PROYECTO

DISPOSICIN DE RILES MEDIANTE RIEGO POR ASPERSIN

COMERCIAL CHACABUCO S.P.A.

NDICE

1. INTRODUCCIN

2. OBJETIVOS

3. DESCRIPCIN DEL SISTEMA DE APLICACIN DE RILES

3.1 Fuente de Abastecimiento de Agua

3.2 Diseo y Dimensionamiento hidrulico.

4. CARACTERSTICAS DE LOS ELEMENTOS

4.1 Emisores de riego

4.2 Laterales de riego

4.3 Red de Regado

4.4 Centro de Control

4.5 Equipo de Bombeo

4.6 Automatizacin

5. CLCULOS Y ANEXOS

5.1 Clculos Hidrulicos del Sistema

5.2. Curva Caracterstica de la Bomba Seleccionada

5.3.- Curvas de Prdidas de Carga de Electrovlvulas

5.4.- Caractersticas Tcnicas del Emisor Seleccionado

1. INTRODUCCIN

El presente proyecto corresponde a las obras de instalacin de un equipo de riego por aspersin para disponer riles generados en el proceso de elaboracin

de frutas deshidratadas, en la planta procesadora de Comercial Chacabuco

S.p.A., ubicada en en el predio Subdelegacin Tres, Arrayanes, Comuna de Linares, Provincia de Linares, Regin del Maule. Se ha diseado un sistema de riego por aspersin fija, cuyas especificaciones y detalles se incorporan en el plano general del Anexo A. Para esto se utilizan emisores, de cobertura total con aspersores VYR regulares, de 1.14 m

3/h, instalados a una separacin de 20 x 20 metros. La aplicacin estar

comandada por un control automtico, mientras que para la impulsin del RIL, se instalar un equipo de bombeo con una potencia de 7.5 HP.

2. OBJETIVOS

El objetivo que se persigue mediante este tipo de riego, es el de disponer riles lo mas homogneamente posible, es decir la distribucin sobre el suelo debe ser uniforme, lo que se consigue asperjando con los emisores en un marco de disposicin constante.

3. DESCRIPCIN DEL SISTEMA DE APLICACIN DE RILES

3.1 Fuente de Abastecimiento de Agua

La fuente de abastecimiento de agua, sern RILes de la Planta procesadora de fruta, previamente tratados por procesos de separacin slido lquido, decantacin gravitacional y aireacin, de modo de controlar problemas en la disposicin debido al tamao de partculas en suspensin y su concentracin en la solucin de riego.

Para un buen funcionamiento del sistema de riego, se deben elegir emisores cuyo dimetro de boquilla sea mayor que el tamao de partculas que se obtiene del tamizado.

3.2 Diseo y Dimensionamiento hidrulico.

Se diseo un equipo de aspersin para cubrir una superficie de 1.7 has, colocando 45 aspersores, de 4.0 mm de dimetro de boquilla de salida, en un marco de separacin cuadrado de 20 m x 20 m. El sistema se sectorizo en dos unidades de riego, para un caudal de circulacin de 1140 l/Hr,, comandados por 2 vlvulas de 3 NC operadas mediante un Programador de riego.

Para el clculo de la red de Matrices y Submatrices el sistema calcula el requerimiento de presiones, sectorizando el caudal de diseo en 2 Sectores de riego, para el equipo diseado tal como se muestran en Plano de Diseo, lo que determina la presin de operacin del equipo a la salida de la bomba. El tiempo de operacin diario del sistema es de 1.2 horas.

En Anexos se incluyen los clculos hidrulicos para determinar las prdidas de carga en tuberas Principal, Secundaria y Laterales fijos, con lo cual se determinan los puntos de operacin de la bomba en cada postura del equipo de riego.

