPAL

unidad 3 1m 1.50 0.5m 0.05 0.1plg 3.00 4.0

m 0.3mm 12.50% 2%

unidad 123unidad 28

m 0.1unidad 3N filas perforacion

SEPARACION/LATERALES

% DE Area Abierta/ mlN total orificiosN orificios /mlSeparacion Horizontal

Diametro Orificio

DIAMETRO

DESCRIPCION

N TUBOSLONGITUDDIAMETRO

ASoRn

Q *3/2

3/4

22 **35.6

D

vnSo

8/3*3/42**4

So

QnD

CcVc

QuabiertaA

*)(


16/44


17/44


18/44

PROYECTOTIPO DE FILTRO: Filtro Grueso de Flujo Horizontal

DATOS GENERALES:

RECOLECTOR ADOPTADO

Ro = s rea orificios/Area del lecho 0.0015 - 0.005 0.0015Rt = S rea orificio/rea lateral 0.3 - 0.5 0.5Rp = S rea lateral/rea principal 0.3 - 0.5 0.5Diametro orificios (mm) 1 - 6 5Espaciamiento entre orificios ( m ) 0.1 - 0.3 0.1Espaciamiento entre Laterales ( m ) 0.5 - 1.0 0.5 - 1.0Velocidad de Lavado en estanque m/h 40.00 m/h 20.00Velocidad de Lavado en orificios m/s 0.2 0.20


Ancho = 1.00 m

Largo = 2.00 m

Profundidad = 2.50 m

Area (AL) = 2.00 m2


Caudal de Lavado:

Qlav = 11.11 l/s

1.- METODO DE MULTIPLES (FAIR ET AL .)



S = 0.16 m

Adopto S = 1.00 m



S = 0.06 m

Adopto S = 0.25 m


DESCRIPCION:


AVQlav lav *


19/44

Caudal por Lateral

qL = Q/N

qL = 5.56 l/s


Ao = 0.785do^2

n = Ro*AL/Ao

Para do = 3/8" 0.38 plg

do = 0.0094 m

n = 43 orificios


n =

la = 0.06m

la = 2 plg


(Principal) = 0.12m

p = 4 pulg


Caudal de diseo (Qd) = 1.24 l/s


Lateral 1 = 1.50 m 1 1.50 mLateral 2 = 1.50 m 1 1.50 mLateral 3 = 1.50 m 1 1.50 m

Total = 3 4.50 m


qu = 0.28 l/s


Ala

nAoRt 5.0

onLateral 2)(

Ap

nAlaRp 5.0

lanincipal 2)(Pr

AlnAo

AreaLecho

iosAreaorif icRo


20/44


Qtotal=Qd = 1.24 l/s

Caudal disponible : Qd= 0.41 l/s

Coeficiente de friccin : n = 0.01Pendiente : So = 0.001

D = 0.05 m

D = 3 plg



Dorificio = 0.011 m


Nperforaciones = 35

ASoRn

Q *1 3/2

3/4

22 **35.6

D

vn

So

8/3*3/42**4

So

QnD

CcVc

QuabiertaA

*)(


21/44


COLECTORPRINCIPAL

unidad 3 1

m 1.50 1.5m 0.05 0.1plg 3.00 4.0m 0.25

mm 11.00% 2%

unidad 159unidad 35

m 0.1unidad 4

RECOMENDACIN!UTILIZAR CANALES CON PISOS FALSOSDIMENSIONAR!

DIAMETRO

RESUMEN DEL SISTEMA DE DRENAJE Y RECOLECCIONCAMARA 1 DEL FILTRO GRUESO HORIZONTAL

DESCRIPCION

N TUBOS

LONGITUDDIAMETRO

N filas perforacion



Diametro Orificio


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PROYECTTIPO DE FILTRO: Filtro Lento de Arena

DATOS GENERALES

RECOLECTOR ADOPTADO

Ro = s rea orificios/Area del lecho 0.0015 - 0.005 0.0015Rt = S rea orificio/rea lateral 0.3 - 0.5 0.5Rp = S rea lateral/rea principal 0.3 - 0.5 0.5Diametro orificios (mm) 1 - 6 5Espaciamiento entre orificios ( m ) 0.1 - 0.3Espaciamiento entre Laterales ( m ) 0.5 - 1.0 0.5 - 1.0Velocidad de Lavado en estanque m/h 5 5Velocidad de Lavado en orificios m/s 0.20 0.20


Ancho = 3.00 m

Largo = 4.00 m

Area (AL)= 12.00 m2


Caudal de Lavado:

Qlav = 16.67 l/s

1.- METODO DE MULTIPLES (FAIR ET AL.)



