Aplicacion bomba 1° final.final
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“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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RESUMEN
El presente trabajo semestral de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado se enfoca básicamente al diseño de
una CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL, tubería que conduce el
agua hacia (impulsión) para el almacenamiento de agua en un tanque elevado. Contiene un marco teórico que
explica los distintos fundamentos básicos que se deben tener en cuenta para el diseño de una tubería de
succión y impulsión. Contiene un ejemplo práctico del diseño de esta tubería, con datos imaginarios que de
alguna manera recrean hechos reales.
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PRESENTACIÓN
En el presente informe de debe de tener presente los parámetros y normas establecidas para el
diseño de nuestra captación, de acuerdo a este conocimiento nos será posible plantear Soluciones para
crecer en forma planificada.
Gracias a la inquietud del tema se pudo discutir y compartir las ideas con nuestros compañeros,
que por lo menos guarde y cumpla las mínimas normas en un diseño de este tipo, creemos que con este
estudio podemos brindar la comprensión general del proceso del diseño “CAPTACIÓN DIRECTA
CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”.
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CAPÍTUO II: MEMORIA DESCRIPTIVA
2.-DATOS GENERALES DEL PROYECTO
2.1.-NOMBRE DEL PROYECTO :
“CAPTACION DIRECTA CON BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL DE LA COMUNIDAD
DE MURUNCANCHA, DISTRITO DE QUINUA-AYACUCHO"
2.2.-UBICACIÓN POLÍTICA DEL PROYECTO
Región : Ayacucho
Provincia : Huamanga
Distrito : QUINUA
Lugar : Comunidad de MURUNCANCHA
2.3.-UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA ZONA DEL PROYECTO: MURUNCANCHA
Latitud : 13° 5'57.73"S
Longitud : 74°11'16.43"O
Alturas : 2755 m.s.n.m
Superficie : 241.34 km^2
Población : 970 habitantes.
A continuación presentamos los Mapas de la ubicación nacional, departamental, Provincial, , local,
zona y satelital del proyecto
respectivamente.
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MAPA NACIONALY REGIONAL DEL PROYECTO
MAPA DE UBICACIÓN
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VISTA SATELITAL DE LA LOCALIDAD DE MORUNCANCHA-QUINUA
UBICACIÓN EXACTA DEL LUGAR.
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Población por centros poblados del distrito de Quinua
La población del Distrito de Quinua, se distribuye en 26 centros poblados, conformado por comunidades
campesinas, anexos y caseríos, de los cuales solo tres comunidades son reconocidas y es como sigue:
a) Comunidad de Lorensayocc con Resolución Suprema S/N con fecha 03 de enero de 1940 b) Comunidad de Anansayocc con Resolución Suprema S/N con fecha 03 de enero de 1940. c) Comunidad de Muruncancha con Resolución Directoral 098-CETAR-AYA-DRA con fecha 07
de octubre de 1998.
Nº NOMBRE DEL
ANEXO
N° de
Viviendas
N° de
Familia
s
N° DE HABITANTES TOTA
L VARONES MUJERE
S
01 Quinua 249 263 479 552 1031
02 Anansayocc 99 103 218 253 471
03 Lorensayocc 104 109 238 230 468
04 Patampampa 57 63 138 139 277
05 Nueva Esperanza 75 78 168 180 348
06 Chihuampampa 52 54 92 109 201
07 Moya 84 88 204 235 439
08 Muruncancha 215 235 424 546 970
09 Ccerayocc 30 31 56 64 120
10 Sayhuapata 26 30 74 73 147
11 Huiruypacccha 33 34 101 85 186
12 Patasuyo A 25 28 76 85 161
13 Patasuyo B 19 20 43 53 96
14 Sallalli 33 36 72 74 146
15 Vista Alegre 10 11 28 30 58
16 Acchapa 24 27 46 45 91
17 Baños Santa Ana 10 13 43 31 74
18 Suso 136 150 204 213 417
19 Paraccay - Tutapa 50 49 97 54 151
20 Huamanpampa 08 10 10 13 23
21 Llamahuilca 85 82 135 156 291
22 larampampa 47 48 75 76 151
23 Huacaurara 40 41 67 83 150
24 Pampachacra 43 42 74 86 160
25 Chacco 38 35 86 80 174
26 Maizhondo 40 42 71 86 157
TOTAL 1468 1541 6958
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Abastecimiento de Agua en el distrito de Quinua
Según el Censo de 2007, de las 1,644 viviendas ocupadas con personas presentes, solo el 21.4% cuentan
con red pública dentro de la vivienda y el 78.6% tienen otras formas de abastecimiento de agua como red
pública fuera de la vivienda, pilones públicos, pozos, rio, acequia, manantial, entre otros.
Cuadro: Abastecimiento de agua
Tipo de abastecimiento de agua Zona Urbana Zona Rural Total
Red pública dentro de la vivienda 322 30 352
Red pública fuera de la vivienda 18 17 35
Pilón de uso publico 7 5 12
Camión cisterna - - -
Pozo 9 144 153
Rio, acequia. Manantial o similar 2 79 81
Vecino 16 14 30
Otros 183 798 981
Total 557 1,087 1,644
CAPÍTULO III.
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES
Obtener el diseño óptimo de la captación con bomba centrífuga horizontal con datos los más
reales posible para el abastecimiento de agua de dicha población.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Afianzar el conocimiento del estudiante en el diseño de una captación con bomba centrífuga
horizontal.
Determinar el diámetro óptimo de una tubería de succión, impulsión para un caudal determinado.
Conocer cuáles son los factores mínimos que intervienen en el diseño de una tubería y de la
bomba, estas son las pérdidas menores.
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3.1.- BOMBAS CENTRIFUGAS HORIZONTALES
3.1.1.- Marco Teórico:
Es necesario precisar las bombas centrífugas horizontales para el diseño, donde son bombas cuyo eje
es horizontal, que sirve de apoyo a uno o varios impulsores giratorios que generan el movimiento del agua,
principalmente debido a la acción de una fuerza centrífuga.
