1. ADUCCIÓN POR GRAVEDAD : En un sistema de aducción , se desea conocer cual será el diámetro de una tubería de PVC y su presión en el tanque de almacenamiento, sabiendo que el nivel de agua del reservorio es 350 m. y la del tanque de 290 m., con una longitud de 420 m, como se ve en la figura, llevando 30 Lt/s, sabiendo que la presión mÍnima del tanque es de 10 m.c.a.
Reservorio CT = 350 msnm
CT = 290 msnm
Tanque
DATOS EXTRAIDOS : C.T de Reservorio = C.T de Tanque = Longitud de tramo (L) = Caudal (Q) =
350 290 420 30
SOLUCIÓN : A. CÁLCULO DE LA GRADIENTE HIDRAÚLICA :
S = ΔH/L Carga disponible (ΔH) = Longitud (L) = Gradiente hidraúlica (S) =
60 420 0.143
m m m/m
msnm msnm m. Lt/s
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO
B. CÁLCULO DEL DIÁMETRO :
D = (Q/0.2785xCx(S^0.54))^0.38 Caudal (Q) = C= Gradiente (S) = Diámetro (D) = =
0.030 150 0.143 0.095 3.81
m3/s m/m m pulg
C. SELECCIÓN DE DIÁMETROS : Diámetro (D) = =
4.00 100
pulg mm
D. CÁLCULO DE LA NUEVA PÉRDIDA DE CARGA :
S = (Q/0.2785xCx(D^2.63))^1.85 Caudal (Q) = 0.030 C= 150 Diámetro (D) = 0.10 Gradiente (S) = 0.112
m3/s m m/m
Δh = SxL Gradiente (S) = 0.112 Longitud (L) = 420 Pérd.carga (Δh) = 47.07
m/m m m
E. CÁLCULO DE LA PRESIÓN EN EL TANQUE :
Prtanque = ΔH - Δh Carga disponible (ΔH) = Pérd. carga (Δh) = Presión en el tanque =
60 47.07 12.93
m m mca
> 10 mca ……OK!
F. CÁLCULO DE LA VELOCIDAD :
V = Q/A Caudal (Q) = 0.030 Diámetro (D) = 0.10 Área de tub (A) = 0.00785 Velocidad (V) = 3.82
m3/s m m2 m/s
> 0.60 m/s ……OK!
2. ADUCCIÓN POR BOMBEO : Se desea instalar una bomba no sumergible en un cárcamo de bombeo de 3 m de profundidad y bombear un caudal de 15 Lt/s (Qmd) durante 10 horas, hasta un tanque ubicado a 100 m del cárcamo y de 15 m de altura. Determinar la pérdida de carga, la altura manométrica total y el diámetro de bombeo. Considere una pérdida de carga unitaria o gradiente hidraúlico para impulsión de 0,03 m/m y para succión de 0.08m/m.
Hi=15m
Hs=3m L = 100m
DATOS EXTRAIDOS : Alt. de succión (Hs) = Alt. de impulsión (Hi) = Longitud de impulsión (Li) = Longitud de succión (Ls) = Gradiente impulsión (Si) = Gradiente succión (Ss) = Presión llegada (Hp) = Caudal máx.horario (Qmh) = N° horas de bombeo (N) =
3 15 115 4 0.03 0.08 2.5 15 10
m m m. m. m/m m/m mca Lt/s hras
SOLUCIÓN : A. CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA : PÉRDIDA DE CARGA POR IMPULSIÓN :
Δhi = SixLi Gradiente de imp. (Si) = 0.030 Longitud de imp. (Li) = 115 Pérd.carga de imp.(Δhi) = 3.45
m/m m m
(Debe ser mayor que 2 mca)
PÉRDIDA DE CARGA POR SUCCIÓN :
Δhs = SsxLs Gradiente de succ. (Ss) = Longitud de succ. (Ls) = Pérd.carga succ.(Δhs) =
0.080 4 0.32
m/m m m
3.45 0.32 3.77
m m m
PÉRDIDA DE CARGA EN TUB. : Pérd.carga de imp.(Δhi) = Pérd.carga succ.(Δhs) = Pérd. de carga (Hf) =
B. CÁLCULO DE LA ALTURA MANOMÉTRICA :
Hb = Hs + Hi + Hf + Hp Alt. de succión (Hs) = Alt. de impulsión (Hi) = Pérd. de carga (Hf) = Presión llegada (Hp) = Alt. de bombeo (Hb) =
3 15 3.77 2.5 24.27
m m m m m
C. CÁLCULO DEL CAUDAL DE BOMBEO :
Qb = Qmd x (24/N) Caudal máx.hor.(Qmh) = 0.015 N de hras de bombeo = 10 Caudal de bombeo (Qb) = 0.036
m3/s hras m3/s
D. CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE SUCCIÓN :
D = 1.1284x((Qb/V)^0.5) Caudal de bombeo(Qb) = Velocidad de succión = Diámetro de succión = =
0.036 1.5 0.175 6.99
m3/s m/s m pulg
8.00 200
pulg mm
SELECCIÓN DE DIÁMETROS : Diámetro (D) = =
(Supuesto)
E. CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE IMPULSIÓN :
D = 1.30x(X^0.25)(Qb^0.5) X = N/24 N de hras de bombeo = 10 Parámetro X = 0.417 Caudal de bombeo (Qb) = 0.036 Diámetro de impulsión = 0.198 = 7.93
