diseño de tubería y bombeo

21
Población de diseño: 66 Dotación: 95 l/per/dia Caudal medio: 0.073 l/s Bombeo y reser Caudal máximo diario: 0.094 l/s Volumen de rese Caudal máximo horario: 0.170 l/s Conducción CONDUCCIÓN Qmáxd : 0.000170 Tubería Material : PVC Clase : 5 C : 150 : 50 m.c.a. : 1 m.c.a. Vmínima: 0.6 m/s RNE Vmáxima: 5 m/s RNE → Cálculo de diámetros: Diámetro Calculado Asumido (m) (pulg) (pulg) (m) Ømáx. 0.0190 0.75 0.75 0.0191 Ømín. 0.0066 0.26 0.5 0.0127 - Rango de diámetros comerciales: Ø (pulg) Ø (m) 0.75 0.01905 0.60 0.5 0.0127 1.34 → Cálculo de la tubería: L : 1512 m L/D : 79370.08 Para el diáme → Pérdidas de carga por fricción: Hazen y Williams C = 150 pvc Ø (pulg) Ø (m) Sf (m) Sf(%) V(m/s) 0.75 0.0191 0.0238 2.38% 0.60 0.5 0.0127 0.1705 17.05% 1.34 Fair - Whipple - Hsiao Ø (pulg) Ø (m) Sf (m) Sf(%) V(m/s) 0.75 0.0191 0.0325 3.25% 0.60 m 3 /s Presión máxima Presión mínima Velocidad (m/s) Tubería larga, no calcular pérdidas locales

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Población de diseño: 66Dotación: 95 l/per/diaCaudal medio: 0.073 l/s Bombeo y reservorioCaudal máximo diario: 0.094 l/s Volumen de reservorioCaudal máximo horario: 0.170 l/s Conducción

CONDUCCIÓN

Qmáxd : 0.000170

Tubería → Material : PVCClase : 5

C : 150

: 50 m.c.a.

: 1 m.c.a.

Vmínima: 0.6 m/s RNEVmáxima: 5 m/s RNE

→ Cálculo de diámetros:

DiámetroCalculado Asumido

(m) (pulg) (pulg) (m)Ømáx. 0.0190 0.75 0.75 0.0191Ømín. 0.0066 0.26 0.5 0.0127

- Rango de diámetros comerciales:

Ø (pulg) Ø (m)

0.75 0.01905 0.600.5 0.0127 1.34

→ Cálculo de la tubería:

L : 1512 m

L/D : 79370.08 Para el diámetro máximo

→ Pérdidas de carga por fricción:

Hazen y Williams C = 150 pvcØ (pulg) Ø (m) Sf (m) Sf(%) V(m/s)

0.75 0.0191 0.0238 2.38% 0.600.5 0.0127 0.1705 17.05% 1.34

Fair - Whipple - HsiaoØ (pulg) Ø (m) Sf (m) Sf(%) V(m/s)

0.75 0.0191 0.0325 3.25% 0.60

m3/s

Presión máximaPresión mínima

Velocidad (m/s)

Tubería larga, no calcular pérdidas locales

0.5 0.0127 0.2235 22.35% 1.34

Flamant F = 0.0001 pvcØ (pulg) Ø (m) Sf (m) Sf(%) V(m/s)

0.75 0.0191 0.0228 2.28% 0.600.5 0.0127 0.1567 15.67% 1.34

Bombeo y reservorioVolumen de reservorio

RNE

Para el diámetro máximo

BOMBEO 1

: 5

Qmedio : 0.0000726

Vmínima: 0.6 m/s

Vmáxima: 3 m/s

Qbombeo : 0.0003483

→ Cálculo de diámetros:

DiámetroCalculado Asumido

(m) (pulg) (pulg) (m)

Ømáx. 0.0272 1.07 1 0.0254Ømín. 0.0122 0.48 0.5 0.0127

- Rango de diámetros:

Velocidad (m/s)