Las bombas centrífugas horizontales son bombas accionadas por motor eléctrico en toma directa (máx
3000 revoluciones/min) para la transferencia y/o vaciado rápido del fluido, con caudales de 6 a 75 m3/hora.
Su especial forma constructiva de rodete abierto consiente el bombeo de fluidos incluso muy sucios con
viscosidad aparente de hasta 500 cps (a 20°C), con eventuales partes sólidas en suspensión de pequeñas
dimensiones.
3.1.2.- Ventajas y desventajas 3.1.2.1.- Ventajas
Maquinas simples y versátiles.
Facilidad de instalación, operación y mantenimiento.
Economía en su adquisición y mantenimiento.
Pueden ubicarse en un área distante del punto de captación, favoreciendo su ubicación en lugares seguros y libres de inundación, aluviones, etc. vertical.
Pueden ser utilizadas para el bombeo de considerables caudales a elevadas alturas. 3.1.2.2.- Desventajas
Presenta limitaciones en la altura de succión (máximo 7 metros), limitada por la presión atmosférica, la temperatura y la altitud del lugar de operación.
Para ser instaladas requieren mayor are de superficial que la que demanda una bomba de eje vertical.
Necesitan de la instalación de accesorios en la tubería de succión para mantenerlas cebadas durante el arranque.
Son sensibles a perder el cebado durante la operación afectando al servicio que presta. 3.1.3.- Bomba centrifuga
Las Bombas centrífugas también
llamadas rotodinámicas, son siempre
rotativas y son un tipo de bomba
hidráulica que transforma la energía
mecánica de un impulsor.
El fluido entra por el centro del rodete,
que dispone de unos álabes para conducir
el fluido, y por efecto de la fuerza
centrífuga es impulsado hacia el exterior,
donde es recogido por la carcasa o cuerpo
de la bomba, que por el contorno su forma
lo conduce hacia las tuberías de salida o
hacia el siguiente rodete se basa en la
ecuación de Euler y su elemento transmisor
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de energía se denomina impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas y es este
elemento el que comunica energía al fluido en forma de energía cinética.
3.1.4.-Las Bombas Centrífugas se pueden clasificar de diferentes maneras:
Por la dirección del flujo en : Radial, Axial y Mixto.
Por la posición del eje de rotación o flecha en : Horizontales, Verticales e Inclinados.
Por el diseño de la coraza (forma) en : Voluta y las de Turbina.
Por el diseño de la mecánico coraza en : Axialmente Bipartidas y las Radialmente Bipartidas.
Por la forma de succión en : Sencilla y Doble.
3.1.5.- Descripción Partes:
a) Eje: Une rotor o impulsor, con la polea que transmite el movimiento desde el motor. Está soportado generalmente por rulemanes (en las bombas chicas hay solo uno).
* La lubricación del eje se produce por aceite depositado en la caja de aceite, situado entre la polea y la carcasa.
b) Impulsor: El impulsor es el corazón de la bomba centrífuga, recibe el líquido y le imparte una
velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba. Para que el agua no salga de la carcasa cuando el impulsor está en movimiento, está el prensa estopa, situado sobre el eje en donde este entra en la carcasa. A la prensa estopa se le coloca en su interior la empaquetadora, que es por lo general un cardán de amianto grafitado, que evita el escape del agua (anillo de cierre).
Sobre la carcasa hay por lo general una pequeña abertura llamada agujero de cebado.
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c) Carcaza o cuerpo: construida de hierro fundido. 3.1.6.- Diseño de la aspiración La causa más frecuente del mal funcionamiento de las bombas es algún problema en la aspiración. Una aspiración mal diseñada provoca que la bomba cavite, con todos los inconvenientes comentados anteriormente. Otro de los problemas de la aspiración es el cebado. Las bombas situadas por encima del nivel del líquido que van a bombear no son capaces, normalmente, de evacuar el aire de la tubería. Para ponerlas en marcha hay que rellenar de líquido la tubería de aspiración, y esto es lo que se denomina cebado 3.1.7.- Mejora del NPSH (altura del nivel positivo de succión) De los factores que influyen en el NPSH únicamente se puede actuar sobre dos: la cota piezométrica y las pérdidas de carga. En cuanto a la cota es conveniente situar las bombas lo más cerca posible del nivel de agua de aspiración. Lo ideal sería que estuvieran incluso por debajo. Constructivamente no siempre es fácil, y en ocasiones hay que llegar a una solución de compromiso. Las pérdidas de carga en la aspiración se pueden reducir disminuyendo la longitud de tubería y aumentando el diámetro. Ya se vio al hablar del diámetro de las tuberías que en la aspiración de las bombas son recomendables velocidades bajas. Los fabricantes de bombas acostumbran a diseñarlas con un diámetro de aspiración mayor que el de impulsión.
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También debe tenerse especial cuidado en evitar las pérdidas singulares: válvulas, codos, derivaciones. En ciertos casos se dispone una pequeña hélice, llamada inductor, antes del rodete. La finalidad es aumentar ligeramente la presión en la aspiración, alejándose así del riesgo de cavitación. Es preferible que la boca de entrada de la tubería en el depósito sea acampanada. Debe estar situada a suficiente profundidad para que no arrastre aire de la superficie libre: se aconseja una profundidad mínima de alrededor de un metro. El fondo debe estar al menos a mitad del diámetro de succión 3.2.-Alternativas de bombeo y sistema de regulación (COMPARACION TECNICO -
ECONOMICO)
La elección de las alterativas de bombeo y sistema de regulación estará en función de los costos que
demanden en la construcción, mantenimiento y puesta en funcionamiento de cada alternativa propuesta. Para
el logro de un diseño óptimo tanto en el aspecto técnico como en lo económico se deberá estudiar alternativas
de bombeo que mediante análisis’ económico permitan la solución más ventajosa.
