INSTALACIONES SANITARIAS

Ing. Henry Azaedo Medina

EQUIPO DE BOMBEO

EQUIPOS DE BOMBEO

1.- Los equipos de bombeo de los sistemas de distribucin de aguas instaladas dentro

delos edificios debern ubicarse en ambientes que satisfagan entre otras los siguientes

requisitos:

Altura mnima = 1.6 m

Espacio Libre alrededor de la bomba, suficiente para su reparacin y remocin

Los equipos que sean instaladas en el exterior debern ser protegidos de la intemperie.

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2.- Los equipos de bombeo (Motor y bomba) debern instalarse sobre cimientos de

concreto adecuados para absorber las vibraciones producidas en el espacio, estas

cimentaciones debern quedarse a 15 cm. Como mnimo sobre el nivel del piso. Los

equipos se fijaran a las cimentaciones con pernos de anclaje.

3.- Se recomienda las bombas centrifugas para el bombeo de agua en edificios.

4.- Las uniones entre la bomba y las tuberas de succin e impulsin deben ser del

tipo universal.

5.- Salvo en el caso de viviendas unifamiliares el equipo de bombeo debern

Instalarse por duplicado mantenindose ambos equipos en condiciones adecuadas

de operaciones.

Instalacin de una bomba centrfuga superficial con rbol horizontal

5.- La capacidad del equipo de bombeo deben ser equivalente ala mxima demanda de

edificaciones y en ningn caso inferior a dos horas la necesaria para llenar el tanque

elevado

7.- En lugares donde se disponga la energa elctrica, se recomienda que la bomba sea

accionada por motor elctrico de induccin debidamente seleccionado con las

caractersticas de la bomba, en este caso los motores debern ser para corriente del

voltaje de la ciudad.

8.- Los motores debern tener su alimentacin independiente derivado del tablero de

control. Los circuitos debern estar dotados de la proteccin suficiente contra sobrecarga

y corto circuito.

9.- Los motores deben de tener su placa de identificacin donde figura sus datos y caracterices como: marca, nmero de serie, potencia, voltaje, etc. 10.- los equipos de bombeo debern estar dotados de interruptores automticos para trabajo combinado con la cisterna, tanques elevados, sistemas hidroneumticos y extincin de incendios. 11.- Se recomienda la instalacin de interruptores alternadores para garantizar el funcionamiento alternativo del bombeo.

PRINCIPIOS BSICOS PARA EL CLCULO DE LAS BOMBAS

Son dos los tipos de bombas que se utilizan en instalaciones de proceso.

1. Bombas centrfugas, muy extendidas, cuentan con una gran variedad de

aplicaciones.

Estn especialmente indicadas para el manejo de productos de baja viscosidad, no

siendo

aptas para lquidos fuertemente aireados. Este tipo de bomba es el que se debe utilizar

siempre que la aplicacin concreta lo permita, ya que es la ms barata en cuanto a

compra,

operacin y mantenimiento, y tambin la ms adaptable a diferentes condiciones de

operacin. Se recurrir a ella para el bombeo de todo tipo de lquidos de relativamente

baja

viscosidad y que no requieran un tratamiento particularmente suave.

2. Bombas de desplazamiento positivo. Existen diversas clases, como las alternativas

(pistn) y las rotativas (lbulos). Estn especialmente indicadas para el bombeo de

fluidos

de viscosidad elevada.

BOMBAS DE AGUA

Se destacan por la resistencia a la intemperie, bajo consumo elctrico y un funcionamiento

silencioso, entre ellas tenemos:

a. Perifricas: utilizada para construcciones donde se requieren presiones elevadas de agua.

b. Autocebantes: son aquellas que aspiran agua en presencia de gas mezclado con el lquido

bombeado.

c. Centrfugas: cuenta con un impulsor giratorio que permite el aumento de la presin del

fluido entrante, se utiliza frecuentemente para mover lquidos por medio de un sistema de

tuberas.

d. Verticales: usada para la elevacin de lquidos en industrias, riegos, abastecimientos de

agua, minas, productos petroqumicos, instalaciones contraincendios, aguas marinas, etc.

e. Sumergibles: ideal para la extraccin de agua de inundaciones y albercas.