1 0.0254 0.10.5 0.0127 0.6

→ Cálculo de la tubería de impusión:

K : 1.4λ : 0.2083333333

Calculado Asumido(m) (pulg) (pulg) (m)

D 0.0177 0.695 0.5 0.0127

Área : 0.000127Velocidad : 2.750 m/s

→ Cálculo de la tubería de succión:

Asumido(pulg) (m)

D 0.75 0.01905

Área : 0.0002850Velocidad : 1.222 m/s

→ Relación L/D:

N° de horas de bombeo

m3/s

m3/s

Ø (pulg) Ø (m)

m2

m2

Impulsión:

L : 97.00 m

L/D : 7637.80

Succión:

L : 4.37 m

L/D : 229.45

→ Dimensionamiento:

h' :0.010 m → 1.0

h' debe ser mayor a 0.20m

0.148 m → 14.8

h' debe ser mayor a 0.20m 0.25

h :0.262 m → 26.2

0.3

H' :0.55 m

→ Cálculo del volumen del cárcamo de bombeo:

T : 4 min

: 0.08483.6 l

→ Dimensionamiento:

Tubería larga, no calcular pérdidas locales

Tubería corta, calcular pérdidas locales

Vol. cár. B. m3

0.10m

B.L = 0.15m

h

h'

H'

b :0.390 m → 0.400

0.55 0.400

0.400

→ Pérdidas de carga:

IMPULSIÓN

SUCCIÓN

Impulsión:

Tubería C Diámetro(m) L(m)

PVC 150 0.0127 97.00

hf : 67.23 m

Coeficiente Cantidad Total

Codo 90°: 0.75 2 1.5

Válvula check: 2.5 1 2.5

Válvula compuerta: 0.19 1 0.19

Válvula de salida: 1 1 1

5.19

hf : 2.00 m

Total : 69.23 m

Succión:

Tubería C Diámetro(m) L(m)

PVC 150 0.01905 4.37

hf : 0.42 m

Coeficiente Cantidad Total

Codo 90°: 0.75 2 1.5

Válvula de pie y canastilla: 6.1 1 6.1

7.6

hf : 0.58 m

Total : 1.00 m

→ Altura dinámica:

: 6.00 m (Dif. Cotas + alt. Aprox. Cárcamo de bombeo

: 1.00 m

: 69.23 m

: 76.23 m

→ Altura estática:

: 1.00 m

: 77.23 m

→ Potencia de la bomba:

ү : 1000Ƞ : 0.75P : 0.47 HP

→ 0.5 HP (Comercial)

→ Altura máx. succión:

Chequeo de la cavitación:

Presión de vapor: 0.1714 m.c.a (Para 15°C)

Presión atm. Local: 8.05 m.c.a (A 1950 m.s.n.m.)

1.00 m.c.a

0.02 m/s

5.88 m

2000 3.6

2500 3.4

2750 3.3

3000 3.15

3500 3

HB

hsuc

himp

HD

hs

HE

kg/m3

PC1-2:

VZ:

hsmáx (NPSHD):

Altura del lugar

(m.s.n.m.)

Altura máx. de succión

(m)

Conclusión: No hay riesgo de cavitación

→ Golpe de ariete:

: 0.0127 m

e : 0.0079 m

K : 40 (PVC)

a : 932.95 m/s

Tiempo:

: 97 m

K : 2

: 2.750 m/s

: 76.228 m

T : 0.71 s

Lt : 333 m

s/p : 76.09 m.c.a

Presiones:

Pmáx : 152.313 m.c.a

Pmín : 0.143 m.c.a

Se usará la misma tubería clase 5

Dimp.

Limp.

Vimp.

Hefectiva

Impulsión corta, Usar Michaud

cm

cm

m

cm

m

m

(Dif. Cotas + alt. Aprox. Cárcamo de bombeo

(A 1950 m.s.n.m.)

