DISEÑO BOMBEO DISEÑO DEL ABASTECIMIENTO POTABILIZACIN! DIST"IBUCIN DE A#UA POTABLE! "ECOLECCIN! T"ANSPO"TE $ T"ATAMIENTO DE A#UAS "ESIDUALES $ MANE%O DE A#UAS LLU&IAS PA"A EL AE"OPUE"TO EL CA"AÑO! LA TE"MINAL DE SE"&ICIOS AE"OPO"TUA"IOS AE"OPO"TUA"IOS 'BIBLIOTECA PUBLICA! CENT"O DE SE"&ICIOS! HOTEL $ ALMACEN ANCLA( QUIBD- CHOCO QUIBDO-CHOCO
Octubre de 2014
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T0A,O OO $A'TA D( OTA-I$IA#I' A(0O/(0TO ($ #A0A+O ,/'I#IIO D( 6/I-DO 1. Introducción Este tramo conduce el agua subterranea Hacia los tanques de oxidacion
2. Datos de entrada para el diseño Q: Caudal máxi máxim mo diar iario = : em!e m!eratura me media de del ag agua = g: %cel %celer erac aci& i&n n de de la la gra gra'e 'eda dad d=
4.5 L/s "# $C $C (.)1 (.)1 m/s* m/s*
3. Tiempo de bombeo el bombeo de 45 litros !or segundo se reali7ara durante ) Aoras en una Bornada donde la cual se necesite cuando el tanque de agua llu'ias este en un ni'el minimo
4. Diseño de la tubería de impulsión 6i & 7 6b 8 Qi: Caudal a im!ulsar = +i: +i +iámetro tuber,a de de im im!ulsi&n = %s: 0rea de la tuber,a de succi&n = 2i: 2i: 2el 2eloc ocid idad ad tube tuber, r,a a de de im! im!ul ulsi si&n &n =
9
6i & 7 Ai : ;i 8
4.5 L/s " !u !ulg. lg. ." m* ".# ".# m/s m/s
9
Ai & 7
: 4 8
-%sumido ido !a !ara el di dise seo OK, cumple Literal B.8.5.6.2 del RAS/2.000, 1 > Vi > 3m/
La tuber,a de im!ulsi&n !ro3ectada será de " !ulg a tra'es de la cual !asarán 4.5 L/s lo cual generará una 'elocidad de ".# m/s.
5. Obtención de la altura dinámica total Altura dinámica total de impulsión ?d%i & 7 @i B : @i " C 8
9
6i & 7 %2EF5 : # :
Hi: Hi: %ltu %ltura ra est estátic ática a de de im! im!ul ulsi si&n &n = Qi: Caudal a im!ulsar = +i: +i: +iá +iáme metr tro o de de la la tub tuber er,a ,a de im!u im!uls lsi& i&n n= C: Coe6icien iente de Ha7en 8 9illi lliams = : ;
. . m 4.5 L/s " !ul !ulg. g. 1" .1# .1# m/m m/m
9
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$e%i 8
9 Ci & 7 ;i= > 2 : ! " 8
-+i6erencia de altura entre tanque de succi&n 3 nue'o tanque ele'ado
-uber,a nue'a de H+
Hrdidas totales en la impulsión Las ! Codo de 11? ee de !aso directo @alida de tuber,a
Diám pul!" " " " " " " " "
#ant. un o m" " 1 #
1 1
$e%i & m" .) 4." 5.1 . . . 1.1 1.5 1/11
DISEÑO BOMBEO DISEÑO DEL ABASTECIMIENTO POTABILIZACIN! DIST"IBUCIN DE A#UA POTABLE! "ECOLECCIN! T"ANSPO"TE $ T"ATAMIENTO DE A#UAS "ESIDUALES $ MANE%O DE A#UAS LLU&IAS PA"A EL AE"OPUE"TO EL CA"AÑO! LA TE"MINAL DE SE"&ICIOS AE"OPO"TUA"IOS 'BIBLIOTECA PUBLICA! CENT"O DE SE"&ICIOS! HOTEL $ ALMACEN ANCLA( QUIBD- CHOCO QUIBDO-CHOCO
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T0A,O OO $A'TA D( OTA-I$IA#I' A(0O/(0TO ($ #A0A+O ,/'I#IIO D( 6/I-DO Longitud recta de tuberia Long. total equi' = S Lei DAs: Longitud total equi'alente =
x DAs: ;
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Hrdidas por Jricción en la impulsión stas !
".# m/s ." m #.4 m
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G3.4 m
G. #aracterísticas de la bomba otencia del motor de la bomba & 7 : 6i : ?d " > Qi: Caudal de im!ulsi&n = F: Gmero de bombas trabaBando = Qb: Caudal de bombeo = Hd: %ltura dinámica total = r: +ensidad del agua en el sitio = rr: +ensidad del agua a 4C = g: +ensidad relati'a del agua = h: E6iciencia te&rica de la bomba = ;: ;otencia requerida del motor =
: E45 " 8
.45 m/s 1 un .45 m/s 4. m ((. Dg/m 1. Dg/m ()." G/m 5I . H;
9
& 7 > r 8
9
6b & 7 6i > - 8
I -2alor suministrado !or el 6abricante de la bomba
;ara que la bomba !ro3ectada im!ulse un caudal de 4.5 L/s a una altura dinámica total de 4 m trabaBando con una e6iciencia del 5I requiere una !otencia en s u motor de . H;.