Mediante la siguiente tabla, se indican los caudales de funcionamiento del

sistema de bombeo, el Volumen total aplicado y el tiempo de funcionamiento del equipo, para disponer los Riles en la superficie determinada, dados los siguientes sectores:

DIMENSIONAMIENTO HIDRULICO

Sector rea Separacin Lateral

Sep. Emisores

N Emisores

q Emisor Q

Sector T Riego V Aplicado Precipitacin

( m2 ) ( m ) l/hr m3/hr ( hr ) ( m3/da ) ( mm/m2 )

ZONA A 8.400 20 20 21 1140 23,94 1,2 28,728 3,42

ZONA B 9.600 20 20 24 1140 27,36 1,2 32,832 3,42

18.000

61,56

El rea total cubierta por el sistema o Coeficiente de Cobertura para el caso de aspersin, es de un 100 %.

En la disposicin de los aspersores seleccionados a 20 x 20 m, tenemos un 0% de rea no cubierta en el traslape de riego, por lo que el coeficiente de cobertera es de un 100%.

Obtenidos estos parmetros, se disea el equipo de riego a travs de un sistema computacional por mtodos numricos para simular el comportamiento de presiones, de los laterales de riego y terciarias de riego.

Para el clculo de la red de Matrices y Submatrices el sistema calcula el requerimiento de presiones, sectorizando el caudal de diseo en 2 zona de riego, lo que determina la presin de operacin del Equipo a la salida de la bomba. El Caudal hacia cada sector de riego ser accionado por una Vlvula elctrica con regulador de flujo.

ZONA N Aspersores rea Caudal

Tiempo

Aplicacin

Ha l/s min

A 21 0,84 6,65 72

B 24 0,96 7,6 72

TOTAL 45 1,8 14,25

El tiempo de operacin diario del sistema para un volumen de vertido de

alrededor de 60 m3, es de 72 min.

4. CARACTERSTICAS DE LOS ELEMENTOS

4.1 Emisores de riego.

Se utilizarn aspersores marca VYR, con un caudal de descarga de 1.140

l/h a una presin de trabajo de 2.0 bar con un dimetro de boquilla de 4 mm, Bajo estas condiciones el radio de mojado alcanza a 30 m lo que permite un marco de disposicin de 20 x 20 m. Bajo estas condiciones para un tiempo de descarga de aproximadamente 1,2 hora se consigue una precipitacin con una cobertura del 100% de la superficie de aproximadamente 3,42 mm/m

2. La curva de descarga vs

presin es la siguiente.

Presin de Descarga

(m.c.a.)

Radio de Mojado

( m )

Caudal de descarga

( l/h )

17.5 30.0 1.140

21.0 30.6 1.250

24.6 31.2 1.360

4.2 Laterales de riego

Se entender como lateral, al acople que debe existir entre la terciaria de PVC y el emisor o aspersor de riego. Para este caso los acoples se efectuarn con PVC. de 50 y de 40 mm de dimetro, de aproximadamente 100 cm de longitud cada conexin.

4.3 Red de regado

Estar compuesta por las Matrices y Terciarias de riego. Se utilizar tubera de PVC hidrulica, la clase y dimetros se indican en plano de diseo. Al trmino de cada terciaria se colocar una vlvula de limpieza (Llave de bola de PVC) de 1 pulg con el objeto de limpiar las tuberas, esta operacin no dura mas all de 5 segundos, hacindose dos veces en la semana.

4.4 Centro de control

Est compuesto por todos aquellos elementos que permiten la partida de la bomba como del accionamiento Automtico/Manual del equipo.

Se disean 1 centros de control automtico, para 1 bomba de 7,5 HP Trifasica.

Estar compuesto por Tablero elctrico para partida M/A de la bomba, sincronizado con mando de vlvulas de terreno y programador de riego de 4 estaciones.

Para el funcionamiento del riego, los sectores sern accionados por vlvulas hidrulicas con bobina elctrica (solenoide), comandados por un programador de riego.

4.5 Equipo de Bombeo

Estar compuesto por 1 motobomba elctrica trifsica de 7,5 HP de potencia. El manifold de succin en el cabezal ser en tubera de PVC Clase-10 de 75 mm de dimetro, acoples HI/HE, vlvula de cebado de 1 pulgada y Vlvula de Pie de 3. El manifold de impulsin ser en tubera de PVC Clase-10

de 75 mm de dimetro con vlvula de Retencin de 3, vlvula de Compuerta de 3 para regulacin de presin.

