Diseño de Una Maquina Recolectora de Lodos de Tanque Con Seccion Circular

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.



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



$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



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



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.



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



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



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



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



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.



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



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,



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



"alc!lo de la 7!era aCial



% 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

http://www.alfabuceo.cl/conversiones.htm

http://www.indeli.cl/catalogos/cat_cables_acero.pdf

http://www.indeli.cl/catalogos/cat_cables_acero.pdf

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