CAUDAL

Volumen divido en un tiempo o sea es la cantidad de agua que es capaz de entregar

una bomba en un lapso de tiempo determinado. El caudal se mide por lo general en :

litros/minutos l/m, metros cbicos/hora m3/h, litros/segundos l/s. Galones por minuto

gpm, etc.

ALTURA

Es la altura desde nivel del tanque elevado y la cisterna

Fuerza aplicada a una superficie, ejemplo: una columna vertical de agua de 1 cm2 de rea por una altura de 10 m, genera una presin sobre su base de 1kg/cm2

debido al peso del agua contenida que en este caso es 1 litro. De este ensayo se

define que 1kg/cm2 es equivalente a 10 m.c.a. (metros columna de agua) de

presin. En una bomba la presin es la fuerza por unidad de rea, que provoca una

elevacin. Comnmente se conoce esta elevacin como Hm (altura manomtrica).

Otras unidades de presin son: psi, bar, atm.

PRESIN.

Prdidas de carga. Representan prdidas de presin (m.c.a.), sufridas en la conduccin de un lquido. Esto significa que el agua al pasar por la tubera y

accesorios pierde presin, por esta razn el tubo debe ser del mayor dimetro

posible, para disminuir la velocidad y el roce.

Potencia Absorbida; es la demandada por la bomba al motor, medida comnmente en hp, kw. Esto es el producto del caudal por la altura. Si la eficiencia de la bomba es

alta menor es la potencia demandada al motor. La frmula es:

P.abs.= ( Q x H ) / (75 x % ).

P. nominal de un motor: es la indicada en su placa. Se expresa en Cv, Hp y kW

(1 HP= 0,745 kW).

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Succin de una bomba. La altura de succin de las bombas de superficie est limitada a 7 mts. aprox. dependiendo de la presin atmosfrica disponible que, a

nivel del mar, es de 1 bar o 10 m.c.a., por lo que la tubera debe ser lo ms corta y

del mayor dimetro para disminuir las prdidas de carga. En bombas de gran

tamao, se debe calcular la altura de succin tomando en consideracin la curva de

NPSH. De este modo se evitar la cavitacin (ebullicin del agua debido a muy baja

presin atmosfrica), fenmeno fsico qumico que deteriora prematuramente la

bomba.

Cebado. Se entiende por cebado de una bomba cuando la tubera de succin es hermtica y esta llena de agua libre de aire. Si el nivel de agua a bombear esta ms

bajo que la bomba, se debe instalar una vlvula de pi, para que contenga la

columna de agua cuando se detenga la bomba.

Tuberas succin y descarga. Estas deben dimensionarse en funcin del caudal y longitud, para velocidades mx. de 1.5 m/seg. y mnimas prdidas de carga. Las

tuberas no deben ser soportadas por la bomba. Los dimetros de las bombas no

indican el dimetro de las tuberas, estas siempre deben ser calculadas. Lo

recomendable es usar tuberas de dimetro mayor a los de la bomba.

DV = k * Id * r * L * Cos f / S

donde: DV = cada de tensin

K = Factor de suministro, 2 monofsico, 3 trifsico

Id: intensidad de diseo

r = coeficiente de resistividad , Lo da el fabricante, para el cobre 0.0175 ohm*mm2/m

L = longitud del conductor al punto ms alejado de utilizacin.

Cos f = Factor de potencia: 0.90

S = seccin del cable (mm2)

Arranque de un motor elctrico. Los motores elctricos para salir de la inercia, consumen 1,5 a 3 veces la corriente nominal de trabajo. Por esto la red elctrica debe disearse, con conductores elctricos adecuados y con una cada mxima de tensin de 5%. Todo motor elctrico debe instalarse con protecciones de lnea, corriente, tensin y conectado a tierra. Se recomienda arranque directo hasta 5.5hp y estrella tringulo para potencias mayores a 5.5 hp.

