Sedimentadores Tubulares

Este documento tiene como objetivo presentar los aspectos importantes para selección de  Sedimentadores Tubulares.

Los aspectos que aquí se mencionan están enfocados en su mayoría a la forma de perfil  del canal del sedimentador, mismos que serán unidos para formar módulos.

Existen varias figuras de canales para un sedimentador tubular; circular, cuadrado, trapezoidal, etc. Los aquí mencionados son los mas populares.

Comenzamos con algunos conceptos que nos ayudaran a exponer los aspectos antes Mencionados.

•  Flujo Laminar

El flujo laminar es necesario para la operación de los sedimentadores, en especial en el uso de floculante debido a que la convección aleatoria de las corrientes en el flujo turbulento distribuye los floculos que tienden a sedimentar.

El grafico muestra el comportamiento de la turbiedad con respecto al flujo en un sedimentador.

La turbiedad se incrementa de forma exponencial al alcanzar el punto de transición de flujo laminar a flujo turbulento.

El punto de transición esta relacionado con el numero de Reynolds.

•  Numero de Reynolds

El numero de Reynolds puede definirse como:

 Para sedimentadores tubulares de  forma no circular el diámetro es sustituido por el diámetro equivalente.

Resumiendo lo anterior: el flujo mas alto puede obtenerse disminuyendo el diámetro equivalente, con una figura que tenga el perímetro mas grande.

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Lo anterior demuestra que el flujo mas alto, bajo las mismas condiciones y la misma calidad de salida, se obtiene con  el perímetro mas grande o diámetro equivalente menor.

Sin embargo, existen algunos otros aspectos que se deben considerar al seleccionar sedimentadores tubulares por su forma, se muestran a continuación: 

Los Aspectos a considerar son los siguientes:

1. Diámetro equivalente menor (perímetro mayor).
2. Altura de los módulos.
3. Espacio entre paredes del canal.
4. Distancia de sedimentación uniforme.
5. Ranura en V que facilite la descarga de sólidos.
6. Soporte que interrumpa lo menos posible el área.

1. Diámetro equivalente menor:

• Como lo hemos explicado anteriormente, si el diámetro equivalente es menor el flujo máximo podrá ser más alto.

2 .-Altura de los módulos:

• En este punto, teóricamente a mayor altura se puede obtener una calidad de salida mas alta y un mayor flujo, con una mayor altura. Obviamente es solamente en teoría ya que el incrementar la altura de los módulos, incrementa su peso, y costo, así como gasto de instalación, estructura de soporte, manejo, etc.

• Por tanto el punto a considerar es que el material tenga la capacidad de adaptarse a la altura necesaria para un buen desempeño y un buen precio (costo -beneficio)

3. Espacio entre las paredes del canal:

•  Como se muestra en la figura, debido al que el canal se encuentra inclinado, la distancia de sedimentación (d) se incrementa a razón de:

                                                                                                   D = d/ cos ø

• Por  tanto a menor distancia entre las paredes del canal, la distancia de sedimentación será menor y mayor eficiencia.
•  Esto en condiciones ideales es cierto, pero No podemos descartar el hecho que a menor  distancia, se incrementa la posibilidad de taponamiento 

Debe considerarse  la distancia entre paredes de acuerdo a las condiciones del agua a tratar, usualmente los fabricantes manejan para Agua Potable y Residual

4. Distancia de sedimentación uniforme :

• Las figuras muestran una distancia de sedimentación uniforme y otra que no lo es.

• Para el caso de las formas con distancia de sedimentación no uniforme, tendremos zonas del canal donde la eficiencia de la sedimentación no corresponda a lo diseñado debido a las variaciones en la distancia.
• En el caso de la distancia uniforme, podemos decir que estamos utilizando toda la distancia para la sedimentación.

Usualmente  los fabricantes indican el área de sedimentación  en m2/ m3.  de acuerdo a lo anterior el área puede ser la misma pero no la eficiencia

5. Ranura en V :

• La forma de V ayuda a concentrar, espesar y descargar el lodo. Todos los diseños sin esto son menos eficientes. 

Sedimentadores Tubulares

Sin embargo cualquier ángulo <90 ° apretara los lodos en la esquina con la consiguiente acumulación de lodo.

6. Soportes  :

  Los módulos de Sedimentadores Tubulares deben tener la habilidad de ser soportados de forma que los canales sean bloqueados  lo menos posible

a) El apoyo impide lodos de salir de los canales

b) El soporte restringe el flujo a través de un canal

c) El apoyo permite el flujo libre de lodos y el flujo de agua

Una vez revisados los puntos mencionados para la selección de los Sedimentadores Tubulares por su forma, se puede concluir: 

Los puntos mencionados influye en menor o mayor forma al desempeño de los sedimentadores, es por esto que cumplir con cada un o de los puntos mejora el desempeño general.