Considerando que la diferencia de elevación es carga a vencer que va a verse incrementada en función
de los diámetros menores y consecuentemente ocasionará mayores costos de equipos y energía. Por tanto
cuando se tiene que bombear agua mediante una línea directa al reservorio existirá una relación inversa de
costos entre potencia requerida y diámetros de la tubería. Dentro de estas consideraciones se tendrán dos
alternativas extremas:
a) Diámetros pequeños y equipos de bombeo grandes con lo cual se tiene un costo mínimo para la tubería, pero mayor costo para los equipos de bombeo y su operación.
b) Diámetros grandes y un equipo de bombeo de baja potencia resultando altos los costos para la tubería y bajos para los equipos de bombeo y su operación.
Del análisis económico de estas alternativas extremas se seleccionará el más conveniente. Para el análisis
económico se determinará el costo total capitalizado de varias alternativas pre-seleccionadas.
3.2.1.- Selección del sistema de impulsión
Para la elección del sistema de impulsión se aplicará el Método de las amortizaciones:
𝐸 =𝑅2
𝑅1∗(𝐴1+𝐴1
(1+𝑅)(𝑁1−1))+
𝐴1
𝑅+ 𝐴2 +
𝐴2
(1+𝑅)(𝑁2−1) + 𝐴1+
Donde:
E : Costo total de capitalización del sistema Al : Costo inicial de equipo de bombeo A2 : Costo inicial de la tubería de impulsión: Interés anual sobre el capital invertido A1 : Costo de energía por ario N1 : Vida útil del equipo de bombeo N2 : Vida útil de la línea de impulsión. En el siguiente cuadro se tiene los datos para la elección:
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3.3.- Proceso de diseño
3.3.1.- Proceso del diseño de bombeo:
Durante este proceso se ven involucrados una variedad de profesionales, tales como:
Ing. Civil: Se requiere el desarrollo de levantamiento topográfico, estudios geotécnicos, hidráulicos y cálculos
estructurales.
Ing. Mecánico: Selección de bombas y motores, instalaciones mecánicas (válvulas, grúas entre otros
accesorios) además el sistema de ventilación.
Ing. Eléctrico: Diseño del centro de control de motores, sistemas de fuerza, energía requerida entre otros.
Arquitecto: La adecuación arquitectónica y paisajística de la edificación destinada a albergar a la estación de
bombeo es uno de los factores que o deben ser despreciados en el diseño.
3.3.2.- Requisitos previos Para diseñar una estación de bombeo de agua potable, previamente se debe conocer los siguientes aspectos:
a) Fuente de abastecimiento de agua : superficial (cisterna de agua) o subterránea (pozo perforado) b) Lugar a donde se impulsara el agua: reservorio de almacenamiento o la red de distribución
c) Consumo de agua potable de la población y sus variaciones
d) Población beneficiada por el proyecto: actual y futura.
e) Características geológicas y tipo de suelo del área de emplazamiento de la cámara de bombeo. f) Nivel de conocimiento de la población de operar el sistema.
3.4.- Estación de bombeo
Se denomina estación de bombeo a aquellas que
toman el agua directa o indirectamente de la fuente de
abastecimiento y la elevan al estanque de almacenamiento.
Las estaciones de bombeo son un conjunto de
estructuras civiles, equipos, tuberías y accesorios, que
toman el agua directa o indirectamente de la fuente de
abastecimiento y la impulsan a un reservorio de
almacenamiento o directamente a la red de distribución.
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a) Elementos de las estaciones de bombeo Los componentes básicos de una estación de bombeo de agua potable son los siguientes: - Caseta de bombeo. - Cisterna de bombeo. - Equipo de bombeo. - Grupo generador de energía y fuerza motriz. - Tubería de succión. - Tubería de impulsión. - Válvulas de regulación y control. - Equipos para cloración. - Interruptores de máximo y mínimo nivel. - Tableros de protección y control eléctrico. - Sistema de ventilación, natural o mediante equipos. - Área para el personal de operación. - Cerco de protección para la caseta de bombeo. b) Ubicación de la estación de bombeo La ubicación de la estación de bombeo debe ser seleccionada de tal manera que permita un funcionamiento seguro y continuo, para lo cual se tendrá en cuenta los siguientes factores: 1. Fácil acceso en las etapas de construcción, operación y mantenimiento. 2. Protección de la calidad del agua de fuentes contaminantes. 3. Protección de inundaciones, deslizamientos, huaycos y crecidas de ríos. 4. Eficiencia hidráulica del sistema de impulsión o distribución. 5. Disponibilidad de energía eléctrica, de combustión u otro tipo. 6. Topografía del terreno. 7. Características de los suelos. c) Número de unidades. El número de unidades dependerá fundamentalmente del caudal de bombeo y de las variaciones; debiendo además, suponerse un margen de seguridad, previendo equipos de reserva para atender situaciones de emergencia. En ocasiones puede resultar más ventajosa aumentar el número de unidades, disminuyendo la capacidad individual, pero dando mayor seguridad en la atención de reparaciones.
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Para el caso del proyecto éste amerita de una electrobomba el mismo que contará con otro similar
para atender situaciones de emergencia, lo cual representará el 200 por 100 como coeficiente de seguridad.
3.6.- Construcción de estaciones de bombeo de agua potable Generalidades 3.6.1.- Edificaciones y fundaciones de equipos electromecánicos Las edificaciones de la estación de bombeo deben tener las dimensiones necesarias para servir de
alojamiento al equipo de bombeo y sus accesorios, con espacio suficiente para garantizar la seguridad del
personal y permitir la ejecución de servicios de conservación o remoción de cualquier pieza, todas las tuberías
deberán ser dispuestas de manera tal que pueda haber facilidades para la inspección, arreglo y mantenimiento
de registros y otras piezas. Tendrá buena ventilación e iluminación para las funciones propias de este tipo de
estructuras. Los materiales utilizados deben requerir poco mantenimiento. Las edificaciones deben prever
posibilidades de ampliaciones futuras. La implementación de los equipos y máquinas de una estación de
bombeo de agua potable, deberá realizarse de acuerdo con los planos aprobados del proyecto. Todo cambio
en los mismos, debe ser consultado cuando este modifique la concepción base del proyecto dándose las
razones que puedan motivar tales cambios.