S = 0.19 m

Adopto S = 0.750 m



S = 0.13 m

Adopto S = 0.25 m

Caudal por Lateral

qL = Q/N

qL = 3.33 l/s


DESCRIPCION:


AVQlav lav *


23/44


Ao = 0.785do^2

n = Ro*AL/Ao

Para do = 3/8" 0.38 plg

do = 0.0094 m

n = 260 orificios


n =

la = 0.10m

la = 4 plg


(Principal) = 0.30m

p = 11plg


caudal de diseo (Qd) = 1.24 l/s


Lateral 1 = 2.50 m 2.5 6.25 mLateral 2 = 2.50 m 2.5 6.25 mPrincipal = 3.50 m 1 3.50 m

Total = 5 16.00 m


qu = 0.08 l/s


Qtotal=Qd = 1.24 l/sCaudal Lateral disponible : Qd= 0.49 l/s


Ala

nAoRt 5.0

onLateral 2)(

Ap

nAlaRp 5.0

lanincipal 2)(Pr

AlnAo

AreaLecho

iosAreaorif icRo


24/44

Coeficiente de friccin : n = 0.01Pendiente : So = 0.005

Calculo Diametro Lateral

D = 0.04 m

D = 2 plgCalculo diametro Principal

Dp = 0.06 mDp = 3 plg



Dorificio = 0.010 m


Nperforaciones = 18

RESUMEN DEL SISTEMA DE DRENAJE Y RECOLECCION


COLECTORPRINCIPAL

unidad 10 2unidad 5 1

m 2.50 3.5m 0.04 0.1plg 2.0 4.0m 0.75

mm 10.00% 1%

unidad 288unidad 18

m 0.1unidad 2

DIAMETRO

DESCRIPCION

N TUBOS/ESTANQUE

N TOTAL TUBOS FILT.

LONGITUDDIAMETRO

N filas perforacion



Diametro Orificio

ASoRn

Q *1 3/2

3/4

22 **35.6

D

vnSo

8/3*3/42**4

So

QnD

CcVc

QuabiertaA

*)(


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proyecto: Plantas de tratamiento de agua potable tipo FiME "CHIMEO"

CONDICIONES DE DISEO DE LA ESTRUCTURA :

CAUDAL DE LA PLANTA Qd = 1.24 lt/sTEMPERATURA T = 20.00 C

VISCOSIDAD CINEMATICA = 0.000001 m2/sNUMERO DE FILTROS N = 1ANCHO = Af = 1.20 mLARGO = Lf = 2.00 m

AREA DEL FILTRO A = 2.40 m2

1ra CAPA 2da CAPA 3ra CAPA

Diametro m 0.004 0.009 0.02Porosidad 0.4 0.45 0.54Espesor del Lecho m 0.2 0.2 0.2Coef. Esfericidad 0.95 0.82 0.74

Coef Kozeny f 5 5 5Viscosidad cinematica cm/s2 1.00E-02 1.00E-02 1.00E-02Velocidad de Filtracin cm/s 0.0518 0.0518 0.0518

CALCULO DE LA PERDIDA DE FILTRACION EN EL SISTEMA DE FILTRACION

TIPOS DE PERDIDA:1 Entrada al filtro:2 Lecho filtrante:3 Lecho de grava 1:4 Lecho de grava 2:5 Lecho deGrava 3:

6 Orificios:7 Conduccion:8 Salida:

1.- Perdida por ingreso a la cmara del Filtro Dinmicotipo ingreso: Vertedero de cresta ancha

k=0.7 Para crestas anchas 0.7

0.0065

C = para vertederos de pared ancha= 0.61

H =

V =

h fv = 0.00092.- Perdida de carga en el Lecho Filtrante

PERDIDA DE CARGA EN BATERIA DE FILTROS DINAMICOS

0.0065 m

0.16 m/s

PROPIEDADES DELFILTRO DINAMICO

UNIDAD

g

Vkhfv

2

2

gHCAQ 2

A

QdV


26/44

De la ecuacion de Fair y -hatch para la perdidad de carga en lechos filtrantes no estratificados:

Perdida de Carga en la primera capa:

hf arena 1 = 7.404 cm

Perdida de Carga en la segunda capa:


