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SISTEMAS DE LINEA SISTEMAS DE LINEA DE TUBERIA DE TUBERIA
CLASIFICACION DE CLASIFICACION DE SISTEMAS SISTEMAS
La mayoría de los sistemas de flujo de tubería involucran La mayoría de los sistemas de flujo de tubería involucran grandes pérdidas de energía de fricción y pérdidas grandes pérdidas de energía de fricción y pérdidas menores menores
Si el sistema es arreglado de tal forma que el fluido fluye Si el sistema es arreglado de tal forma que el fluido fluye a través de una línea continua sin ramificaciones, éste se a través de una línea continua sin ramificaciones, éste se conoce con el nombre de Sistema en serie.conoce con el nombre de Sistema en serie.
B
Válvula
Flujo
Línea de succión
Línea de descarga
Si el flujo se ramifica en dos o más líneas, se le Si el flujo se ramifica en dos o más líneas, se le conoce con el nombre de Sistema en Paralelo conoce con el nombre de Sistema en Paralelo
Válvula
Válvula
12
Qc
Qa
Qb
SISTEMAS EN SERIESISTEMAS EN SERIE
Utilizando la superficie de cada depósito como punto Utilizando la superficie de cada depósito como punto de referencia tenemos:de referencia tenemos:
B
Válvula
FlujoLínea de succión
1
2
gv
zp
hhgv
zp
LA 22
22
22
21
11
gv
zp
hhgv
zp
LA 22
22
22
21
11
Los términos hLos términos hAA y h y hLL indican la energía agregada al fluido y la indican la energía agregada al fluido y la energía perdida del sistema en cualquier lugar entre los puntos de energía perdida del sistema en cualquier lugar entre los puntos de referencia 1 y 2 referencia 1 y 2
hhAA es la energía agregada por la bomba es la energía agregada por la bomba La energía se pierde debido a diferentes condiciones:La energía se pierde debido a diferentes condiciones:
hhL L = pérdida de energía total por unidad de peso del fluido= pérdida de energía total por unidad de peso del fluido hh1 1 = pérdida en la entrada= pérdida en la entrada hh2 2 = pérdida por fricción en la línea de succión= pérdida por fricción en la línea de succión hh3 3 = pérdida de energía en la válvula= pérdida de energía en la válvula hh4 4 = pérdida de energía en los dos codos a 90= pérdida de energía en los dos codos a 90°° hh5 5 = pérdida por fricción en la línea de descarga= pérdida por fricción en la línea de descarga hh6 6 = pérdida a la salida= pérdida a la salida
654321 hhhhhhhL
B
Válvula
FlujoLínea de succión
1
2
hh1 1 = pérdida en la entrada= pérdida en la entrada
hh2 2 = pérdida por fricción en la línea de succión= pérdida por fricción en la línea de succión
hh3 3 = pérdida de energía en la válvula= pérdida de energía en la válvula
Línea de descarga
gvKh s 22
1
gvDLfh sS 222
gvDLfh dedT 223
B
Válvula
FlujoLínea de succión
1
2
hh4 4 = pérdida de energía en los dos codos a 90= pérdida de energía en los dos codos a 90°°
hh5 5 = pérdida por fricción en la línea de descarga= pérdida por fricción en la línea de descarga
hh6 6 = pérdida a la salida= pérdida a la salida
Línea de descarga
gvDLfh dedT 22 24
gvDLfh dd 225
gvKh d 22
6
En el diseño de un sistema de flujo de tubería En el diseño de un sistema de flujo de tubería existen seis parámetros básicos involucradosexisten seis parámetros básicos involucrados
1.1. Las pérdidas de energía del sistema o Las pérdidas de energía del sistema o la adicción de energía al sistemala adicción de energía al sistema
2.2. La velocidad de flujo de volumen del La velocidad de flujo de volumen del fluido o la velocidad del fluidofluido o la velocidad del fluido
3.3. El tamaño de la tuberíaEl tamaño de la tubería4.4. La longitud de la tuberíaLa longitud de la tubería5.5. La rugosidad de la pared de la tubería La rugosidad de la pared de la tubería εε6.6. Las propiedades del fluido como peso Las propiedades del fluido como peso
específico, densidad y viscosidadespecífico, densidad y viscosidad
COEFICIENTES DE RESISTENCIA DE ENTRADACOEFICIENTES DE RESISTENCIA DE ENTRADA
D2v2
Entrada de borde cuadrado
Use K=0.5
D2v2
Conducto de proyección hacia adentro
Use K= 1.0
D2v2
Entrada achaflanada
Use K=0.25
D2v2
Entrada redondeada
r r/D2 K0
0.02
0.04
0.06
0.10
>0.15
0.50
0.28
0.24
0.15
0.09
0.04
Rugosidad de conducto: Valores de Rugosidad de conducto: Valores de diseñodiseño
Material Rugosidad, ε (m) Rugosidad, ε (pie)
Cobre, latón, plomo (tubería) 1.5 x 10-6 5 x 10-6
Hierro fundido: sin revestir 2.4 x 10-4 8 x 10-4
Hierro fundido: revestido de asfalto 1.2 x 10-4 4 x 10-4
Acero comercial o acero soldado 4.6 x 10-5 1.5 x 10-4
Hierro forjado 4.6 x 10-5 1.5 x 10-4
Acero remachado 1.8 x 10-3 6 x 10-3
Concreto 1.2 x 10-3 4 x 10-3
COEFICIENTES DE RESISTENCIA PARA VALVULAS Y JUNTURASCOEFICIENTES DE RESISTENCIA PARA VALVULAS Y JUNTURAS
TIPO Le/D
Válvula de globo-completamente abierta 340
Válvula de ángulo-completamente abierta 150
Válvula de compuerta- completamente abierta 8
Válvula de compuerta- 3/4 abierta 35
Válvula de compuerta- 1/2 abierta 160
Válvula de compuerta- 1/4 abierta 900
Válvula de verificación- tipo giratorio 100
Válvula de verificación- tipo de bola 150
Válvula de mariposa completamente abierta 45
Codo estándar de 90° 30
Codo de radio de largo de 90° 20
Codo de calle de 90° 50
Codo estándar de 45° 16
Codo de calle de 45° 26
Codo de devolución cerrada 50
Te estándar- con flujo a través de un tramo 20
Te estándar- con flujo a través de una rama 60
FACTOR DE FRICCION EN ZONA DE TURBULENCIA COMPLETA FACTOR DE FRICCION EN ZONA DE TURBULENCIA COMPLETA PARA CONDUCTOS DE ACERO COMERCIAL NUEVO Y LIMPIOPARA CONDUCTOS DE ACERO COMERCIAL NUEVO Y LIMPIO
TAMAÑO DE CONDUCTO NOMINAL
fT
½ 0.027
¾ 0.025
1 0.023
1 ¼ 0.022
1 ½ 0.021
2 0.019
2 ½ , 3 0.018
4 0.017
5 0.016
6 0.015
8 – 10 0.014
12 – 16 0.013
18 – 24 0.012
EJERCICIOSEJERCICIOS