3.6.2.- Documentos técnicos a adoptarse en la construcción La construcción de la obra, se efectuará de conformidad con las siguientes Normas y Reglamentos:
a. Reglamento Nacional de Construcciones. b. Norma ITINTEC (Instituto de Investigación Tecnología, Industrial y de Normas Técnicas). c. Normas Peruanas de Concreto. d. Normas A.C.I (American Concrete Institute). e. Normas A.S.T.M. (American Society for testing and Materials). f. Norma A.A.S.H.O. (American Association of State Highway Officials). g. Manuales de instalación de equipos de bombeo de los fabricantes.
3.6.3.- Descripción Es importante conocer la forma, las dimensiones y el volumen de la cisterna, los cuales se encuentran descritos en los planos respectivos. La cisterna está constituida por las siguientes partes: losa de fondo de concreto armado, muros de sección rectangular de concreto armado y losa de cubierta de concreto armado provista de un buzón de inspección. (Ver en el plano) 3.6.3.-Replanteo del terreno
Que consiste en llevar sobre el terreno la ubicación y dimensiones de la cisterna de bombeo. Cuando la construcción vaya a realizarse sobre un terreno rústico, es recomendable emparejar el terreno antes del replanteo. Las demarcaciones deberán ser exactas, claras y seguras. 3.6.4.- Excavaciones Las excavaciones se harán en forma manual de acuerdo con las dimensiones exactas formuladas en los planos de la estructura, de tal manera que permitan colocar en todas sus dimensiones la cisterna a construirse. En forma general los cimientos deberán efectuarse sobre terreno firme (terreno natural). Cualquier sobre-excavación mayor será rellenada, debiéndose rellenar el exceso con concreto pobre de una resistencia a la compresión de f’c = 100 kg/cm2. El fondo de la excavación deberá quedar limpio y parejo.
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Cuando se presentan terrenos sueltos y sea difícil mantener la verticalidad de las paredes de las zanjas, se ejecutará el entibado según sea el caso y a indicación del Ingeniero Supervisor. 3.6.5.-Cisterna de Bombeo
Son cámaras de forma circular, cuadrada o rectangular (vista de planta) que tienen la función de
almacenar el agua, previa a su bombeo.
Esta cámara, desde donde parte la tubería que conduce el agua hacia la bomba debe poseer
dimensiones mínimas para facilitar el asentamiento de las piezas, evitar grandes velocidades y agitación
de las aguas, y permitir el acceso para labores de mantenimiento.
A veces, no existe propiamente una división estructural con las características de una cisterna,
pues la toma de agua es hecha directamente de un río, represa un reservorio de agua muy amplio.
3.6.5.1.- Dimensiones
Las especificaciones siguientes son referentes a la posición y disposición de las bombas de eje
horizontal.
3.6.5.2.- Cisterna de bombeo con almacenamiento
El volumen de la cisterna de
bombeo con almacenamiento debe ser
calculado realizando un balance o
diagrama de masas, considerando el
caudal mínimo de la fuente de agua y el
caudal de bombeo.
La sumergencia mínima será fijada
mayor a 1,5D (D es el diámetro de la
tubería de succión), a partir del plano del
rotor en el caso de las bombas verticales
del tipo axial; mayor a 2D, a partir de la
superficie inferior de la boca de entrada
en el caso de bombas centrífugas con
aspiración; y, no menor a 0,50 m en el
caso de bombas pequeñas.
La holgura comprendida entre el
fondo del pozo y la sección de entrada de
la canalización de succión será fijada en
un valor comprendido entre 0,5D y 0.75 D
Dimensiones minimas recomendadas y disposicionde de las cisternas de bombeo.
Fuente : OMS, Guia de diseño de bombeo. Lima 2005
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Defectos comunes en las cisternas que originan ingreso
de aire en la tubería de succión.
Fuente : OMS, Guia de diseño
de bombeo. Lima 2005
3.6.6.- Casetas de bombeo
El dimensionamiento de la caseta de bombeo
debe ser adecuado para albergar el total de los
equipos necesarios para la elevación del agua.
Cuando fuese necesario, la caseta albergará los
dispositivos de maniobra y desinfección.
El dimensionamiento de la caseta dependerá
del tipo de bomba que se emplee. Los casos más
comunes son:
Cuando se emplean bombas estacionarias
de eje horizontal: estarán albergadas en la caseta de
bombeo, junto con los motores, generadores,
tableros, circuitos y válvulas de accionamiento
necesarias.
Las dimensiones de la sala de bombas deben
permitir igualmente facilidad de movimiento, mantenimiento, montaje, desmontaje, entrada y salida de
los equipamientos y además abrigar, cuando fuere el caso, los dispositivos de servicio para maniobra y
movilización de las unidades instaladas. Se debe considerar:
1. El espacio libre para la circulación en tomo a cada bomba, debe preverse de preferencia con un
valor mayor a 1,50 m pero no menor a 1,0 m.
2. Todos los accesos a la sala de bombas deben situarse a un mínimo de 1,0 m por encima de nivel
máximo del pozo de succión, si fuera el caso.
3. Cuando la sobre elevación del piso de la sala de bombas fuera menor que 1,0 m con relación al
nivel máximo de agua en el pozo de succión, el asentamiento de la misma debe ser hecho como
para una instalación sujeta a inundación.
4. En el caso que el piso de la sala de bombas se localizase por debajo del nivel máximo de agua en
el pozo de succión, deben ser previstas bombas de drenaje.
La superficie de la sala de bombas deberá ser establecida tomando en cuenta el tamaño del pozo
de succión, y las dimensiones complementarias deben ser estudiadas a fin de posibilitar una buena
distribución, minimizando la construcción civil.
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La disposición de los grupos moto-bombas, siendo éstas del tipo horizontal, debe obedecer, tanto
como sea posible, las disposiciones en zig-zag o en diagonal .
Disposición de bombas centrífugas de
eje horizontal en una cisterna de
bombeo.