Perdida de Carga en la Tercera capa:


Perdida de carga por Sistemas multiples:

TIPO DE PERDIDAS:1 Por entrada2 Por contraccin3 Por Fricccin4 Por Salida

PERDIDA EN RECOLECTORES

CAUDAL POR ORIFICIO DE RECOLECC IN

Q diseo filtro =N orificios =Diametro orificio =

Area orificio =

Diametro Colector =Area del Colector =Longitud Colector =

Caudal del orificio:Qorificio = 0.01 lt/s

Velocidad del orificio:V orificio = 0.08 m/s

Con Cc =0.55 V orificio = 0.15 m/s

a) Perdida por contraccin:

coeficiente de ingreso k = 1Perdida de carga por orificio:

Hfc = 0.00035Perdida de carga por sistema total:

H fc (final) = N(orificios)xHfc

1.50 m

1.24 lt/s

0.005 m2

1230.013 m0.00012 m2

0.076 m

26)1( 32

CeDcPo

Po

g

Lfhfarena

orificiosN

QfiltroQorificio

gVorificiokHfc 22


27/44

H fc (final) = 0.043m

b) Perdida de carga por expansin en orificios:

Caudal del colector:Qcolector = 0.28 lt/s

Velocidad del colector:V colector = 0.06 m/s

Hfc = 0.0010mPerdida de carga por sistema total:


H fc (final) = 0.12

c) Perdida de carga por friccinPor laFrmula de Darcy - Weisbach y Manning

n: Coefficiente de rugosidad 0.008L: Longitud de laTuberav: Velocidad en la tuberiad: Diametro del tubo

Hf = 0.000 m

d) Perdida de carga por expansin en Tubera:

Diametro Conduccion=Area de conduccion =Longitud Conduccion =

Caudal de conduccinQconduccin = 0.41 lt/s

Velocidad de conduccin:V conduccin = 0.09 m/s

Hfc = 0.0004m

coef. contraccion Brusca Ke = 0.5

Perdida de Carga en las Expansiones:

0.00456 m21.50 m

0.076 m

gvorificioVhfe 2

)1( 22

3/4

2235.6

d

Lvnhftuberia

)(21

2

2( 22

gv

g

Vkehex

)( 2)(

2

22

1

g

vvkexhex

)(12v

gdTang


28/44


29/44


30/44


31/44


32/44

PERDIDA DE CARGA EN BATERIA DE FILTROS FGH


CONDICIONES DE DISEO DE LA ESTRUCTURA:CAUDAL DE LA PLANTA Qd = 1.24 lt/sTEMPERATURA T = 20.00 C

VISCOSIDAD CINEMATICA = 1.00E-06 m2/sNUMERO DE FILTROS N = 2

ANCHO = Af = 1.00 mLARGO = Lf = 2.50 m


1ra CAPA 2da CAPA 3ra CAPA

Diametro m 0.016 0.01 0.007Porosidad 0.5 0.45 0.4Espesor Lecho horiz. m 3 2.5 1.5Espesor Lecho Vert. m 1 1 1Coef. Esfericidad 0.74 0.82 0.9Coef Kozeny f 5 5 5Viscosidad cinematica cm/s2 1.00E-02 1.00E-02 1.00E-02Velocidad de Filtracin cm/s 0.049725 0.049725 0.049725


TIPOS DE PERDIDA:1 Entrada al filtro:2 Lecho filtrante:

3 Lecho de grava 1:4 Lecho de grava 2:5 Lecho deGrava 3:6 Orificios:7 Conduccion:8 Salida:




H =


UNIDAD

0.0065 m

g

Vkhfv

2

2

gHCAQ 2

Qd


33/44

V =

h fv= 0.001

2.- Perdida de carga en el Lecho Filtrante



hf arena1 = 3.905 cm


hfarena

2 = 11.261 cm


hf arena2 = 19.396 cm


TIPO DE PERDIDAS:1 Por entrada2 Por contraccin3 Por Fricccin4 Por Salida

3.- PERDIDA POR ENTRADA EN RECOLECTORES

CAUDAL POR ORIFICIO DE RECOLECCINQ diseo filtro =N orificios =Diametro orificio =

Area orificio =Diametro Colector =

Area del Colector =Longitud Colector =


Velocidad del orificio:V orificio = 0.0825 m/s


1.24 lt/s

0.005 m2

1590.011 m0.00010 m20.076 m

1.50 m

0.19 m/sA

26)1( 32

CeDcPo

Po

g

Lfhfarena

orificiosNQfiltroQorificio


34/44








Velocidad del colector:

V colector = 0.03 m/s



H fc (final) = 0.17 m

c) Perdida de carga por friccin

Por laFrmula de Darcy - Weisbach y Manning

n: Coefficiente de rugosidad 0.008L: Longitud de laTuberav: Velocidad en la tuberiad: Diametro del tubo

Hf = 0.0000 m


Diametro Conducci =Area de conduccio =Longitud Conducci =

Caudal de conduccinQconduccin = 0.41 lt/s

Velocidad de conduccin:V conduccin = 0.05 m/s

0.00785 m22.00 m

0.100 m

g

VorificiokHfc2

2

g

vorificioVhfe 2)1( 22

3/4

2235.6

d

Lvnhftuberia


35/44

Hfc = 0.0001m


Perdida de Carga en las Expansiones:

= 1.449351456.=> Kex = 0.1

hex = 0.000019

e) Perdida de carga por cambio de Direccin:

Radio de Curvatura Rb = 0.2Dimetro de la Tubera =N de codos = 4

kb= 0.13538273hb= 1.92075E-05

por los 4 codos

hb = 0.0001 mf) Perdida de Carga a la Salida:

Coeficiente salida Kv = 1hv = 0.0001 m

Perdida de Carga Total el el flujo Horizontal

DESCRIPCION SIMBOLO CANTIDAD

1.- Perdida por ingreso a la cmara del Filtro Dinmico h fv = 0.001 m2.- Perdida de carga en el Lecho Filtrante

Perdida de Carga en la primera capa: hf arena 1 = 0.039 m

Perdida de Carga en la segunda capa: hf arena 2 = 0.113 mPerdida de Carga en la Tercera capa: hf arena 2 = 0.194 m

3.- PERDIDA POR ENTRADA EN RECOLECTORESe) Perdida de carga por cambio de Direccin: hb = 0.0001 mf) Perdida de Carga a la Salida: hv = 0.0001 m

Total HT = 0.35 m

Perdida de Carga Total en el Sistema de Drenaje

0.100 m

)(2

1

2

2( 22

g

v

g

Vkehex

)(2

)(2

22

1

g

vvkexhex

)(12v

gdTang

)(2

2

g

vkbhb

72.0)(223.0 D

R

bbk

)(2

2

g

vkvhv


36/44


1.- Perdida por ingreso a la cmara del Filtro Dinmico h fv = 0.001 m2.- Perdida de carga en el Lecho Filtrante

Perdida de Carga en la primera capa: hf arena 1 = 0.039 mPerdida de Carga en la segunda capa: hf arena 2 = 0.113 m

Perdida de Carga en la Tercera capa: hf arena 2 = 0.194 m3.- PERDIDA POR ENTRADA EN RECOLECTORESa) Perdida por contraccin: H fc (final) = 0.055 mb) Perdida de carga por expansin en orificios: H fc (final) = 0.174 mc) Perdida de carga por friccin Hf = 0.000 md) Perdida de carga por expansin en Tubera: hex = 0.0000 me) Perdida de carga por cambio de Direccin: hb = 0.0001 mf) Perdida de Carga a la Salida: hv = 0.0001 m

Total HT = 0.58 m


37/44


38/44


39/44


40/44


CONDICIONES DE DISEO DE LA ESTRUCTURA :

CAUDAL DE LA PLANTA Qd = 1.24 lt/sTEMPERATURA T = 20.00 C

VISCOSIDAD CINEMATICA = 1.00E-06 m2/sNUMERO DE FILTROS N = 2ANCHO = Af = 3.00 mLARGO = Lf = 4.00 m


1ra CAPA(0.2-0.3mm)

2da CAPA (1.0-1.4mm)

3ra CAPA(4.0-5.6mm)

4ta CAPA (16-23mm)

Diametro 0.0025 0.0013 0.005 0.02Porosidad 0.36 0.38 0.4 0.54Espesor del Lecho 0.9 0.1 0.1 0.1Coef. Esfericidad 0.98 0.97 0.95 0.74

Coef Kozeny 5 5 5 5Viscosidad cinematica 1.00E-02 1.00E-02 1.00E-02 1.00E-02Velocidad de Filtracin 0.0104 0.0104 0.0104 0.0104


