instalación de agua potable iii modf

Profesor: Arq. M.Sc. Aleixandre D. Villarroel G.

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EJEMPLO PRÁCTICO.

Segunda Parte

Ejemplo de Cálculo de Sistema de Agua Potable (Hidroneumático)

Una vez obtenidas las Pérdidas de Carga metro por metro de cada tramo, se procede a contabilizar las piezas conexión de estos para así calcular la Longitud Equivalente. Para esto, se usará la Figura # 28 de la G.O. # 4.044 o el Abaco del Catálogo de Crane No. 52.

Los valores obtenidos en cada tramo, se sumarán con la Longitud Real del Sistema, la cual se medirá directamente en el plano a la escala métrica correspondiente, para obtener la Longitud Total por tramo.

Figura # 28 de la G.O. # 4.044

Abaco del Catálogo de Crane N0. 52

Piezas de Conexión. Longitud Equivalente por Tramo.

TRAMO 0-1 = 16,97 mts. TRAMO 1-2 = 12,05 mts.

1 Entrada 1 ½” = 0,35 1 Tee Fc. 1 ¼”= 2,44

1 Llave de Paso 1 ½”= 13,70 1 Reducción con Salida 1”= 0,16

2 Codos de 90 1 ½”= 2 x 1,34 = 2,68 1 Codos de 90 1”= 0,85

1 Reducción con Salida 1 ¼”= 0,24 1 Llave de Paso 1”= 8,60

TRAMO 2-3 = 1,92 mts. TRAMO 3-Duch = 9,15 mts.

1 Tee Fc. 1”= 1,77 2 Tee Fd. 3/4”= 2 x 0,40= 0,80

1 Reducción con Salida 3/4” = 0,15 2 Codos de 90 3/4”= 2 x 0,64 = 1,28

TRAMO 1-4 = 0,73 mts. 1 Llave de Paso 3/4”= 6,70

1 Tee Fd. 1 1/4”= 0,73 1 Salida ¾” = 0,37


TRAMO 4-Fc = 9,75 mts. TRAMO 4-5 = 15,81 mts.

1 Tee Fc. 1 ¼”= 2,44 1 Tee Fd. 1 ¼”= 0,73

1 Reducción Medianera 3/4”= 0,24 3 Codos de 90 1 ¼”= 3 x 1,16= 3,48

1 Llave de Paso 3/4”= 6,70 1 Llave de Paso 1 1/4”= 11,60

1 Salida ¾” = 0,37 TRAMO 3-Cal = 10,77 mts.

TRAMO 5-6 = 1,89 mts. 1 Tee Fd. 1 1/4”= 0,73

1 Tee Fd. 1 1/4”= 0,73 1 Reducción con Salida 1”= 0,16

1 Codos de 90 1 ¼”= 1,16 1 Llave de Paso 1”= 8,60

TRAMO Cal-A = 1,92 mts. 1 Codos de 90 1”= 0,85

1 Entrada 1”= 0,22 1 Salida 1” = 0,43

2 Codos de 90 1”= 2 x 0,85= 1,70


TRAMO A - B = 1,37 mts. TRAMO B - C = 2,59 mts.

1 Tee Fd. 1”= 0,52 1 Tee Fd. 1”= 0,52

1 Codos de 90 1”= 0,85 1 Reducción con Salida 3/4” = 0,15

TRAMO C - Fc = 9,08 mts. 3 Codos de 90 3/4”= 3 x 0,64= 1,92

1 Tee Fc. 3/4”= 1,37 TRAMO C - D = 8,38 mts.

1 Codos de 90 3/4”= 0,64 1 Tee Fd. ¾”= 0,40

1 Llave de Paso 3/4”= 6,70 2 Codos de 90 3/4”= 2 x 0,64= 1,28

1 Salida ¾” = 0,37 1 Llave de Paso 3/4”= 6,70

TRAMO D - Duch = 11,09 mts.