3.6.6.1.- Losa de fondo Previo al vaciado de la losa de fondo, se ejecutará el vaciado de un solado de 0,10 m de espesor, con concreto cuya resistencia llegue a f’c = 100 kg/cm2. El espesor y dimensiones de la losa de concreto armado serán de acuerdo a lo indicado en los planos estructurales. Para el vaciado de la misma, se utilizará concreto cuya resistencia mínima a la compresión sea 210 kg/cm2. El diámetro y espaciamiento del acero de refuerzo que resulta del diseño estructural están indicados en los planos. La resistencia del acero de refuerzo será de 4200 kg/cm2. En esta base se efectuará el trazo y el armado de los muros correspondientes. 3.6.6.2.- Muros Los muros serán de concreto armado, cuyos espesor y dimensiones resultantes del cálculo estructural, están indicados en los planos. Luego del vaciado de la losa de fondo, se procede al habilitado y colocado de la armadura de acero, cuyos diámetros y espaciamientos serán de acuerdo al diseño respectivo. Previo encofrado exterior e interior, estos muros deberán ser vaciados con concreto f’c=210 kg/cm2. 3.6.6.3.- Cubierta Será una losa maciza, cuyo espesor, dimensiones, diámetro y espaciamiento del acero de refuerzo, resulta del diseño respectivo indicado en los planos. El encofrado se iniciará después de vaciar los muros, ensamblando el castillo de madera y en forma paralela se habilitará y se colocará el acero de refuerzo. El
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vaciado se realizará utilizando un concreto de f’c=175 kg/cm2. El acabado exterior se hará con una capa de mortero de C:A 1:3, de 1” de espesor, colocada inmediatamente sobre el concreto fresco, acabando con cemento puro. 3.6.6.4.- Materiales Se utilizará cemento fresco, sin terrones y en buenas condiciones de estacionamiento; la piedra será de los diámetros requeridos, según los espesores de concreto a vaciar; la arena a emplear será limpia. Antes de vaciar el concreto, el ingeniero inspector deberá aprobar la colocación de la armadura de acuerdo al plano. Se evitará la segregación de los materiales en los vaciados de altura. En caso de tener muros delgados y sea necesario usar un “CHUTE”, el proceso del chuceado deberá evitar que el concreto golpee contra la cara opuesta del encofrado, esto podrá producir segregaciones. Se evitará la acción directa de los rayos del sol durante las 48 horas después del vaciado, el “curado” del concreto con agua, se hará diariamente durante siete días seguidos. 3.6.6.5.- Prueba hidráulica Antes de procederse al enlucido interior, la cuba será sometida a la prueba hidráulica para constatar la impermeabilidad, será llenado con agua hasta su nivel máximo por un lapso de 24 horas como mínimo. En caso que no se presenten filtraciones se ordenará descargarlo y enlucirlo. En caso que la prueba no sea satisfactoria, se repetirá después de haber efectuado los resanes tantas veces como sea necesario para conseguir la impermeabilidad de la cuba. 3.6.6.6.- Enlucido con impermeabilizante Las caras interiores de las losas y muros interiores de la cisterna, deberán ser enlucidas empleando aditivo impermeabilizante aprobado por el encargado de la supervisión de la obra. El enlucido constará de dos capas: la primera de 1 cm. de espesor, preparado con mortero de cemento, arena en proporción 1:3 y el aditivo impermeabilizante y la segunda con mortero 1:1 preparado igualmente con el aditivo. 3.7. Tuberías y accesorios en una estación de bombeo 3.7.1.- Tuberías y accesorios de interconexión La tubería que se empleará en las estaciones de bombeo podrá ser de los siguientes materiales: a. Hierro fundido dúctil (HFD), clase K-9 (normas
ISO 2531). b. Fierro fundido, norma AWWA C106. c. Hierro galvanizado. d. Policloruro de vinilo (PVC), clase 10 ó 15
(normas ISO 4422). e. Acero Schedule 40 sin costura (ASTM A 53). Estos materiales permiten la interconexión fácil y segura y al mismo tiempo pueden resistir altas presiones. La ventaja de las tuberías de fierro, es que son muy durables y resistentes al impacto. Su desventaja está en su costo relativamente elevado. Las tuberías de PVC, no son muy resistentes al impacto, pero tienen ventajas económicas respecto a los anteriores.
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Los accesorios de conexión tales como, codos de 90°, codos de 45° y Tee, serán del mismo material que las tuberías. Durante la instalación de las tuberías se debe tener en cuenta que, el peso de las mismas no debe ser soportado por la bomba y sí debe ser apuntalado independientemente, de tal forma que cuando los tornillos de las bridas fuesen ajustados, ninguna tensión será ejercida sobre la carcasa de la bomba. Se recomienda, tanto en la succión como en la descarga, el empleo de tuberías con diámetro mayor que el de entrada y salida de la bomba. Las tuberías deben ser lo más cortas posible y con el menor número de piezas, a fin de disminuir las pérdidas de carga por fricción. La tubería de succión de bombas de eje horizontal se instalará con pendiente ligeramente ascendente hacia la bomba; en las tuberías de gravedad la pendiente debe ser descendente. Si la bomba trabaja alimentada por gravedad, se recomienda la colocación en la tubería de succión de una válvula de compuerta, con el fin de poder interrumpir el flujo para eventuales reparaciones o sustituciones. Se recomienda la colocación de una rejilla o filtro en la extremidad de la tubería de succión evitando de esta forma la entrada de impurezas y materias extrañas en la bomba. Este dispositivo deberá tener un área útil de pasaje de 3 a 4 veces más, como mínimo, que el área de paso de la tubería de succión. Después de concluida la instalación, deberá ser minuciosamente examinada la tubería de succión, probándola mediante el empleo de agua bajo presión, para localizar las eventuales fugas.