Punto de trabajo. Corresponde a un punto en la curva hidrulica , en el grfico caudal vs. presin de servicio. Por lo general al centro de la curva tenemos la mayor

eficiencia. Los fabricantes entregan curvas de caudal vs. presin, rendimiento,

potencia absorbida, NPSH requerido.

P = T /t = F D / t P = W * H

Como: g = W /

P = g H / t = g Q H / h

h : Mquinas tiene perdidas no funcionan al 100%.

Q: De catalogo L/seg

Bomba centrifuga es la ms usada.

Bomba centrifuga

CALCULO DE EQUIPO DE BOMBEO

POTENCIA (UNIDADES MTRICAS)

http://informaticainzamac.blogspot.com/2014/02/hojas-de-calculo-y-macros-hechas-en.html

CLCULO DE TUBERA DE IMPULSIN:

Llamado as tambin tubera de descarga, es la tubera que lleva el agua desde la cisterna hasta el tanque elevado. Debe ser lo mas corto posible para evitar perdidas

de carga.

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NPSH - NET POSITIVE SUCTION HEAD - ALTURA NETA

POSITIVA EN LA SUCCIN O ASPIRACIN (ANPA)

Para la seleccin de bombas en general, debe considerarse que la determinacin de la

altura manomtrica de succin tambin depende de los siguientes factores:

Altitud del lugar de instalacin de la bomba.

Temperatura de lquido.

Gravedad especfica del lquido.

Estos factores y otros estudiados anteriormente; la altura esttica de succin y las

caractersticas de la lnea de succin (dimetro, extensin, accesorios, etc.), intervienen

en la determinacin del NPSH, el cual limita las condiciones de la lnea de succin en la

forma que se explicar a continuacin.

El NPSH puede ser definido como la presin esttica a que debe ser sometido un

lquido, para que pueda fluir por si mismo a travs de las tuberas de succin y

llegar a inundar los alabes en el orificio de entrada del impulsor de una bomba.

La presin en cualquier punto del sistema de bombeo deber ser mayor a la presin de vapor del lquido bombeado, para evitar la ocurrencia del fenmeno de cavitacin

en la tubera de succin o en los alabes del impulsor de la bomba. El punto ms

crtico es la entrada del impulsor, donde ocurre la presin ms baja. Por tanto, si

mantuviramos la presin en la entrada del impulsor superior a la presin de vapor,

no tendremos vaporizacin en la entrada de la bomba y evitaremos as, el fenmeno

de cavitacin.

El fin prctico, por tanto, del NPSH es imponer limitaciones a las condiciones de succin, de modo a mantener la presin en la entrada del impulsor de la bomba

sobre la presin de vapor del lquido bombeado.

Es la NPSH mnima que se necesita para evitar la cavitacin. Depende de las caractersticas

de la bomba, por lo que es un dato que debe proporcionar el fabricante en sus curvas de

operacin.

donde,

Hz, representa la presin mnima necesaria en la zona inmediatamente anterior a los

labes del rodete de la bomba, en metros;

va, es la velocidad de entrada del lquido en la bomba, en m/s. La

expresin va2 / 2g representa la altura dinmica (presin) que tiene el lquido a la

entrada de la bomba, en metros.

La importancia de conocer estos parmetros es vital para asegurar el correcto

funcionamiento de la bomba y que permite identificar el problema ms crtico que pueda

surgir en el normal funcionamiento de una bomba, que es la cavitacin, o formacin de

burbujas en la aspiracin.

En efecto, una bomba de agua funciona creando una bajada de presin (el vaco) en la

entrada del rodete que permite succionar el agua e impulsarla hacia la salida. Esta bajada de

presin que se origina en la aspiracin de la bomba tiene un lmite, y este lmite lo marca la

presin de vapor del lquido, en este caso del agua, a la temperatura a la que se encuentra

el propio lquido durante el bombeo.