Impulsión corta, Usar Michaud

RESERVORIO

Qmedio : 0.00007266.270

N° de horas : 5

Qaporte : 1.254

HORAS % CONSUMO APORTE DIFERENCIADE A CONSUMO PARCIAL ACUMULADO PARCIAL ACUMULADO APO-CON

0 1 0.55 0.034 0.034 0 0 -0.034

1 2 0.43 0.027 0.061 0 0 -0.061

2 3 0.49 0.031 0.092 0 0 -0.092

3 4 0.51 0.032 0.124 0 0 -0.124

4 5 0.66 0.041 0.166 0 0 -0.166

5 6 2.60 0.163 0.329 1.254 1.254 0.925

6 7 8.60 0.539 0.868 1.254 2.508 1.640

7 8 5.00 0.314 1.181 1.254 3.762 2.581

8 9 7.50 0.470 1.652 1.254 5.016 3.364

9 10 5.50 0.345 1.996 1.254 6.27 4.274

10 11 7.20 0.451 2.448 0 6.27 3.822

11 12 6.45 0.404 2.852 0 6.27 3.418

12 13 5.40 0.339 3.191 0 6.27 3.079

13 14 5.30 0.332 3.523 0 6.27 2.747

14 15 6.30 0.395 3.918 0 6.27 2.352

15 16 6.40 0.401 4.319 0 6.27 1.951

16 17 5.30 0.332 4.652 0 6.27 1.618

17 18 5.10 0.320 4.971 0 6.27 1.299

18 19 5.55 0.348 5.319 0 6.27 0.95119 20 4.20 0.263 5.583 0 6.27 0.68720 21 3.60 0.226 5.809 0 6.27 0.46121 22 3.26 0.204 6.013 0 6.27 0.25722 23 2.60 0.163 6.176 0 6.27 0.094

23 24 1.50 0.094 6.270 0 6.27 0.000

TOTAL: 100.00 6.270 6.270 VALORES MÁX. :

TOTAL (EX+DEF) :

m3/s

m3/d

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 14 1516 17 1819 202122 23 240

1

2

3

4

5

6

7

Curva de masa

CONSUMO

APORTE

TIEMPOh

CONSUMO - APORTEm3

HORAS % CONSUMO APORTE DIFERENCIA

DE A CONSUMO PARCIAL ACUMULADO PARCIAL ACUMULADO APO-CON

0 1 0.55 0.034 0.034 0 0 -0.034

1 2 0.43 0.027 0.061 0 0 -0.061

2 3 0.49 0.031 0.092 0 0 -0.092

3 4 0.51 0.032 0.124 0 0 -0.124

4 5 0.66 0.041 0.166 0 0 -0.166

5 6 2.60 0.163 0.329 1.254 1.254 0.925

6 7 8.60 0.539 0.868 0 1.254 0.386

7 8 5.00 0.314 1.181 0 1.254 0.073

8 9 7.50 0.470 1.652 1.254 2.508 0.856

9 10 5.50 0.345 1.996 0 2.508 0.512

10 11 7.20 0.451 2.448 0 2.508 0.060

11 12 6.45 0.404 2.852 1.254 3.762 0.910

12 13 5.40 0.339 3.191 0 3.762 0.571

13 14 5.30 0.332 3.523 0 3.762 0.239

14 15 6.30 0.395 3.918 1.254 5.016 1.098

15 16 6.40 0.401 4.319 0 5.016 0.697

16 17 5.30 0.332 4.652 0 5.016 0.364

17 18 5.10 0.320 4.971 1.254 6.27 1.299

18 19 5.55 0.348 5.319 0 6.27 0.951

19 20 4.20 0.263 5.583 0 6.27 0.687

20 21 3.60 0.226 5.809 0 6.27 0.461

21 22 3.26 0.204 6.013 0 6.27 0.257

22 23 2.60 0.163 6.176 0 6.27 0.094

23 24 1.50 0.094 6.270 0 6.27 0.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 14 1516 17 1819 202122 23 240

1

2

3

4

5

6

7

Curva de masa

CONSUMO

APORTE

TIEMPOh

CONSUMO - APORTEm3

TOTAL: 100.00 6.270 6.270 VALORES MÁX. :