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3.8.- Accesorios de línea de succión con bomba en carga (Succión positiva)
3.8.1.- Válvula de cierre (Succión positiva) Es una válvula que debe estar abierta al 100% únicamente se serrará cuando se haga mantenimiento a la bomba 3.8.2.- Filtro en Y (Succión positiva) Cuando se tenga en certeza que el líquido a bombear tenga sustancias abrasivos en suspensión, se instala este tipo de filtros, cuya superficie del filtrado debe ser 3 veces la sección de la tubería donde está instalado
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3.8.3.- Tramo estabilizador (Succión positiva)
Esta tubería debería tener una longitud de 10 veces el diámetro de la brida de succión de la bomba y se usa para mantener el flujo laminar. En algunos casos debe ser de mayor longitud. Esta tubería se instala con una inclinación descendente hacia la bomba, para evitar la formación de bolsas de aire. Descripción de la tubería de succión con bomba de aspiración (Succión negativa)
3.8.4.- Válvula de pie con filtro. Las bombas centrífugas deben poseer, en la extremidad de la tubería de succión una válvula de pie, a fin de mantener la bomba cebada (llena de líquido). En bombas autocebantes, la válvula de pie es innecesaria.
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3.8.5.- Reducción excéntrica Siempre que el diámetro de la tubería de aspiración es mayor que el diámetro de aspiración de la bomba, se deberá contar con una reducción excéntrica para evitar las bolsas de aire. 3.8.6.- Ampliación concéntrica Este tipo de accesorios se instala para asegurar que las pérdidas por fricción en las descargas sean bajas es recordable que el diámetro de las tubería sea mayor sea mayor que el diámetro nominal de la brida de la bomba. 3.8.7.- Válvulas de retención o check Previenen el retorno de flujo en las tuberías; siendo muy usadas en los árboles de descarga de las estaciones de bombeo. Estas válvulas reaccionan automáticamente a los cambios de dirección de flujo. Serán de preferencia tipo swing con amortiguación hidráulica, neumática ó mecánica en el cierre y apertura para evitar golpes de ariete, según sean las condiciones de la operación. Estas pueden ser de cierre rápido y de cierre lento. Las válvulas de cierre lento se caracterizan por abrir lentamente y evitar la sobrepresión al iniciar su operación, pueden estar
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equipadas con control de velocidad para la apertura y cierre. Las normas de fabricación estarán de acuerdo con la Norma Internacional ISO. El cuerpo y tapa de la válvula serán de hierro fundido dúctil según DIN 1693/BS 2789. El producto seleccionado para el revestimiento no debe afectar la calidad del agua en las condiciones de uso. Se debe instalar válvulas con cierre suave para evitar el golpe de Ariete 3.8.8.- Válvulas de compuerta (regulación y cierre) Usadas para aislar la línea de impulsión de la bomba o la estación de bombeo en casos de mantenimiento, estas válvulas deberán ser con compuerta elastómerica con cierre estanco por compresión del mismo, accionado por una volante a través de un vástago de acero inoxidable, la estanqueidad entre el cuerpo y la tapa se logrará mediante una caja estopera. El diseño de la válvula será tal que permitirá desmontar y retirar el obturador sin necesidad de separar el cuerpo de la línea. Asimismo, deberá permitir sustituir los elementos que dan la estanqueidad al vástago estando la línea en servicio, sin necesidad de desmontar la válvula ni el obturador. Generalmente son usadas en las estaciones de bombeo, para diámetro de tuberías menores o iguales a 6" (150 mm) y para presiones no mayores a 70 psi (50 m.). 3.8.9.- Juntas de expansión
Siempre que se bombeen líquidos a altas temperaturas se tenga certeza de vibraciones o des alineamientos en las tuberías se debería instalar este tipo de juntas para que ayuden a absorber movimientos por la dilatación térmica o dilación de la tubería y así evitar cargas en las bridas de las tuberías. 3.8.10.-Válvula de control de bomba Se utiliza con la finalidad de purgar el pozo para evitar daños a los equipos de bombeo por sobrepresiones en el momento del arranque de la bomba. Deberá ser de tipo Globo - Diafragma y deberá instalarse en todas las estaciones de bombeo, entre la salida de la bomba y la válvula check, además deberá estar conectada a la línea de limpieza en los pozos o recircular sea la cisterna en el caso de estaciones de rebombeo.
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3.8.11.- Válvulas flotadoras Se abren totalmente cuando el nivel alcanzado por un fluido es el mínimo y cierra cuando el fluido ha alcanzado el nivel máximo. Son usadas para controlar el ingreso de agua en los depósitos de almacenamiento, instalándose por encima de los mismos.
Son de dos tipos: a) Mecánico, con un elemento flotador que efectúa el cierre, hasta diámetro de tubería de ingreso hasta
2" (50 mm). b) Tipo globo - diafragma, a partir de diámetro de tuberías de 3" (75 mm).
3.8.12.- Válvulas de alivio Su función es la de controlar los transitorios cambios bruscos de presiones al momento del arranque y parada de los equipos de bombeo, asegurando que estos no sobrepasen los límites de trabajo del sistema y de esta manera evitar daños a las tuberías (roturas). Serán de tipo anticipadora de onda con control de sub y sobrepresión (anticipadora y alivio). La válvula de alivio se seleccionará bajo los siguientes parámetros:
a) Con el máximo caudal de bombeo. b) La velocidad máxima permisible no debe exceder a los 10 m/seg. c) El rango de regulación del piloto de válvula, debe estar dado para la presión máxima de la línea de
impulsión + 50%. d) La dimensión de la válvula debe ser proporcional al caudal de bombeo y a la velocidad del flujo.
3.8.13-Válvula de purga de aire Operan en forma hidráulica, permitiendo la admisión o expulsión del aire de las partes altas de las tuberías; asimismo, deberán ser de tipo combinado de triple función (aire, vacío, purga) con un diámetro mínimo de 2" (50 mm). Deberá ser instalado antes de la válvula check (inicio de los sistemas de bombeo) para asegurar el desplazamiento de un caudal de aire equivalente al desplazado por el pistón de agua en la tubería, según las características del equipo de bombeo. Esta válvula en el caso de agua potable, tendrá que cumplir las siguientes condiciones:
a) La presión de trabajo deberá ser igual a la máxima presión de descarga de la bomba, a válvula cerrada. b) El volumen de paso de aire deberá ser igual al máximo caudal de bombeo previsto en la curva de
rendimiento considerándose el proceso de arranque. c) El sistema de flotación deberá estar protegido contra falsos cierres ocasionados por la velocidad de
flujo del aire a alta presión. d) Deberá permitir la evacuación del aire, tanto para la puesta en funcionamiento del equipo y durante
todo el proceso de bombeo, permitiendo así mismo el ingreso de aire cuando se paralice el equipo.