NPSH REQUERIDA

Por otro lado, si el vaco que se origina en la aspiracin de la bomba es tal que queda

por debajo de la presin de vapor del agua, entonces sta se evapora, crendose

burbujas de vapor que dificultan la entrada a la bomba. Adems, estas burbujas cuando

colapsan generan picos de presin que ocasionan picaduras en los labes del rodete,

adems de vibraciones y ruidos que acaban ocasionando graves daos mecnicos en la

bomba. Por ello es de vital importancia evitar que se puedan producir fenmenos de

cavitacin en la aspiracin de la bomba.

Pues bien, existe una relacin que asegura que una bomba funcione correctamente sin

que surjan estos problemas de cavitacin. Para ello es necesario que el NPSH

disponible de la instalacin sea mayor que su NPSH requerido en todo el rango de

funcionamiento de la bomba. Si se incluye un margen de seguridad de 0.5 metros al

NPSH requerido, la condicin de no cavitacin sera la siguiente:

NPSHd NPSHr + 0.5 m.

NPSH DISPONIBLE

Depende de las caractersticas de la instalacin y del lquido a bombear.

NPSHd = (10 Pa) / - Hs - PCa - (10 Pv) /

donde,

Pa, es la presin atmosfrica o presin en el depsito de aspiracin, en kg/cm2;

Ha, es la altura geomtrica de succin o aspiracin, en metros;

PCa, es la prdida de carga originada en la aspiracin (incluye todos los elementos que

componen el circuito de aspiracin: tuberas, vlvulas, curvas, accesorios, etc.),

en metros;

Pv, es la presin de vapor del lquido a la temperatura de bombeo, en kg/cm2;

, es el peso especfico del lquido, en kg/dm3.

La presin atmosfrica (Pa) que se tiene en la superficie del agua del depsito de

aspiracin, para aquellos depsitos abiertos a la atmsfera, como puedan ser pozos,

embalses de agua, piscinas, etc. es variable con la altura topogrfica que tiene el terreno

sobre la que se asienta el depsito. El efecto de la presin atmosfrica (Pa) con la altitud

se puede determinar con la siguiente expresin:

Pa (m) = 10,33 - Altitud (m) / 900

La NPSH disponible debe ser mayor que la NPSH requerida para evitar la cavitacin.

Las causas ms frecuentes de que esta condicin no se cumpla son dos:

Aumento de la prdida de carga en la lnea de aspiracin, bien por obstruccin de la tubera o filtro de aspiracin, bien por funcionamiento de la bomba con la vlvula de

aspiracin semicerrada.

Aumento de la presin de vapor del lquido al aumentar su temperatura, por ejemplo si el lquido a bombear se refrigera previamente, y esta refrigeracin falla.

Aplicamos Bernoulli en (1) y (2):

P1/ g + v12/2g + Z1 = P2/ g + v2

2/2g + Z2 + PC

Adems Si:

V1 = V2

P1/ g = Presin atmosfrica local.

Hs = Z2 = Altura de succin.

Cavitacin: La presin P2 debe ser mximo como el

valor de la presin de vapor del agua.

NPSHd = PAL/ g - PV/ g - v22/2g - Hs - PC

PV 0.17 mca - 15C

0.25 mca 20C

0.33 mca 25C o consultar la tabla siguiente

VALORES DE TENSIN O PRESIN DE VAPOR Y PESOS

ESPECIFICO DEL AGUA A DIFERENTES TEMPERATURAS

VALORES DE LA

PRESIN

ATMOSFRICA DE

ACUERDO A LA ALTITUD

1 atmsfera = 1,033 kg/cm2 = 1,013 bar = 1,013105 Pascal (Pa) = 10,33 metros de columna de agua (m.c.a.) = 760 mmHg

NPSH D (Disponible) NPSH R (Requerido) Catalogo

Pozos profundos: obligado el clculo.

DISEO DE LA ASPIRACIN O SUCCIN

Se recomienda que:

Limitar en lo posible en el tramo de aspiracin la presencia de codos, cambios de direccin, vlvulas y accesorios;

Realizar la impulsin hacia arriba que facilite la salida del aire;

Colocar uniones flexibles para evitar la propagacin de vibraciones;

Disponer de vlvula de retencin o vlvula de pie en la tubera de aspiracin para evitar su vaciado cuando se detenga la bomba.