2 Tee Fc. 3/4”= 2 x 1,37 = 2,74 1 Llave de Paso 3/4”= 6,70

2 Codos de 90 3/4”= 2 x 0,64= 1,28 1 Salida ¾” = 0,37

TABL A MODELO PARA EL CÁLCULO DE

AGUA POTABLE TR U.G G .P DMTO VEL. PC L. Equi L. Real L. Total

0-1 15 0,73 1 ½” 0,64 0,015 16,97 4,50 21,47

1-2 5,25 0,39 1” 0,77 0,040 12,05 1,30 13,35

2-3 4,50 0,32 ¾” 1,12 0,090 1,92 0,70 2,62

3-Duc 1,50 0,20 ¾” 0,71 0,038 9,15 2,60 11,75

1-4 11,25 0,59 1 ¼” 0,745 0,026 0,73 3,00 3,73

4-Fc 1,50 0,20 ¾” 0,71 0,038 9,75 1,50 11,25

4-5 10,75 0,60 1 ¼” 0,76 0,027 15,81 4,40 20,21

5-6 9,75 0,56 1 ¼” 0,947 0,024 1,89 1,20 3,09


AGUA POTABLE TR U.G G .P DMTO VEL. PC L. Equi L. Real L. Total

6-Cal 8,75 0,52 1” 1,027 0,070 10,77 0,60 11,37

Cal - A 8,75 0,52 1” 1,027 0,070 1,92 0,60 2,52

A-B 6,75 0,45 1” 0,89 0,054 1,37 1,20 2,57

B-C 3,75 0,22 ¾” 0,77 0,045 2,59 4,40 6,99

C-Fc 1,50 0,20 ¾” 0,71 0,038 9,08 1,50 10,58

C-D 2,25 0,20 ¾” 0,71 0,038 8,38 4,30 12,68

D- Duch

1,50 0,20 ¾” 0,71 0,038 11,09 3,30 14,39


Una vez obtenidas la Longitud Total por Tramo, se procede a multiplicar estos valores por las Pérdidas de Carga, para así obtener las Pérdidas de Carga Totales por Tramo.

Obtenidas las Perdidas de Cargas Totales, se calcula las Perdidas Acumuladas por Tramo (operación en zig – zag, de izquierda a derecha) tomando en cuenta la continuidad de dichos tramos. Realizada la operación, se colocan en la siguiente columna del Tabulador, los Desniveles del Sistema por Tramo.


AGUA POTABLE TRAMO PC L. Equi L. Real L. Total P.C.T. P.C.A. Cota

0-1 0,015 16,97 4,50 21,47 0,322 0,322 -0,50

1-2 0,040 12,05 1,30 13,35 0,534 0,856 0,30

2-3 0,090 1,92 0,70 2,62 0,236 1,092 0,00

3-Duc 0,038 9,15 2,60 11,75 0,446 1,538 1,80

1-4 0,026 0,73 3,00 3,73 0,097 0,419 0,00

4-Fc 0,038 9,75 1,50 11,25 0,427 0,846 0,50

4-5 0,027 15,81 4,40 20,21 0,545 0,964 0,90

5-6 0,024 1,89 1,20 3,09 0,074 1,038 0,20


AGUA POTABLE TRAMO PC L. Equi L. Real L. Total P.C.T. P.C.A. Cota

6-Cal 0,070 10,77 0,60 11,37 0,796 1,834 0,60

Cal - A 0,070 1,92 0,60 2,52 0,176 2,01 -0,60

A-B 0,054 1,37 1,20 2,57 0,139 2,149 -0,20

B-C 0,045 2,59 4,40 6,99 0,315 2,464 -0,90

C-Fc 0,038 9,08 1,50 10,58 0,402 2,866 0,50

C-D 0,038 8,38 4,30 12,68 0,482 2,946 0,30

D- Duch

0,038 11,09 3,30 14,39 0,547 3,493 1,80

EJEMPLO PRÁCTICO.

Tercera Parte


Teniendo las Pérdidas Acumuladas por Tramo y los Desniveles, se calcula la Presión Inicial (Pi) del tramo a estudiar. Esta, es igual a la Pérdida de Carga Acumulada Total + Desnivel (En función de la Pieza más Desfavorable) + Presión Mínima de la Pieza más Desfavorable (Ver Tabla # 36 de la G.O. 4.044).

Ejemplo: Tramo 0-1 del Ejercicio

1. Desnivel de la Pza. en relación a la salida del Autoclave (2,10m – 0,50m = 1,60m)



2. Pi= 3,493 + 1,60 + 1,50 = 6,593

Teniendo la Presión Inicial (Pi) del tramo a estudiar, se calcula la Presión al Final de Tramo (Pf), siendo ésta igual a la Presión Inicial – Pérdida Total del Tramo +/- Cota del Tramo.


3. Pf= 6,593 – 0,322 + 0,50 = 6,771


Obtenidas las Presión Final del Tramo, se calcula las presiones de los siguientes tramos (operación en zig – zag, de izquierda a derecha) tomando en cuenta la continuada de dichos tramos.

Para efectos de comprobación, la Presión Final del último tramo (Pieza más Desfavorable), debe dar igual a la Presión Mínima de la Pieza más Desfavorable. Realizada la operación, se colocan en las dos últimas columnas del Tabulador.