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3.9.-Accesorios de control 3.9.1.- Medidores de caudal Elementos de medición de flujo y consumos que permiten proporcionar datos de control inmediatos.
Deberán contar con un indicador de transmisión magnética, lectura instantánea en Litros por segundo, totalizádor en M3 y registro acumulado de 8 dígitos, con un margen de error de + 2%. 3.9.2.- Manómetros Elementos de medición de presión del agua, con lecturas en kg/cm2, con diámetro de su esfera de 75 mm. y rango de presión + 2%, deberá contar con glicerina como elemento amortiguador de las ondas bruscas de presión. 3.10.- Instalación de bombas 3.10.1.- Bombas centrífugas de eje horizontal En este apartado se describen los pasos más importantes de la instalación de una bomba centrífuga de eje horizontal, para conocer el procedimiento detallado se debe recurrir al manual de instalación del fabricante.
La selección del equipo de bombeo
dependerá de las siguientes
condiciones: 1. Altura dinámica de bombeo, caudal
requerido y NPHS (requerido y disponible).
2. Se debe admitir en la práctica, un cierto margen para los motores eléctricos. Los siguientes aumentos en la potencia del motor son recomendables: 50% para las bombas hasta 2 HP; 30% para las bombas de 2 a 5 HP; 20% para las bombas de 5 a 10 HP; 15% para las bombas de 10 a 20 HP y 10% para las bombas de más de 20 HP.
3. El NPHS disponible debe ser mayor que el NPHS requerido, por lo menos en 0,50 m. 3.10.2.- Desempaque del equipo Se deberá chequear el contenido de cada una de las cajas enviadas por el proveedor, para ver si ha ocurrido alguna pérdida o daño durante el embarque. Reporte inmediatamente al proveedor la ocurrencia de pérdidas o daños en los equipos.
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3.10.3.-. Planeamiento de la instalación La bomba deberá ser colocada de modo que la tubería de succión y descarga puedan ser usadas directamente. Proyecte la tubería de modo que se emplee el mínimo de curvas, codos o accesorios; es decir, instalarla tan cerca como sea posible del suministro de agua. Recuerde que al aumentar la longitud da la tubería aumenta las pérdidas por fricción y reduce la efectividad de la instalación. Asegúrese que haya suficiente espacio en la instalación para permitir cualquier inspección y mantenimiento de la bomba y del equipo auxiliar. El lugar seleccionado para la instalación de las bombas deberá estar protegido contra inundaciones. 3.10.4.- Cimentación La base de concreto deberá colocarse adecuadamente antes de montar el equipo. Su superficie deberá ser horizontal y plana. La unidad completa se alinea con un nivel de burbuja (en el eje/lado de descarga) cuando se instala en la base preparada. Debe considerarse la distancia entre las dos mitades del acoplamiento, como se indica en el manual de instrucciones de instalación, suministrado por el fabricante. Las p1anchue1as deberán colocarse siempre directamente al lado de los elementos de unión entre la plataforma y la estructura de base. Si la distancia entre los elementos de uniones es mayor que 800 mm, las planchue1as adicionales deberán estar a una distancia media entre ambas. 3.10.4.- Alineamiento
Las unidades de bombeo son alineadas correctamente en la fábrica quedando bien niveladas en su
base y haciendo coincidir exactamente los ejes de la bomba y de la unidad motriz por medio de calzas. Sin
embargo la experiencia ha demostrado que todas las bases, no importa lo robustas que sean, se flexionan y se
tuercen durante el transporte y en consecuencia no existe ninguna garantía de que conserve el alineamiento
original, por lo que es indispensable establecer la perfección de dicho alineamiento una vez que la unidad ha
sido montado en su base de cimentación.
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a) Colóquese la unidad de bombeo sobre su base de cimentación, dejando un espacio de unos 25mm (1”)
entre la cara superior del bloque de cimentación y la cara inferior de la base de la bomba, intercalando
cuñas delgadas, de manera que posteriormente se pueda disponer del espacio conveniente.
b) La base para la bomba asegura una y protege contra inundaciones, reduce los problemas de humedad y
facilita tener limpio el lugar. Las flechas o tornillos en los que anclará la bomba, deben estar situados de
acuerdo a las dimensiones del fabricante. Los tornillos con taquetes insertados en el concreto, se
recomiendan para montar la bomba (más que los pernos anclados en concreto). Para que de esta manera
usted pueda quitar la bomba sin tener que desconectar la tubería.
c) Desalineamiento Angular
El eje de la bomba y del motor se debe
alinear correctamente de tal manera que las caras
de las dos mitades del acoplamiento, ósea la del
eje de la bomba y la del eje del motor, sean
paralelas. Cuando las caras del acoplamiento hay
un desalineamiento angular tal como se
muestran en las figuras.
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d) Alineamiento Vertical.
El eje de la Bomba y el eje del motor deben
estar en línea cuando se observen por un lado y es
ese caso las llantas de dos mitades del
acoplamiento deberán estar a nivel tanto por
encima como por debajo.
e) Alineamiento Horizontal
Los ejes del motor y la bomba deben estar
en línea cunado se mire desde arriba la
parte superior de la unidad y en tal caso las
llantas de las dos mitades deben estar a ras
a ambos lados del acoplamiento. Este es el
alineamiento horizontal.
¿Por qué la alineación del eje?
Hasta el 50% de los daños a la rotación
maquinaria está directamente relacionada
a la desalineación
La desventaja:
a. Fallos prematuros de cojinete, sello, acoplamiento y eje.
b. La holgura (extensión) de pernos de anclaje y placas base.
c. Alta vibración y temperaturas
d. Alto consumo de energía
e. Los altos costos de mantenimiento.