Un importante aspecto es evitar a toda costa la formacin de turbulencias y

torbellinos cercanos a la aspiracin de la bomba, dado que pueden

desencadenar la entrada de burbujas de aire por la aspiracin.

Para asegurar que esto se cumpla se recomienda respetar las profundidades

mnimas, indicadas en la tabla siguiente, a la que debe estar sumergida la

boca de entrada de la tubera de aspiracin respecto a la superficie del agua,

segn la velocidad que toma el agua por el conducto de aspiracin.

Tabla . Profundidad mnima sumergida de la boca de aspiracin

Velocidad (m/s) Sumergencia (m)

0,6 0,30

1,5 0,60

2,1 0,90

3,3 2,10

4,5 4,20

En otras ocasiones, ocurre que el dimetro de la tubera de aspiracin es mayor que el de la brida de entrada a la bomba. Entonces se hace necesario el empleo de unos accesorios consistentes en conos difusores que adapten de manera gradual la diferencia de dimetros. Estos conos, si son excntricos, deben situarse tal que el lado recto quede por la parte superior de la tubera, salvo cuando la tubera de aspiracin venga por arriba de la bomba, segn se muestra en la figura siguiente.

ALTURA MANOMTRICA

El procedimiento de clculo de una instalacin de bombeo de agua comienza por el clculo

de la altura manomtrica (H) ganada por el fluido y que debe ser proporcionada por la

bomba, representando la resistencia que debe vencer el fluido desde el lugar de aspiracin

hasta la impulsin. Es conocida tambin como la presin que debe dar la bomba.

La altura manomtrica en hidrulica se mide en metros, existiendo las siguientes

correlaciones entre las distintas unidades de medida:

1 atmsfera = 1,033 kg/cm2 = 1,013 bar = 1,013105 Pascal (Pa) = 10,33 metros de columna

de agua (m.c.a.)

La altura manomtrica (H) total se compone de la suma de los siguientes trminos:

H = Hg + Pc + 10 (Pi - Pa)/

donde,

Hg, representa a la altura geomtrica que debe vencer el fluido, en metros;

Pc, es la prdida de carga del fluido a su paso por las tuberas, vlvulas, etc. y expresado

en metros;

Pi - Pa / , este trmino representa la presin diferencial existente entre las superficies del lquido en la impulsin y la aspiracin de la bomba, dividido por su peso especfico. El

resultado se expresa en metros. Para los casos comunes donde los lugares desde donde se

realice la aspiracin y la impulsin estn abierto a la atmsfera, las presiones de aspiracin e

impulsin en la superficie del lquido sern iguales (Pa = Pi) y por lo tanto esta componente

resultar cero (Pa - Pi = 0) y no deber ser tenida en cuenta.

La altura de aspiracin (Ha) es la altura geomtrica medida desde el nivel mnimo del agua hasta el eje de la bomba, mientras que la altura de impulsin (Hi) es la altura

geomtrica medida desde el eje de la bomba hasta el nivel mximo de elevacin.

- El clculo de la prdida de carga (Pc) originada por el rozamiento al

paso de los fluidos por las tuberas, vlvulas y dems accesorios es

un tanto complejo.

No obstante, se va a proponer en esta seccin algunos procedimientos ms simplificados y rpidos, que permitirn estimar

las prdidas de carga que se originan en una instalacin de bombeo

de agua.

Por ejemplo, se adjunta el siguiente enlace donde estn tabuladas las prdidas de carga por rozamiento, expresadas en metros, para

tramos rectos de tuberas de 100 metros de longitud, en funcin del

caudal que circula y su dimetro interior:

Ver: http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut206/doc1tut2

06.pdf

Por ltimo, para estimar la prdida de carga que se origina en elementos accesorios de la instalacin (vlvulas, codos, curvas, difusores...), se sustituye cada elemento

por una longitud de tubera recta equivalente, que origina la misma prdida de carga

que el elemento en cuestin.