F. olpe de Ariete Mn e6ecto que comunmente se !resenta en los sistemas de bombeo es el conocido como NOol!e de %rieteN el cual es una sobre!resi&n que se genera en la tuber,a de im!ulsi&n debido !rinci!almente a los e'entuales cortes de energ,a el
& 7 @i * 8
9
* & 7 ;i : ;p " > ! 8
2J: 2elocidad del sonido en el agua = 14". m/s EJ: K&dulo de elasticidad del agua = " Dg/cm* Katerial de la tuber,a de im!ulsi&n = ;2C8; +i: +iám. de la tuber,a de im!ulsi&n = 5.) mm e: Es!esor !ared tuber,a de im!. = .5 cm
9
;p & 7 ;%K > L 1 (K : ( : e " M 1>2 8
-2alor suministrado !or el 6abricante
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T0A,O OO $A'TA D( OTA-I$IA#I' A(0O/(0TO ($ #A0A+O ,/'I#IIO D( 6/I-DO E: Kod. de elasticidad de la tuber,a = 2i: 2el. del agua en la im!ulsi&n = g: %celeraci&n de la gra'edad = 2!: 2elocidad de la onda de !resi&n = @: @obre!resi&n !or gol!e de ariete = Ai: %ltura estática de im!ulsi&n = ;: ;resi&n con gol!e de airete = ;G: ;resi&n nominal de 6unc. = 2eri6icaci&n relaci&n ;G/; -sobre!resi&n =
".5 Dg/cm* ".# m/s (.)1 m/s* 5.4" m/s 1." m . m 1.# m 14".( m ".#
-+e acuerdo con el Literal F.).5. del P%@/". -2alor suministrado !or el 6abricante !ara tuber,a H+ !" > !# cumple, el tip$ de tu%er&a elecci$'ad$ e adecuad$
N. 0esultados Los resultados obtenidos del diseo Aidráulico e6ectuado al sistema de bombeo !ara aguas tratdas de la ;lanta de ;otabili7aci&n El %m!aro se !ueden resumir de la siguiente 6orma:
IT(, ' 1 " # 4 5 ) ( 1 11 1" 1# 14
D(*#0I#I' Caudal de bombeo Gmero de bombas Caudal !or bomba +iámetro de la im!ulsi&n Kat. tuber,a de im!ulsi&n Coe6. de rugosidad im!ul. 2elocidad en la im!ulsi&n %ltura est. de im!ulsi&n %ltura din. de im!ulsi&n %ltura dinámica total E6ic. te&rica de la bomba ;otencia req. del motor G;@Hdis!onible Ool!e de ariete
;A$O0 4.5 L/s 1 un 4.5 L/s " !ulg. ;2C8; 1" ".# m/s . m #.4 m #.4 m 5. I . H; . m 1.# m
N. #onclusiones 1. +e acuerdo con los datos consignados en la tabla resum
Referencias bibliográficas: (1) : CORCHO R., Freddy; DUQU !., "os#. $CUDUC%O! &%eor'a y Diseo&; Uniersidad de *edell'n; *edell'n, +aro de 1.--. (/) : $0DO 2., ".*.; $CO!%$ $., 34iller+o. *$2U$5 D H6DR7U56C$, se89a edicin; di9oral Harla; *#8ico
#/11
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;ara reducciones tome x+ como longitud equi'alente + = +iámetro ma3or ;ara am!liaciones tome 1"x+ como longitud equi'alente + = +iámetro ma3or RK%+R +E N+S@ETR +E %CME+MCR@ U %LC%G%PSLL%+R@N LMS@ VELS;E @SL2% O U +E NK%GM%L +E HS+P0MLSC%N R@E K %WE2E+R GER
2%LML% +E 2%LML% +E PEEGCSRG PEEGCSRG S;R LL%2E S;R ;RWR
TA-$A -.F.1 > 0A* 2 eriodo de diseño% se!Qn el niRel de compleSidad del sistema
Gi'el de com!leBidad FaBo Kedio Kedio alto %lto
;eriodo de diseo 15 aos " aos "5 aos # aos
TA-$A -.F.2 > 0A* 2 ;elocidad má:ima aceptable en la tubería de succión se!Qn el diámetro" Diámetro de la tubería de succión mm"
5 5 1 15 " "5 # 4
;elocidad má:ima m>s" .5 1. 1.# 1.45 1. 1. 1. 1.)
2elocidad minima en tuber,a de succi&n será 45 m/s.
TA-$A -.G.2.1 > 0A* 2 resión de Rapor del a!ua Temperatura #" 5 1 15 " "5 # 4 5
resión de Rapor Ca" .1 .) 1."# 1. ".#4 #.1 4."4 .#) 1".##
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Densidad del a!ua C!>m3"
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;iscosidad Absoluta C!Js>m3"
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TA-$A -.G.22 > 0A*2 ,odulo de elasticidad para materiales de tuberías ,aterial
,odulo de (lasticidad (p a"
%cero Hierro dctil %luminio ;2C
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