cálculo de impulsion del cisterna a los tanques elevados

7/22/2019 Cálculo de impulsion del cisterna a los tanques elevados

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1.- CALCULO DEL ALIMENTADOR AL CISTERNA

DATOS:

Presión en la red pública 35 PSI

presión minima de ingreso al cisterna 2 mca

Cota del Punto de Entrega en red Pública 3213 msnm

Cota del punto de ingreso al cisterna 3225.5 msnm

Desnivel entre red pública y el punto de entrega a la cisterna 12.5 m

Longitud de la Linea de Servicio 249.31 ml

Tiempo de llenado del cisterna 4 hrsVolumen del Cisterna 89.69 m3

Accesorios a utilizar 1 válvula de paso

2 codos de 90º

1 kit de medidor

Gasto de entreda "Q"= 6.23 lts/seg

98.47 g.p.m

Perdida de carga disponible= 12.99 PSI

9.15 mca

Selección del Medidor

Perdida disponible para medidor 6.495 PSI

Gasto de entrada "Q" 98.47 g.p.m

Ingresando al abaco de selección de medidor

DIAMETRO

2" 10 PSI

3" 2.8 PSI

4" 1.1 PSI

Seleccionamos el medidor de 3"

La nueva perdida de carga disponible sera de:

Perdida de carga disponible tuberia de alimentacion= 10.19 PSI

7.18 mca

Predimensionamos tuberia 3 81.4 mm

Area = 0.005204029 m2

Q = 0.00622838 m3/seg

V = 1.196838028 m/seg

g = 9.8 m/seg2

C = 150

Longitud Equivalente de accesorios

Se va contar con los siguientes accesorios:

Descripción Nº unidades k h = K * (v2 / 2g)

Válvula compuerta 3” 1 2.5 0.18

Unión universal 3” 2 5 0.73

Válvula tipo globo 3” 2 10 1.46

Codo 90º 3” 3 0.75 0.16

Válvula tipo boya 3" 1 10 0.73

3.270451613

Hf2 = 3.27 m

Longitud Total es de:

Longitud neta = 249.31 m

Longitud equivalente = 3.27 m

252.5804516 m

f = 0.0166 m/m

Perdidas totales = f *Long total

Perdidas totales = 4.186726875 m

Como perdidas totales es < perdida carga disponible OK

4.186726875 7.18 OK

PERDIDA DE CARGA

=0.2785 ∗∗^2.63 ∗ ^0.54



2.- CALCULO DE LA BOMBA Y LA MONTANTE DEL CISTERNA AL TANQUE ELEVADO

Volumen del tanque elevado 39.86 m3

Tiempo de llenado del tanque elevado 2 hrs

CAUDAL DE TRABAJO 0.005536338 m3/seg

5.536 lts/seg

Predimensionamos con tuberia PVC 3" C-10

Diametro Interior 80.1 mm 0.0801 mDiametro Exterior 88.5 mm

Espesor 4.2 mm

Area seccion 0.005039134 m2

Verificamos velocidad

V = 1.098668404 m/seg

CALCULO ALTURA DINÁMICA TOTAL DEL SISTEMA

Diferencia geográfica de cotas: 25.8 m

Caudal de diseño: 5.536 lts/seg 56.46 distancia horizontal

Tubería de succion FºGº de 160 mm C10 144 mm 25.8 distancia vertical

C = 120 82.26

Perdidas en el tramo de succión (Hf1):

Asumiendo que la succión tendrá un diámetro de 6”, y será en material de acero SCH 40, se tiene que:

f = 0.0013 m/m

Longitud tuberia de succion 3.75 m

Hf1 = 0.004695329 m Resulta despreciable

=0.2785 ∗∗^2.63 ∗ ^0.54



Perdidas de carga por Accesorios (Hf2):

Las perdidas de carga por accesorios serán determinados mediante la siguiente formula:

h = K * (v2 / 2g)

donde :

h: pérdida de carga o de energía (m)

K: coeficiente empírico (adimensional)

v: velocidad media del flujo (m/s)

(m/s2)

Se va contar con los siguientes accesorios:Descripción Nº unidades k

Válvula check 3” 1 2

Unión universal 3” 2 5

Válvula tipo globo 3” 2 7.5

Codo 90º 3” 8 0.75

Tee 6” 1 1.8

17.05

Por lo tanto

Hf2 = (1X2 + 2X5 + 2X7.5 + 8X0.75 + 1X1.8) *(1.22)2/2/9.8 2.143169118 m

Hf2 = 2.14 m

Perdidas de carga en la Tubería (Hf3)

Para el cálculo de la pérdida de carga en tubería, usaremos la formula de Hazen Williams, El método de Hazen-Williams es válido solamente

para el agua que fluye en las temperaturas ordinarias (0 ºC - 25 ºC). La fórmula es sencilla y su cálculo es simple debido a que el coeficiente

de rugosidad "C" no es función de la velocidad ni del diámetro de la tubería

h = 10,674 * [Q1,852

/(C1,852

* D4,871

)] * L

Perdidas de carga en tubería de Fierro Galvanizado:

h1 = 10,674 * [Q1,852

/(C1,852

* D4,871

)] * L

C = 120

D = 0.144 m

Q = 0.005536338 m3/seg

L = 3.75

h1 = 0.004696554 m



Perdidas de carga en tubería de PVC UF:

h1 = 10,674 * [Q1,852

/(C1,852

* D4,871

)] * L

C = 150

D = 0.0801 m

Q = 0.005536338 m3/seg

L = 82.26

h2 = 1.186449055 m

CALCULO DEL ADT DEL SISTEMA

Para calcular el ADT del sistema sumamos las perdidas de carga anteriores:

ADT = 29.14 m

3.- CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR Y BOMBA

Para el cálculo de la potencia se tiene:

Donde:

ρ = 1000 kg/m3

g = 9.8 m/s2

Q = 0.005536338 m3/seg

H = 29.14 m

P = 1580969.29 W

P = 2.83 HP

Potencia de Motor = 4.00 HP

4.- CÁLCULO DEL NPSH DEL SISTEMA

Presión Atmosferica 6.83 m 0.174 m

NPSH-disponible=patmosferica±psucción-pfricción-pvapor.

Presión por fricción= 1.19 m

Presión por succión= 0.10 m

NPSH = 5.56 m

NPSH DE LA BOMBA = < 4.00 m

Presión de vapor a 15ºC

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