Diseño de Una Maquina Recolectora de Lodos de Tanque Con Seccion Circular
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7/23/2019 Diseño de Una Maquina Recolectora de Lodos de Tanque Con Seccion Circular
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DISEÑO DE UNA MAQUINA RECOLECTORA DE LODOS
DE TANQUE CON SECCION CIRCULAR
INTRODUCCION.-
Los colectores de lodo de tanque circular tienen la misma eficiencia, precio ydurabilidad que los tanques de sección rectangular.
Contiene un puente rotatorio con doble cadena transportadora que recolecta los
deshechos de lodo
La ventaja de usar un colector de lodo de tanque circular es que, cuando se realiza la
recolección de lodo, este causa la menor agitación del líquido para así no revolver las
basuras.
La concentración o espesamiento es el primer paso normal en los procesos de
evacuación de lodos. Se usa principalmente para espesar el lodo activado sobrante o
mezclas de lodos activados y primarios. n ocasiones se ha practicado la
concentración por separado de los lodos primarios o digeridos, aunque estos lodos
tienden a compactarse muy bien en los tanques de sedimentación. l lodo primario es,
a veces, concentrado separadamente para separar el proceso de clarificación o
siempre que convenga e!traer un lodo relativamente fino del clarificador primario para
su bombeo y posterior concentración para reducir si volumen. l espesamiento puede
conseguirse" a# $or gravedad% b# $or flotación con aire disuelto.
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La maquina colectora de lodos de sección circular est& dise'ada especialmente para
implementar la eficiencia, economía y la durabilidad de la maquina.
Con m&s de () pies de di&metro est& formado con una viga móvil que ejerce de
pasarela, un equipo rangua un deflector central, un carro de tracción, un equipo de
mando, una tolva de recogida de espumas, una hoja espumadera, una serie de hojasraspa lodos, un deflector perimetral, un transportador de tornillo sin fin y un aliviadero.
La entrada de las aguas residuales es central, pero el deflector desvía oportunamente
su flujo para optimizar la sedimentación. Los lodos sedimentados se recogen y se
transportan mediante los rascadores al centro del tanque.
*na vez en el centro del tanque, se transportan los lodos por medio de un tubo hacia
un tornillo transportador sin fin hacia afuera del tanque.
La protección contra las sobrecargas se garantiza mediante un limitador de par
electromagn+tico tarable, dotado de un dispositivo de se'al de alarma transferible alcuadro de mando y control.
JUSTIFICACION.-
iendo la necesidad de purificar las aguas residuales servidas para su reh-so potable
en beneficio de la población es necesario hacer la limpieza de lodos de las aguas
servidas y realizar posteriormente los procesos químicos de purificación.
OBJETIVOS
Objetivo General
ise'ar una m&quina colectora de lodos con tanque de sección circular.
Objetivos Ese!"#i!os
ise'o del rascador de lodos
ise'o del eje principal giratorio
ise'o del tornillo sin fin transportador
imensionamiento del tanque circular
imensionamiento del tornillo sin fin
ise'o de cone!iones empernadas
imensionamiento de la carcasa
ise'o de la estructura de soporte
imensionamiento de motor, acople y rodamientos.
ibujo de planos y especificación de partes
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$ARA%ETROS DE DISE&O
$ar'(etros rin!iales
La capacidad de proceso de rascado es de /)) ton0hora tomando en cuenta que la
maquina funcionara /) horas al día, de lunes a s&bado y su respectivo mantenimiento
preventivo los domingos esto implica un trabajo total de 1))) toneladas por semana.
$ar'(etros se!)n*arios
La maquina consta de un motor que funciona para hacer trabajar la rascadora y de
igual manera el transportador de tornillo sin fin por medio de un par de acoples y moto
reductores para fijar la velocidad de rotación de los ejes.
SISTE%AS
Siste(a *e trans(isi+n *e oten!ia.- este sistema, el -nico en este proceso
transmite potencia a todo el eje de manera pareja y constante en todo el
proceso de recolección de lodos.
