DESARENADORES

Desarenadores

Los desarenadores son estructuras hidráulicas para remover la arena del agua captada para un sistema de aprovechamiento.
Los factores a tener en cuenta en el análisis y el diseño deun desarenador son la temperatura, la viscosidad del agua, el tamaño de las partículas de arena a remover, la velocidad de sedimentacion de la partícula y el porcentaje de remoción deseado.
Para eldiseño deben tenerse en cuenta algunas consideraciones como son:
Las partículas se toman como distribuidas uniformemente.
El flujo alrededor de las partículas es laminar.
Para un acueducto no debe pasarmas del caudal máximo diario (QMD) por el desarenador
El vertedero de excesos debe evacuar el caudal en exceso al QMD.
Los desarenadores normalmente estan compuestos por cuatro zonas:
Entrada
Zona desedimentación
Salida
Zona de depósito de lodos
Zonas de entrada y de sedimentación
Fuerzas sobre una partícula.
Ff = Fuerza de flotación
 
donde:
densidad del agua
g: gravedad
v: volumen
Fg =Fuerza de gravedad

Cons: densidad de la partícula
FR = Fuerza resultante

Fr = Fuerza de fricción
 
Cuando FR es igual a Fr las fuerzas se equilibran y las partículas empiezan a caer con velocidaduniforme.


Siendo vs la velocidad de sedimentacion de la partícula y Cd el coeficiente de fricción de Newton el cual varía de acuerdo con el régimen de flujo alrededor de la partícula.
Dependiendo de lapartícula se da el régimen, es decir, la partícula hace que el régimen alrededor de ella sea laminar o turbulento.
 (1)
(2)
(3)
Reemplazando 1, 2 y 3 se obtiene la Ley de Stokes la cual es una ecuaciónpara flujo laminar, ya que en el desarenador se debe garantizar flujo laminar.

Siendo:
Ss : Densidad específica de la partícula
µ: Coeficiente de viscosidad cinemática (cm2/s)
D: diámetro de lapartícula
Para escoger el diámetro se tiene:
Clasificación de los materiales en suspensión según su tamaño
Material
Diámetro (mm)
Arcilla coloidal
menor de 0.0001
Arcilla fina
0.0001
Arena fina...