En la siguiente tabla se incluye la longitud equivalente de tubera en metros, para estimar la prdida de carga en accesorios, segn el tipo de accesorio y el dimetro

del tubo donde va acoplado:

ELECCIN TIPO DE BOMBA

PROBLEMA DE DISEO DE SISTEMA INDIRECTO CISTERNA,

EQUIPO DE BOMBEO Y TANQUE ELEVADO

Se cuenta con una edificacin con las siguientes caractersticas:

Azotea: cuenta con una lavandera, que procesa en promedi 10 kg de ropa.

Tercer, cuarto, y quinto piso viviendas unifamiliares con un rea total de 1360 m2.

2do piso se cuenta con oficinas con rea til 258m2 (sin muros)

1er piso tiendas con un rea til de 114 m2, restaurante de 132 m2.

Se desea calcular la dotacin del edificio, la capacidad de tanque cisterna, capacidad del

tanque elevado, dimetro de tubera de impulsin.

Si se conoce que el Qmax probable es de 2 L/seg.

Calcular dimetro de tubera de succin

Calcular dimetro de tubera de aduccin.

Potencia de la bomba.

SOLUCIN:

SOLUCION

1.- DOTACION Dotacion para lavandera 40 L/kg

400 L/da

Dotacion para los 1360 m2 de vivienda unifamiliares

3000 L/da

Para los 258m2 de oficinas 6 L/da * m2

1548 L/da

Para tiendas 114 20

2280 L/da

Para restaurantes 40 m2 2000 L/da

60 50 3000 L/da

32 40 1280 L/da

6280 L/da

TOTAL 13508 L/da

13.5 M3

A

B

C

D

E

2.- VOLUMEN DE CISTERNA = 3/4 DOT

Vol TC = 10.125 m3

Vol Util 10.125

A = L/2

H = 2/3 L

V = A L H = L3 / 3

Entoces: L = 3.1 m

Luego A = 1.6 m

H = 2.1 m

Dimensiones netas.

3.- VOLUMEN DEL TANQUE ELEVADO 1/3 DOTACION DEL EDIFICIO

Vol TE = 4.5 m

Geometra cubica L = 1.65096362

L = 1.65 m

4.- DISEO DE TUBERAS 4.- DISEO DE TUBERAS

4.1. IMPULSION Q = VTE / T 2h

Q = 0.000625 m3/seg

0.625 L/seg

Q prob = 2.450 L/seg

Se escoge el mayor de los caudales 0.00245 m3/seg 8.82 m3/h

El diametro ser:

Vel min: 0.6 m/seg Dmx= 0.0721 m = 2.8388 pulg

Vel mx : 5.0 m/seg Dmn = 0.0250 m = 0.9834 pulg

Vel recomendada: 2.5 0.0353 m = 1.3907 pulg

Tomamos 1 1/2" 38.1 mm

4.2. SUCCION Ser una unidad comercial ms que la tubera de impulsion

Diam de impuls + 1 unidad = 1.5" + 1 UND

Tomamos: 2 pulg = 0.0508 m = 50.8 mm

Qsucc= 0.00245 m3/seg = 8.82 m3/h

Vel recomendada: 1.8 Vel succin = 1.2088 m/seg

4.3 ADUCCIN:

Q = Dotacion del edifico / t llenado (4h) o Q prob

Q = 0.938 L/seg = 0.00093806 m3/seg

Q prob = 2.450 L/seg

Se escoge el mayor de los caudales 0.00245 m3/seg 8820 L/h

Vel min: 0.6 m/seg Dmx= 0.0721 m = 2.8388 pulg

Vel mx : 5.0 m/seg Dmn = 0.0250 m = 0.9834 pulg

Tomamos d = 1 1/2" 38.1 mm

El sistema de bomba esta conformado por:

- Tubera de aspiracin:

Longitud: 1.20 metros;

Vlvula a pie de tubera: 1 ud;

Codos a 90: 1 ud;

Cono difusor entrada a la bomba: 1 ud.

