Ejercicio de Linea de Conducción

Escuela De Formaciòn Profesional De Ingeniería Civil ABASTECIMI ABASTECIMIENTO ENTO DE AGUA AGUA Y ALCANTARIL ALCANTARILLADO LADO

INDICE PROBLEMA ................................................................................................................................. ................................................................................................................................ 2 SOLUCIÓN: .............................................................. ................................................................................................................................. ................................................................... 3 GASTO DE DISEÑO ................................................................... ............................................................................................................... ............................................ 3 SELECCIÓN DE DIAMETRO ............................................................... ................................................................................................ ................................. 4 PERDIDA DE CARGA: ........................................................................................................... 9 POTENCIA DE LA BOMBA: ................................................................................................ ............................................................................................... 10

Desarrollo de ejercicio

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Escuela De Formaciòn Profesional De Ingeniería Civil ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

PROBLEMA

Calcule y dimensione la línea de conducción e impulsión, de una fuente de aguas superficiales cuyas características son: rendimiento 600 Lts/seg., Cota 4350 msnm, Población 11000 hab. , Clima frio, se piensa utilizar una línea existente de 4’’ de diámetro de F°F°. Hacer un trazo paralelo a esta línea y que atraviese las siguientes cotas:

Punto

Cota

1

4350 msnm.

0 mts.

2

4250 msnm.

1200 mts.

3

4200 msnm.

3500 mts.

4

4290 msnm.

4200 mts.

(P.T.)

5

4220 msnm.

5600 mts.

(Reservorio)

6

4380 msnm.

6300 mts.

(Fuente)

Distancia acumulada

En la planta de tratamiento (P.T) se pierde una carga de 20 mts., en el tramo P.T. – Reservorio; no se utiliza la línea existente en este tramo. Para el tramo P.T. – reservorio utilizar una bomba accionada con motor diésel.


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SOLUCIÓN: GASTO DE DISEÑO DOTACIÓN:

La dotación diaria por habitante se ajustará a los siguientes valores:



Pob. = 11000 Hab.



Clima Frio

Entonces nuestra Dotación será: Dotación = 150 Lts./Hab./Día VARIACIÓN DE CONSUMO:

Para los efectos de variación de consumo se considera las siguientes relaciones con respecto al promedio anual de la demanda Qp:

 = .∗. 86400  = 15011000 86400  =19.10 /. 

Máxima anual de la demanda diaria: 1.2 – 1.5 (K1) Se considera usar: K1 = 1.3

. =   1 . = 19.10  1.3 . = 24.83 /.


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Para hallar el Qcond. Se considera una pérdida del 10%.

. = .. + %  . = 1.1  .. . = 1.1  24.83 . = 27.31 /. ESQUEMA:

Al hacer el trazo de la línea de energía entre la fuente y la planta de tratamiento (P.T.) el tramo 4 – 5 se encuentra sobre el nivel de energía, entonces se hace un pozo en el punto 4. SELECCIÓN DE DIAMETRO Diámetros comerciales


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

Tramo 1 – 4 

Pendiente del fondo:

− = ∆ − = 43504290 42000 1000 − = 14.29 ./. 

Diámetro de la tubería existente = 4’’



El coeficiente de Hazen: Para el cálculo de las tuberías que trabajan a presión se recomienda el uso de la fórmula de Hazen y Williams con los siguientes coeficientes:

=100 /.



Para el cálculo del caudal se utiliza la fórmula de Hazen y Williams:

 = 0.0004264  100  4.  14.29.  = 7.06 /. Desarrollo de ejercicio

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

Calculo de la nueva tubería:

 = .    =27.317.06  = 20.25 /. =100 /. − = 14.29 ./. 20.25 = 0.0004264  100  .  14.29. =5.95  = 6 El diámetro a usar en este tramo 1 – 4

 = 0.0004264  100  6.  14.29.  = 20.68 /. Entonces:

 <  

≫

20.25 < 20.68



Tramo 4 – 5 

Pendiente del fondo:

− = ∆ − = 42904220 56004200 1000 − = 50.00 ./. 

Diámetro de la tubería existente = 4’’


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El coeficiente de Hazen: Para el cálculo de las tuberías que trabajan a presión se recomienda el uso de la fórmula de Hazen y Williams con los siguientes coeficientes:

=100 /. 

Para el cálculo del caudal se utiliza la fórmula de Hazen y Williams:

 = 0.0004264  100  4.  50.  = 13.89 /. 

Calculo de la nueva tubería:

 = .    =27.3113.89  = 13.42 /. =100 /. − = 50 ./. 13.42 = 0.0004264  100  .  50. =3.95  = 4 El diámetro a usar en este tramo 4 – 5


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 = 0.0004264  100  4.  50.  = 13.89/. Entonces:

 <  

≫

13.42 < 13.89



Tramo 5 – 6

Como el punto 5 está más abajo del punto 6, se colocará una bomba en el punto 5 para que alcance esta altura.

ó = .  24 Donde:

N: Horas de funcionamiento de la bomba

. :   ó = 24.83  24 16 ó = 37.25 /. ó = 0.037 /. Para la determinación de la velocidad:

Asumiremos la velocidad: V = 1.50 m/s Calculo del diámetro de la tubería: A = Q/V A = 0.037 / 1.50 A = 0.025




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Pero también sabemos que:

   = 4

D = 0.178 mts D = 7.02’’

Usando la fórmula de “BRESSE”:

Utilizando la constante K = 1.1

 = 1.1  √ 0.037  = 0.212  =8.33 Entre los valores 7.02’’ y 8.33’’; escogeremos el diámetro si guiente:

=8′′

diámetro comercial

PERDIDA DE CARGA:

Por la fórmula de Hazen y Williams:

 = 8 =100 /. ó =37.25 /.  = 700  Reemplazando en la fórmula:

. ℎ . 37.25 = 0.0004264  100  8 ( )

0.70

ℎ = 7.25  Desarrollo de ejercicio

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POTENCIA DE LA BOMBA:

. = 4380  4220 = 160   = 7.25   = 20     H = 160 + 7.25 + 20 H = 187.25 mts Calculo de potencia de la bomba:

 187.25 .= 1000 750.037  0.72 . = 128.30 


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Ejercicio de Linea de Conducción

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