AGUA POTABLE TRAMO P.C.T. P.C.A. Cota P. Inicial P. Final

0-1 0,322 0,322 -0,50 6,593 6,771

1-2 0,534 0,856 0,30 6,771 5,937

2-3 0,236 1,092 0,00 5,937 5,701

3-Duc 0,446 1,538 1,80 5,701 3,455

1-4 0,097 0,419 0,00 6,771 6,674

4-Fc 0,427 0,846 0,50 6,674 5,747

4-5 0,545 0,964 0,90 6,674 5,229

5-6 0,074 1,038 0,20 5,229 4,955


AGUA POTABLE TRAMO P.C.T. P.C.A. Cota P. Inicial P. Final

6-Cal 0,796 1,834 0,60 4,955 3,559

Cal - A 0,176 2,01 -0,60 3,559 3,983

A-B 0,139 2,149 -0,20 3,983 4,044

B-C 0,315 2,464 -0,90 4,044 4,629

C-Fc 0,402 2,866 0,50 4,629 3,727

C-D 0,482 2,946 0,30 4,629 3,847

D- Duch 0,547 3,493 1,80 3,847 1,50


Para el cálculo de la Potencia de la Bomba (Hp), se aplicará la siguiente formula:

Hp (Bomba) = Q x H

75 x E

Q = Gasto de Bombeo

H = Desnivel + Pérdida de Carga Total

75 = Factor de Conversión

E = Eficiencia de la Bomba (60%)


Para el cálculo de la Potencia del Motor (Bomba), se aplicará el criterio señalado en el Art. 195 de la G.O. # 4.044:

Hp Motor (Bomba)

130 % Hp Bomba (Trifásico)

150 % Hp Bomba

(Monofásico)


Para el cálculo de Sistema Hidroneumático (Autoclave) se seguirá los siguientes pasos:

Presión Mínima del Autoclave

P1= Pérdida de Carga Acumulada + Desnivel (En función de la Pieza más Desfavorable) + Presión Mínima de la Pieza más Desfavorable (Ver Tabla # 36 de la G.O. 4.044)

Presión Máxima del Autoclave

P2= P1 + 14m (Art. 205 de la G. O. # 4.044)


Volumen Mínimo de Agua= 10% (Art. 206 de la G. O. # 4.044)

Volumen Útil de Agua= Vol. Máximo – Vol. Mínimo (Art. 206 y Figura # 17 de la G. O. # 4.044.)

Factor de Multiplicación ( Art. 203 y Figura # 18 de la G. O. # 4.044)

Volumen del Autoclave = Q x FM ( Ver Ejemplo)

FIGURA # 17

FIGURA # 18


Presión Mínima del Autoclave

P1= Pérdida de Carga Acumulada + Desnivel (En función de la Pieza más Desfavorable) + Presión Mínima de la Pieza más Desfavorable

P1= 3,493 + 1,60 + 1,50 = 6,593

Presión Máxima del Autoclave

P2= P1 + 14m (Art. 205 de la G. O. # 4.044)

P2= 6,593 + 14= 20,593


Volumen Mínimo de Agua= 10% Para estimar el Volumen Máximo de Agua, se ingresa los

valores de P1 y P2 en la Figura # 17 de la G.O. # 4.044 (Ver Anexo 1). Según la gráfica, el volumen de aire en el autoclave es de 62,5%. De acuerdo a esto, el Volumen Máximo de Agua será la diferencia del 100% del Volumen del Autoclave menos el Volumen de Aire en el mismo, el cual es de 37, 5%. Por lo tanto, para obtener el Volumen Útil del Agua se procede de la siguiente manera:

Volumen Útil de Agua= Vol. Máximo – Vol. Mínimo Volumen Útil de Agua= 37,5% - 10%= 27,5%

Anexo 1.

Volumen Máximo de Agua: Se obtendrá insertando los valores de P1 y P2 a la Figura # 17 de la G.O. 4.044 como se muestra:

P1

P2

62,5 %

Factor de Multiplicación: Se obtendrá insertando el valor del Volumen Útil del Autoclave y cruzándolo con los arranques por hora (6) en la Figura # 18 de la G.O. 4.044 como se muestra:

560

27,5 %


Volumen del Autoclave = Qm x FM

Qm = D.D./24 x 60 x 60 x 10

Qm = 1500/86400 x 10

Qm = 0,173 lts/seg

Volumen del Autoclave = 0, 173 lts/seg x 560 = 97,22 lts.



Hp (Bomba) = Q x H

75 x E

Q = Qm = 1500/86400 x 10 = 0,173 lts/seg

H = P2 x 1,4 = 20,593 x 1,4 = 28,83m

75 = Factor de Conversión

E = Eficiencia de la Bomba (60%)



Hp (Bomba) = 0,173 x 28,83

75 x .60

Hp (Bomba)= 4.99/45 = 0,11 = 0,5 Hp

Hp (Motor)= 130% de 0,5 Hp = 0,65 = 1 Hp

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