4.6 Automatizacin

Consiste en la utilizacin de electrovlvulas de 2 de dimetro, para

controlar la sectorizacin del riego accionadas por seales elctricas desde programador de riego de 4 Estaciones y/o el Tablero Elctrico con seales manuales de abertura de Vlvulas de riego.

5. CLCULOS Y ANEXOS

5.1.- CLCULOS HIDRULICOS DEL SISTEMA

5.2.- CURVA CARACTERSTICA DE LA BOMBA SELECCIONADA

5.3.- CURVAS DE PRDIDAS DE CARGA DE ELECTROVLVULAS

5.4.- CARACTERSTICAS TCNICAS DEL EMISOR SELECCIONADO

5.1. CLCULOS HIDRULICOS DEL SISTEMA

DIMENSIONAMIENTO HIDRULICO

SECTOR REA Separacin Lateral

Separacin Emisores N EMISORES

q Emisor Q Sector T RIEGO V Aplicado Precipitacin

( m2 ) ( m ) l/hr m3/hr ( hr ) ( m3/da ) ( mm/m2)

ZONA A 8.400 20 20 21 1140 23,94 1,2 28,728 3,42

ZONA B 9.600 20 20 24 1140 27,36 1,2 32,832 3,42

18.000

61,56

RIEGO POR ASPERSION COBERTURA TOTAL

PROPIETARIO : COMERCIAL CHACABUCO LTDA.

CALCULOS HIDRAULICOS

PERDIDAS DE CARGA POR FRICCION Y SINGULARES EN TUBERIA MATRIZ Y SUBMATRIZ

TRAMO CAUDAL D ext Espesor D int LARGO HZ VELOCIDAD Hf Hs HT GOLPE DE

( lt/seg ) ( mm ) ( mm ) ( m ) ( m ) ( m ) ( m/seg ) ( m ) ( m ) ( m ) ARIETE

Zona A

1-2 6,65 75 3,60 0,0714 61,5 0 1,7 2,17 0,22 2,4

2-3 5,00 75 3,60 0,0714 46 0 1,2 0,96 0,10 1,1

3-4 4,20 63 3,00 0,06 88 0 1,5 3,10 0,31 3,4

195,5 0 1,5 6,23 0,62 6,85 36,2

Zona B

1-2 7,60 75 3,60 0,0714 61,5 0 1,9 2,78 0,28 3,1

2-3 5,00 75 3,60 0,0714 46 0 1,2 0,96 0,10 1,1

3-5 4,20 63 3,00 0,06 106 0 1,5 3,73 0,37 4,1

213,5 0 1,5 7,48 0,75 8,22 38,1

CALCULOS HIDRAULICOS

E = 18,0

D ext E D int LARGO CAUDAL VELOCIDAD F crist. Hf=J*L Hz/2 Ht

( mm ) ( mm ) ( m ) ( m ) ( lt/seg ) ( m/seg ) ( m.c.a. ) ( m ) ( m.c.a. )

BLOQUE 2.1 I

50 2,4 0,0452 10 0,71 0,44 1,76 0,05 1,00 1,09

40 2,0 0,036 20 0,47 0,47 0,92 0,15 1,00 1,14

30 0,20 2,23

BLOQUE 2.1 D

50 2,4 0,0452 10 0,94 0,59 1,76 0,09 1,00 1,15

40 2,0 0,036 20 0,63 0,62 0,92 0,25 1,00 1,23

30 0,34 2,38

PERDIDAS DE CARGA POR FRICCION EN LATERALES FIJOS

Condicion de Diseo de Laterales

AH Diferencia de Presion admisible entre el inicio y el extremo del Lateral debe ser menor o igual al 20%

de la presion de operacin nominal del aspersor

hf Prdidas de carga por friccion en el Lateral

AZ Diferencia de cota entre el inicio y el extremo del Lateral

Pa Presion de Operacin del Aspersor seleccionado

VQ Variacion del Caudal La variacion de la presion debe ser menor o igual a un 20% para