- Tubera de impulsin:

Longitud: 35 metros;

Vlvula de retencin: 1 ud;

Vlvula de compuerta: 1 ud;

Codos a 90: 3 uds;

Cono difusor salida de la bomba: 1 ud.

3.- DISEO DE ALTURA MANOMTRICA

H = Hg + Pc + 10 (Pi - Pa)/

a) Tubera de aspiracin:

- Altura geomtrica (Ha): 0.60 metros;

- Clculo de la prdida de carga (Pc):

Para calcular la prdida de carga que se incurre en el tramo de aspiracin se calcular

su longitud equivalente (Leq,a), que incluye la longitud real ms la correspondiente a

los accesorios:

Longitud de tubera en la aspiracin: 1.2 metros;

Longitud equivalente para vlvula a pie de tubera (1 ud): 9 metros;

Longitud equivalente para codos a 90 (1 ud): 0,7 metros;

Longitud equivalente para cono difusor entrada a la bomba (1 ud): 5 metros.

Donde la longitud equivalente que corresponde a cada accesorio se ha obtenido de la

Tabla "Prdidas de carga en accesorios.

Sumando se obtiene una longitud equivalente para la tubera de aspiracin de:

Leq,a = 15.9 m.

Calcular las prdidas de carga, expresadas en metros, por cada 100 metros de tubera de polietileno, en funcin de su dimetro y caudal que circula:

Para el caso actual resulta:

Caudal (Q= 13 m3/h), dimetro (DN= 50 mm), interpolando en la tabla anterior resulta una prdida de carga de: 2,3 metros/100 metros de tubera.

Como en este caso tenemos una Leq,a=15,9 metros, resulta una prdida de carga en la aspiracin de, Pc,a = 0,36 metros.

- Por lo tanto, la altura manomtrica total en la aspiracin (Haspiracin) resulta de:

Haspiracin = Ha + Pc,a = 0.6 + 0,36 = 0.96 m.

b) Tubera de impulsin:

- Altura geomtrica (Hi): 15 metros;

- Prdida de carga (Pc):

Para calcular la prdida de carga que se incurre en el tramo de impulsin hasta el

depsito final se calcular su longitud equivalente (Leq,i), que incluye la longitud real

ms la correspondiente a los accesorios:

Longitud de tubera: 35 metros;

Longitud equivalente para vlvula de retencin (1 ud): 6 metros;

Longitud equivalente para vlvula de compuerta (1 ud): 0,5 metros;

Longitud equivalente para codos a 90 (3 uds): 0.6x3= 1,8 metros;

Longitud equivalente para cono difusor salida de la bomba (1 ud): 5 metros.

De nuevo, la longitud equivalente que corresponde a cada accesorio se ha obtenido de

la Tabla 5 "Prdidas de carga en accesorios".

Sumando se obtiene una longitud equivalente para la tubera de impulsin de:

Leq,i = 48,3 m.

Del siguiente documento se extrae la prdida de carga, expresadas en metros, por cada

100 metros de tubera de polietileno, en funcin de su dimetro y caudal que circula:

Para el caso actual resulta:

Caudal (Q= 7.2 m3/h), dimetro (DN= 38 mm), interpolando en la tabla anterior resulta

una prdida de carga de: 8,1 metros/100 metros de tubera.

Como en este caso tenemos una Leq,i= 48,3 metros, resulta una prdida de carga en la

impulsin de, Pc,i = 4,00 metros.

- La altura manomtrica total en la tubera de impulsin (Himpulsin) resulta de:

Himpulsin = Hi + Pc,i = 15+ 4,00 = 19,00 m.

Por lo tanto, la altura geomtrica total (H) que debe proporcionar la bomba ser:

H = Haspiracin + Himpulsin = 1,51 + 19,00 = 20,51 m.