TOTAL (EX+DEF) :

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240

1

2

3

4

5

6

7

Curva de masa

CONSUMO

APORTE

TIEMPOh

CONSUMO - APORTEm3

RESERVORIO

EXCESO DEFECTORESUMEN

HORA CONSUMO APORTE

No hay exceso 0.034 1 0.03 0.00

No hay exceso 0.061 2 0.06 0.00

No hay exceso 0.092 3 0.09 0.00

No hay exceso 0.124 4 0.12 0.00

No hay exceso 0.166 5 0.17 0.00

0.925 No hay defecto 6 0.33 1.25

1.640 No hay defecto 7 0.87 2.51

2.581 No hay defecto 8 1.18 3.76

3.364 No hay defecto 9 1.65 5.02

4.274 No hay defecto 10 2.00 6.27

3.822 No hay defecto 11 2.45 6.27

3.418 No hay defecto 12 2.85 6.27

3.079 No hay defecto 13 3.19 6.27

2.747 No hay defecto 14 3.52 6.27

2.352 No hay defecto 15 3.92 6.27

1.951 No hay defecto 16 4.32 6.27

1.618 No hay defecto 17 4.65 6.27

1.299 No hay defecto 18 4.97 6.27

0.951 No hay defecto 19 5.32 6.27

0.687 No hay defecto 20 5.58 6.27

0.461 No hay defecto 21 5.81 6.27

0.257 No hay defecto 22 6.01 6.27

0.094 No hay defecto 23 6.18 6.27

No hay exceso No hay defecto 24 6.27 6.27

4.274 0.1664.439

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 14 1516 17 1819 202122 23 240

1

2

3

4

5

6

7

Curva de masa

CONSUMO

APORTE

TIEMPOh

CONSUMO - APORTEm3

EXCESO DEFECTORESUMEN

HORA CONSUMO APORTE

No hay exceso 0.034 1 0.03 0.00

No hay exceso 0.061 2 0.06 0.00

No hay exceso 0.092 3 0.09 0.00

No hay exceso 0.124 4 0.12 0.00

No hay exceso 0.166 5 0.17 0.00

0.925 No hay defecto 6 0.33 1.25

0.386 No hay defecto 7 0.87 1.25

0.073 No hay defecto 8 1.18 1.25

0.856 No hay defecto 9 1.65 2.51

0.512 No hay defecto 10 2.00 2.51

0.060 No hay defecto 11 2.45 2.51

0.910 No hay defecto 12 2.85 3.76

0.571 No hay defecto 13 3.19 3.76

0.239 No hay defecto 14 3.52 3.76

1.098 No hay defecto 15 3.92 5.02

0.697 No hay defecto 16 4.32 5.02

0.364 No hay defecto 17 4.65 5.02

1.299 No hay defecto 18 4.97 6.27

0.951 No hay defecto 19 5.32 6.27

0.687 No hay defecto 20 5.58 6.27

0.461 No hay defecto 21 5.81 6.27

0.257 No hay defecto 22 6.01 6.27

0.094 No hay defecto 23 6.18 6.27

No hay exceso No hay defecto 24 6.27 6.27

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 14 1516 17 1819 202122 23 240

1

2

3

4

5

6

7

Curva de masa

CONSUMO

APORTE

TIEMPOh

CONSUMO - APORTEm3

1.299 0.166

1.464

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240

1

2

3

4

5

6

7

Curva de masa

CONSUMO

APORTE

TIEMPOh

CONSUMO - APORTEm3

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

→ Volumen de equilibrio:

HORAS FORMA

5CONTINUO 6.270 4.439

DISCONTINUO 6.270 1.464

: 1.464

→ Volumen de reserva:

0.146

→ Volumen total:

1.610

→ Dimensionamiento:

k : 2h : 2.01 m

Qmed(m3/d) VOL EQ.

V EQ. m3

Vreserva: m3

Vtotal: m3