VP Variacion de la Presion que el caudal varie menos o igual a un 10%

Hf = J*L*F Perdida de Carga a lo largo del lateral o ramal de aspersores

PERDIDAS DE CARGA POR FRICCION EN TUBERIA DE RAMALES DE ASPERSORES

LATERAL 2 ASPERSORES

LATERAL 2 ASPERSORES

2 Hipotesis de Christiansen AH = Hf + AZ

En este diseo se eliguen ramales de 2 aspersores Laterales, funcionando en serie, por lo que se calcula la posicion mas desfavorable de cada linea, para que cumplan la condicion de diseo

1) Seleccin del Aspersor

Caracteristicas del Aspersor , seleccionado

Pa 20 m

qa 1,14 m3/hr = 0,31667 L/s

R 21 m

2) Espaciamiento de Aspersores y Laterales

Espaciamiento de Aspersores y Laterales, para el diseo

Cuadrado e < 1,4*R emax = 28,2 m Espaciamiento seleccionado = 20 x20

3) Posiciones de ramales y calculo de presiones toleradas

Posicin mas desfavorable ( ramal 2 aspersores )

Largo 30 m

n asp 2

qasp 0,3166667 l/s

Qlateral 0,6333333 l/s

Qramal 0,6333333 l/s

Z ( +/-) 4,20% 1,26 m Maximo Desnivel Tolerado

Prdidas de carga mxima tolerada en el ramal

Lateral 0,2*Pa (m)= 4 Lateral 0,2*Pa (m)= 4

bajando AH = Hf+Z< 5,26 m tolerado subiendo AH = Hf-Z< 2,74 m tolerado

AH = Hf-Z= -1,06 m calculado AH = Hf+Z= 1,46 m calculado

Presion inicio Ramal (Pe) 20,0 m Presion inicio Ramal (Pe) 21,46 m

Presion final Ramal (Pf) 18,9 m Presion final Ramal (Pf) 20,0 m

Delta Presion Ramal 1,1 m Delta Presion Ramal 1,46 m

Posicin mas desfavorable ( ramal 2 aspersores )

Largo 30 m

n asp 2

qasp 0,3166667 l/s

Qlateral 0,6333333 l/s

Qramal 0,6333333 l/s

Z ( +/-) 2,70% 0,81 m Maximo Desnivel Tolerado

Prdidas de carga mxima tolerada en el ramal

Lateral 0,2*Pa (m)= 4 Lateral 0,2*Pa (m)= 4

bajando AH = Hf+Z< 4,81 m tolerado subiendo AH = Hf-Z< 3,19 m tolerado

AH = Hf-Z= -0,47 m calculado AH = Hf+Z= 1,15 m calculado

Presion inicio Ramal (Pe) 20,0 m Presion inicio Ramal (Pe) 21,15 m

Presion final Ramal (Pf) 19,5 m Presion final Ramal (Pf) 20,0 m

Delta Presion Ramal 0,5 m Delta Presion Ramal 1,15 m

DIMENSIONAMIENTO BOMBA

CALCULOS HIDRAULICOS

PRESION DE OPERACIN DE BOMBA

REQERIMIENTOS DE PRESION A B

Pa Aspersores m.c.a 20,00 20,00

Prdida de carga en Ramal m.c.a 2,38 2,38

Prdida de carga en valvulas m.c.a 1,50 1,50

Prdida de carga en Matriz m.c.a 6,85 8,22

Prdida de carga en Cabezal m.c.a 2,00 2,00

Prdidas de Seguridad m.c.a 2,00 2,00

Altura de Succin m.c.a 2,00 2,00

Altura Dinamica Total m.c.a 36,7 38,1

CAUDAL DE SECTORES m3/hr 24 27

BOMBA SELECCIONADA: PENTAX SERIE CM 32 -200 B

CARACTERSTICAS BOMBA

POTENCIA: 7.5 HP

CAUDAL 27 m3/Hr

ALTURA 40,1 mca

SECTOR

5.2. CURVA CARACTERSTICA DE LA BOMBA SELECCIONADA

NPSH requerido para bombas normalizadas Serie CM

5.3.- CURVAS DE PRDIDAS DE CARGA DE ELECTROVLVULAS

5.4.- CARACTERSTICAS TCNICAS DEL EMISOR SELECCIONADO