Condiciones de diseo para la bomba

Caudal (m3/h) Altura manomtrica (m)

7.2 20.51

En resumen, las condiciones de diseo de la bomba sern:

CATALOGO HIDROSTAL

40-200 (4) 40-250

CATALOGO HIDROSTAL

POTENCIA MNIMA:

P = Q * Hd / (75 * n) = 2 * 20 / (76 * 0.7) = 0.75 HP

Del catalogo

F = 195mmm

1730 RPM 60 hz

HP: 1.25 HP

NSPH R = 1.5m

NPSH DISPONIBLE

El emplazamiento de la bomba es en superficie sobre el terreno, a una altitud de 400

metros sobre el nivel del mar. A esta altitud la presin atmosfrica se puede calcular

como:

Pa(m) = 10,33 - Altitud(m)/900 = 10,33 - 400/900 = 9,89 m. (0,989 kg/cm2)

La altura geomtrica de aspiracin (Ha) vale 4 metros, segn los datos de partida.

La prdida de carga originada en el tramo de la aspiracin (Pca) tambin ya ha sido

calculada de valor, Pca= 0,53 metros.

Los otros parmetros de la expresin anterior que faltan toman los siguientes valores:

Pv= 0,0238 kg/cm2 (presin de vapor del agua a 20C, segn la Tabla 1 "Peso especfico

y tensin de vapor del agua" del apartado 2.1);

= 0,9982 kg/dm3 (peso especfico del agua a 20C, segn la Tabla 1 "Peso especfico y tensin de vapor del agua" del apartado 2.1);

Sustituyendo estos valores en la expresin anterior resulta un NPSH disponible de valor:

NPSHd = 5,14 m.

http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/sabes-que-es-la-curva-caracteristica-de-una-

bomba-centrifuga/

SISTEMAS HIDRONEUMATICO

Con el fin de acabar con los inconvenientes que significa el contacto directo agua-aire en la

prdida de volumen de este ltimo y por consiguiente el efecto de regulacin entre prendida

y apagado, se han diseado sistemas hidroacumuladores, los cuales constan de una bolsa

de Neopreno-laminado, la cual recibir el agua y entre su entorno y el tanque metlico el

aire a presin determinada.

Su funcin es mantener a presin constante la red de tuberas durante el tiempo en el cual

la demanda es escasa, el fluido debe ser suministrado por el sistema de bombeo de tal

manera que se garantice el tiempo entre dos encendidas consecutivas de la bomba.

SISTEMAS HIDRONEUMATICO

Segn el R.N.E, se tiene:

SISTEMAS HIDRONEUMATICO

Funcionamiento del Hidroneumtico Pre-cargado:

SISTEMAS DE BOMBEO

Disposicin de elementos en un sistema controlado por hidroneumtico precargado

SISTEMAS DE BOMBEO

Segn el R.N.E, se tiene:

Existe un fenmeno conocido como golpe de ariete en sistemas de bombeo, ocasionado

por el arranque y por la parada repentina de los motores, accin que se trata de efectuar

al mnimo posible, salvo por fallas en la corriente o como caso extrao en la alimentacin

de edificios.

EJEMPLO DISEO DE TANQUE HIDRONEUMATICO

Calcular el equipo hidroneumtico para un edificio de Departamentos con 220 aparatos sanitarios de diferentes tipos, se tiene una altura esttica de 25m (desde el

equipo hasta el aparato sanitario ms elevado-ducha) y 30 m de longitud de tubera

entre ambos.

a) Determinacin del valores: 200

b) Determinacin de la presin mnima (presin de operacin: 3 para ducha)

Presin mnima = H est + PC + Pnecesaria

PC15% 20%: L = 30 * 0.15 = 4.5m

= 25 + 4.5 + 3 = 32.5m = 3.2 Kg/cm2 = 46.15 lb/pulg2 = 46 PSI

TABLAS DE SELECCIN

2M 1B CH-62 MULTI H-802 - 2.0 M / T (hidrostal)

Potencia de la bomba

Factor de demanda: 18 * c/1000 aparatos

Q = 18/1000 *220 = 3.96 l/seg 1 gal L/ 3.785 L = 65 Gal/min

POTENCIA DE LA ELECTROBOMBA

P = Q * Hd / (75 * n)

P = 3.96 l/seg * 32.5m / (75* 0.65) = 2.64 = 3HP

CAPACIDADES DE TANQUES