TIPOS DE PERDIDA:1 Entrada al filtro:2 Lecho filtrante:3 Lecho de grava 1:4 Lecho de grava 2:5 Lecho deGrava 3:

6 Orificios:7 Conduccion:8 Salida:




H =

V =

hfvc 0.0001 m

PERDIDA DE CARGA EN BATERIA DE FILTROS LENTOS DE ARENA

0.00650 m

0.06 m/s


UNIDAD

m

m

fcm/s2cm/s

g

Vkhfvc

2

2

gHCAQ 2

A

QdV


41/44

2.- Perdida de carga en el Lecho Filtrante









TIPO DE PERDIDAS:

1 Por entrada2 Por contraccin3 Por Fricccin4 Por Salida

3.- PERDIDA EN LOS RECOLECTORES

CAUDAL POR ORIFICIO DE RECOLECCIN

Q diseo filtro =N orificios =Diametro orificio =

Area orificio =Diametro Colector =

Area del Colector =Longitud Colector =


Velocidad del orificio:

V orificio = 0.06 m/s



0.002 m2

2880.010 m0.00008 m20.051 m

1.24 lt/s

2.50 m

26)1( 32

CeDcPo

Po

g

Lfhfarena

orificiosN

QfiltroQorificio


42/44







Velocidad del colector:V colector = 0.08 m/s



H fc (final) = 0.06

c) Perdida de carga por friccinPor laFrmula de Darcy - Weisbach y Manning

n: Coefficiente de rugosidad 0.008L: Longitud de laTubera 2.5 mv: Velocidad en la tuberiad: Diametro del tubo 0.1 m

Hf = 0.0005 m


Diametro Conduccion=Area de conduccion =Longitud Conduccion =

Caudal de conduccin

Qconduccin = 1.24 lt/sVelocidad de conduccin:

V conduccin = 0.15 m/s


Hfex = 0.000m

0.00811 m22.50 m

0.102 m

0.2 m/s

g

VorificiokHfc 22

g

vorificioVhfe 2)1( 22

3/4

2235.6

d

Lvnhftuberia

)(2

1

2

2( 22

g

v

g

Vkehex


43/44

e) Perdida de carga por cambio de Direccin:

Radio de Curvatura Rb = 0.2

Dimetro de la Tubera =

N de codos = 4kb = 0.1354

hb = 0.0002por los 4 codos

hb = 0.0006 m

f) Perdida de Carga Por Tee:

Coeficiente de Perdida por tee Kt = 1.5

hft = 0.0018 m

g) Perdida de Carga Por Valvulas:

Coeficiente de Perdida por Valvula Kg = 1.15 (Valvula abierta enun 75%)

hfv = 0.0014 m

h) Perdida de Carga a la Salida:

Coeficiente salida Kv = 1hv = 0.0012 m

i) Perdida de carga en verdedero de control:

C = para vertederos de pared ancha= 0.61Base Vertedero B = 0.4 m

Altura Vertedero H = 0.4 m

H =

V =

h fvc 2E-05

Perdida de Carga Total

0.0050 m

0.62 m/s

0.102 m

)(2

2

g

vkbhb

72.0)(223.0 D

R

bbk

)(2

2

g

vkvhv

)(2

2

g

vakthft

)(2

( 2

g

Vakghfv

gHCAQ 2

A

QdV


44/44


1.- Perdida por ingreso a la cmara del Filtro Dinmico h fvc = 0.000 m2.- Perdida de carga en el Lecho Filtrante

Perdida de Carga en la primera capa: hf arena 1 = 0.2502 mPerdida de Carga en la segunda capa: hf arena 2 = 0.0837 mPerdida de Carga en la Tercera capa: hf arena 3 = 0.0047 m

3.- PERDIDA EN LOS RECOLECTORESa) Perdida por contraccin: H fc (final) = 0.044 mb) Perdida de carga por expansin en orificios: H fc (final) = 0.060 mc) Perdida de carga por friccin Hf = 0.001 md) Perdida de carga por expansin en Tubera: Hfex = 0.0004 me) Perdida de carga por cambio de Direccin: hb = 0.0006 mf) Perdida de Carga Por Tee: hft = 0.0018 mg) Perdida de Carga Por Valvulas: hfv = 0.0014 mh) Perdida de Carga a la Salida: hv = 0.0012 mi) Perdida de carga en verdedero de control: h fvc = 0.0000 m

Total HT = 0.45 m

Filtro Fime Chimeo

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