SUBSISTE%AS
S)bsiste(a *e trans(isi+n *e oten!ia *e eje rin!ial.- ste subsistemacomprende de dos reductores de velocidad mec&nicos.
DISE&O , ES$ECIFICACION DE EE%ENTOS , CONJUNTO
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CACUO DE $OTENCIA DE EJE $RINCI$A GIRATORIO $ARA ERASCADOR
$ara este cometido tendremos en cuenta el volumen a transportar y las fuerzasque causa para eso nos basaremos en el libro base
$ARA%ETROS
2enemos de datos, las dimensiones del tanque circular que son las siguientes"
• i&metro3 44 metros
•
5ltura3 ( metros apro!.• olumen3 4)41 m6
• $erímetro de la circunferencia3 17./4 m
5 partir de estas dimensiones tomamos en cuenta el peso de las aguas
servidas por m6 que es apro!imadamente de"
/ m6 de aguas servidas 8 /9)) :g
Sabemos que la velocidad del brazo rascador de la maquina ser& de /m;min
/m<<<<<<<<<<<< / min
17./4m<<<<<< ! min
=3 17./4 min
sto quiere decir que la maquina rascadora tardara 17./48>) minutos en dar
una vuelta completa todo el tanque, purificando así 4)41 m6 de aguas servidas
4)41 m6 de aguas servidas3 419.9? toneladas de aguas servidas
Obtene(os el tor)e ne!esario ara (over los lo*os !on la ras!a*ora
$rimeramente la maquina rascadora de lodos ser& accionada por el motor a
trav+s de cables de tensión conectados al puente de la maquina.
Sabemos que la velocidad perif+rica de la maquina ser& de 4 m;min y la
potencia necesaria para mover los lodos es de ).9> :@ de potencia la cual es
equivalente a ).A? B$ de potencia
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5 partir de la potencia encontrada hallamos la fuerza necesaria para mover la
rascadora o colectora de los lodos que tiene un brazo de /) metros de
longitud.
$artiremos como dato la potencia del motor transmitida a la maquina rascadora
$/01t
onde"
$3potencia nominal3 ).9> @
D3trabajo realizado por la maquina3E
t3 tiempo en dar una vuelta completa3 A4)) seg.
espejamos el trabajo"
0/$2t
0/ 3445666 Jo)les
$ero sabemos que"
D3F0d
onde
F3 fuerza ejercida para mover la maquina rascadora
d3 distancia recorrida en una vuelta completa
F/01*
F/ 778597 :N
G así hallamos la fuerza necesaria para mover la maquina colectora de lodos.
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Ga que utilizaremos cables de tensión para transportar la rascadora de lodos de
la maquina recurrimos a un catalogo de cables usando de dato la fuerza
requerida para mover la maquina
e tablas obtenemos el perfil de cable a usar
n total usaremos /9 cables de tensión para transportar la rascadora de lodos.
CACUO DE $OTENCIA DE EJE $ARA E TORNIOTRANS$ORTADOR
$ara este cometido tendremos en cuenta el volumen a transportar y las fuerzasque causa para eso nos basaremos en el libro base$ar&metros
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Hbtenemos el torque necesario para mover los lodos de forma e!perimental
atreves de un momento sacado con el peso de un volumen de lodo basado en
los 9))):g de producción.
l ensayo consiste en tener un peso inicial de lodos equivalente a unapro!imado y en base a / metro, calculando el volumen que entra a las paletas
y tomando en cuenta el total a transportar de tomara en cuenta que el volumen
transportado ser& el que entra en un tubo de /) metros esto equivale a /)) :g
con las respectivas dimensiones y ver cu&l sería su momento determinado por
la distancia tomando en cuenta que la fuerza total ser& equivalente a todo el
metro por las paletas que realizan el trabajo, para esto se toma en cuenta las
siguientes consideraciones.
Diseño del helicoide TRANS$ORTADOR
Fl)jo *e transorte
Cal!)lo ara ;eli!oi*e lleno
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Qv=60 × D
2π
4φ × s × n × k
<v/ vol)(en transorta*o
D/ *i'(etro ;eli!oi*e en (.
