resalto hidráulico

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Diapositiva 1

Resalto hidrulicoEl resalto hidrulico es un fenmeno que ocurre cuando la corriente lquida pasa de un rgimen rpido a uno tranquilo, a travs de una profundidad crtica, y discurre de una profundidad menor a una mayor, mientras que la velocidad cambia de mayor a menor que la crtica. Los resaltos pueden producirse en canales horizontales o de fondo inclinado. Son frecuentemente utilizados para producir mezcla rpida en canales rectangulares con cambio brusco de inclinacin.

Resalto hidrulico

Canal rectangular con fondo inclinado o rampaOtro tipo de dispositivo muy utilizado en las plantas de tratamiento con la doble finalidad de medir el caudal y efectuar la mezcla rpida es la canaleta ParshallTambin es posible utilizar para este fin un vertedero rectangular sin contracciones, instalado dentro de un canal de seccin rectangular.

Canaleta Parshall

Vertedero rectangularEl criterio para calcular la prdida de carga en este tipo de unidades est dado por la frmula de Belanger.

Donde:El nmero de Froude para conseguir un resalto estable es de 2 a 3 paracanaletas Parshall y de 4,5 a 9 para canales con cambio de pendiente, vertederos rectangulares y triangulares.El gradiente de velocidad ptimo para este tipo de unidades es de aproximadamente 1.000 s-1.b) En lneaEl conocimiento de la rapidez con que se realizan las reacciones de adsorcin-desestabilizacin trajo como consecuencia que se desarrollaran los mezcladores instantneos en lnea. Con este tipo de unidades es posible conseguir tiempos de mezcla muy cortos, menores de un segundo, y elevadas intensidades de mezcla.En todos los casos, estas unidades estn constituidas por un dispositivo insertado en la tubera o canal de llegada de agua cruda a la planta de tratamiento. De acuerdo con sus caractersticas, se pueden clasificar, a su vez, en difusores, inyectores y estticos.Difusores: Estas unidades fueron desarrolladas por Stenguist y Kaufman y se trata de conseguir la mayor dispersin y mezcla del coagulante, mediante el uso de mltiples puntos de descarga distribuidos en toda la seccin de la unidad.

Difusor en tubera

Mezcladores hidrulicos en lnea. DifusoresInyectores: En este tipo de unidades la energa necesaria para la mezcla rpida se consigue sobre la base de la energa disipada por una multitud de chorros que producen un flujo turbulento en la tubera de conduccin de agua.

Mezcladores hidrulicos en lnea. Inyectores

Mezcladores estticos: Estas unidades estn constituidas por barras, perfiles o lminas corrugadas, instaladas dentro de una tubera, que forman una rejilla alargada y continua, las cuales producen una gran intensidad de turbulencia en una longitud deseada y originan una mezcla de alta eficiencia, con poca prdida de energa y sin el uso de partes mviles.

Mezclador hidrulicoen lnea. Esttico

Mezcladores MecnicosExisten dos tipos de unidades de mezcla mecnica: el retromezclador (la unidad ms conocida) y el mezclador en lnea mecnico.Mezclador en lnea mecnico: Fue introducido en los aos sesenta. Este tipo de agitador puede reemplazar a los grandes mezcladores y a los tanques retromezcladores, debido a que proporciona una agitacin casi instantnea, mezclando o dispersando en un volumen muy pequeo y con un bajo consumo de energaRetromezclador: Est compuesto de un tanque diseado para un periodo de retencin determinado y un sistema de agitacin

Mezclador en lnea mecnico

Unidades de mezcla mecnica. RetromezcladorVentajas y desventajas de los mezcladores hidrulicos y mecnicosEl gradiente de velocidad en un mezclador mecnico no vara con el caudal y tiene la ventaja adicional de permitir controlar el grado de agitacin si se vara la velocidad de rotacin del impulsor. Sin embargo, su funcionamiento depende de una fuente de energa externa y, de esta forma, una falla en el sistema de alimentacin o en el propio mecanismo, causara el colapso del proceso de mezcla rpida, lo que perjudicara el tratamiento en su conjunto.La energa dispensada por un mezclador mecnico es siempre mayor que la energa disipada en un mezclador hidrulico. En el equipo mecnico las prdidas por induccin, por friccin y otras hacen que el trabajo til aplicado al agua sea apenas una pequea parte del total.La principal objecin que se hace a los dispositivos hidrulicos es su poca flexibilidad a las variaciones de caudal. Por otro lado, el costo relativamente elevado y la propia complejidad de los equipos electromecnicos hacen inadecuada su utilizacin en los pases en desarrollo. En nuestro medio, se ha dado tradicionalmente preferencia a los dispositivos hidrulicos de mezcla rpida, tales comocanaletas Parshall y vertederos.De los estudios efectuados se puede indicar que un mezclador hidrulico dotado de un buen sistema de dispersin del coagulante puede superar la desventaja de su poca flexibilidad, en trminos de gradiente de velocidad, el cual vara en funcin del caudal.