S/ aso *el ;eli!oi*e en (.
n/ R..( *el ;eli!oi*e
:/ #a!tor (e*io *el ;eli!oi*e
φ=coheficientede llenado del canal
$ar'(etros
CACUO DE CAUDA VOU%ETRICO
QV =3600∗B∗ A∗ K
n donde" olumen 3 3 I05 3 ( m9
3 / Jpara transportadoras horizontales#
ntonces tenemos que" 3KQ
V
=18000m3
D/ *i'(etro ;eli!oi*e en (.
D/ 6.4 (.
S/ aso *el ;eli!oi*e en (.
S/6.54 (.
n/ R..( *el ;eli!oi*e
$ara este !aso se to(ara )na velo!i*a* est'n*ar ara )n !orre!to#)n!iona(iento
n= 690 rpm.
:/ #a!tor (e*io *el ;eli!oi*e
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En este caso la transportadora no tiene inclinación entonces setomara el valor como 1
K= 1
φ=coheficientede llenadodelcanal
Para esto vamos a la tabla 2.6.3
nos da como res!ltado
φ=0 .5
Qv=60 × 0. 5
2π
40 .5 × 0. 45× 690× 1
Qv=1829 m3
"γ =γ lodos
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γ lodos=0.4 Ton /m3
ntonces tenemos que"
3KQ=731.6Ton/hr
"#$"%$& DE P&'E(")# DE #"")&(#*)E('&
Pa= Q
360( L. f g! )
Pa=731 .6
360(1 " 0 . 4)
Pa=0 .81k#
P=0 .81
0 .6=1.35k#
'enemos +!e la potencia es de,
P=1.- hp.
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E$E"")/( DE *&'& E$E"')"&
Para seleccionar el motor adec!ado es necesario conocer lasespecicaciones de trabao +!e este realiara como la potencia 4 el tor+!ere+!erido5 adems de la velocidad la 7rec!encia 4 la tención de trabao.
Para n!estro caso la potencia re+!erida ser la m8nima necesaria para elcarado debido a la baa potencia de operación.
*t E
P P K =
Pt=1,5×1,4 =2,1 HP
$t
Por tanto se !sara !n motor de 2 :p.
"##"'E)')"# E;%E)D#
Potencia P 2 :p
'or+!e ' 16.0< (m.
%tiliando el cataloo electrónico de la ind!stria E> para la selección setiene el si!iente motor como el ms adec!ado para este trabao.
"aracter8sticas
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Dimensiones
elección del red!ctor de velocidad
$a selección del red!ctor se realiar considerando la relación de velocidadre+!erida ?=2.-2 4 la potencia de transmisión P=2 :p.
De ac!erdo a cataloo de red!ctores de la ind!stria 'ransponer el red!ctoradec!ado para estas condiciones es el si!iente,
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ED%"'& DE ?E$&")D#D
*odelo %P1# 3-@A
?elocidad de entrada ne 1A@0rpm
?elocidad de salida ns 690 rpm
Potencia P 2 :p
'or+!e a la salida t Bm
Dimetro de ee salida d -05@ mm
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"alc!lo de la 7!era aCial
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% a=9 . 55 2
690=27 .68 &m
* a = 2A.6< (m
r=0.8 0 .5
2=20cm
r = 20 cm.
BIBIOGRAFIA
Física *niversitaria 1 edición Mar: D. Semans:y
ise'o en ingeniería Mec&nica ( edición Noseph d@ard Shigley
ise'o de lementos de Maquinas Oobert L Mott.
Pro4ectista de ma+!inas . Provena
Diseño de estr!ct!ras metlicas *ac "ormacB
"atloos de,
*otores
"ables de tensión
*oto red!ctores
$&ginas de internet"
http";;@@@.alfabuceo.cl;conversiones.htm
http";;@@@.indeli.cl;catalogos;catPcablesPacero.pdf