Ventajas:
1. Aumentar la disponibilidad
2. Aumentar la productividad.
3. Optimizar la eficiencia energética
4. Menores costos de operación
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3.10.5.- Alineación de la bomba y motor Cuando la plataforma de base está en una posición firme, el acomp1amiento tiene que verificarse cuidadosamente y, en caso necesario, la bomba debe alinearse nuevamente con la máquina generadora de energía. Es necesario revisar siempre el acoplamiento y rea1ineamiento, aun cuando la bomba y el motor hayan sido acoplados y montados en una plataforma de base común y alineados. Una bomba está bien alineada cuando se coloca una regla axia1mente sobre ambas mitades del acoplamiento y quedan equidistante de cada eje, a la vez que se mantiene en posición correcta. Además, ambas mitades del acoplamiento deberán estar a la misma distancia entre sí en toda la circunferencia. Esto se verificará con un ca1ibrador. La diferencia entre las dos partes del acoplamiento no deberá ser mayor que 0,1 mm en la superficie axial o radial. 3.10.6.-Conexiones a la tubería La eficiente operación de su bomba dependerá en gran parte de que las conexiones de las tuberías de succión y descarga sean efectuadas correctamente. La tubería deberá quedar bien alineada y coincidir libremente en forma natural con las bridas de la bomba. No debe ser forzada a su lugar por medio de los pernos de 1as bridas, ya que originará la desnivelación o desalineamiento de la bomba. La tubería debe tener sus propios soportes independientes e instalados de tal manera que no ejerzan tensiones sobre la caja de la bomba, en ningún sentido. Una vez insta1ada la tubería se tiene que verificar otra vez el alineamiento y la nivelación y, de ser necesario, practicar las correcciones procedentes. Si1a tubería de descarga es excepcionalmente larga debe intercalarse una junta de expansión por deslizamiento con empaquetadura para compensar la elongación de la tubería originada por la presión. No usar codos cerca de la succión o la descarga de la bomba.
La tubería debe quedar alineada y coincidir libremente en forma natural. No debe ser forzada a su
lugar por medio de los pernos de las bridas ya que esto originaria desnivelación y des alineamiento de la
bomba. La tubería debe tener sus propios soportes independientes a instalarse de tal forma que no ejerza
tensiones sobre la carcasa de la bomba en ningún sentido. Una vez instalada la tubería se debe verificar otra
vez el alineamiento y la nivelación de ser necesario practique las correcciones convenientes.
3.10.7.- Clases
a) Tubería de descarga
En la línea de descarga se tiene que
colocar para protección de la bomba una
válvula de compuerta y otra de retención, que
deben quedar localizadas en la inmediata
cercanía de la bomba.La velocidad en la tubería
de descarga de la bomba, preferentemente debe
estar entre 1,8 m/s a 2,4 m/s. En ningún caso
será menor a 0,6 m/s.
La válvula de retención va entre la
bomba y la válvula de compuerta. En caso de
utilizar campanas o conexiones de aumento en
la tubería de descarga, dichas conexiones deben
quedar localizadas entre la válvula de retención
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y la bomba. La tubería de descarga no debe ser en ningún caso de menor diámetro que el que corresponde a
la salida de la bomba y es más bien preferible elegirla entre una o dos de los tamaños próximos mayores.
b) Tubería de succión:
La velocidad en la tubería de succión de la bomba, preferentemente debe estar entre 1,2 m/s a 1,8
m/s.
Debe ser tan directa y corta como sean posible y de un diámetro mayor en 1 a 2 veces las dimensiones
próximas al diámetro de la boquilla de la bomba
La longitud de la tubería de succión queda limitada por la altura manométrica máxima permisible, la
que no debe ser mayor de 4.57 m. (15 pies), incluyendo las pérdidas de fricción.
La tubería se debe tender de tal manera que la formación de bolsas de aire quede eliminada por
completo .Y en las que se pueden apreciar los procedimientos correctos para instalar la tubería de succión. La
tubería debe probarse con presión para probar fugas eventuales.
Para mantener cebada la bomba es indispensable instalar una válvula de retención vertical (válvula de
pie) en el extremo inferior de la tubería de succión.
La superficie libre neta de la succión de la bomba aunque es preferible que sea mayor.
Para proteger la bomba contra la penetración de cuerpos solidos extraños, tales como astillas, piedras,
rebabas ,que generalmente que causan taponamiento, hay que instalar un colador en el extremo de la línea de
succión, cuyas malla deben dejar una superficie de paso libre de cuando menos un equivalente de tres o cuatro
veces la superficie de la tubería de succión.
3.10.8.-Instalacion de la bomba
El éxito y la eficiencia en el
funcionamiento de las bombas centrífugas
dependen en gran parte de que sean elegidas e
instaladas en forma correcta.
A.- Se instala la bomba en un sitio accesible
para poderla inspeccionar con regularidad
durante la operación. Además es muy
conveniente instalar tan cerca como sea
posible del suministro de agua o del líquido
que se maneja.
B.- Con el fin de emplear sólo tramos cortos y directos en la línea de succión, la altura del techo del local de instalación debe permitir la colocación de una grúa.
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C.- Sí las bombas se colocan en pozos, éstos tienen que estar protegidos contra inundaciones. Generalmente las bombas son instaladas sobre cimentaciones sólidas de preferencia en bases de concreto al alcance del siguiente personal: 1. Personal de construcción responsable de la instalación 2. Operarios que usan el equipo y hacen inspecciones 3. Personal de mantenimiento que repara y da servicio al equipo 4. Ingenieros que determinan el uso adecuado del aparato.
3.10.9.-Instalacion Eléctrica
La instalación eléctrica debe ser llevada a cabo por personal cualificado y autorizado por ley o regulación:
a. Utilizar un interruptor electromagnético acorde con las especificaciones del motor (voltaje, capacidad, etc...)
b. Si la bomba se instala en el exterior, la instalación eléctrica debe realizarse de tal manera que no puede introducirse agua en el interruptor.
c. El interruptor electromagnético y el botón de contacto deben instalarse aparte de la bomba. d. Para poner en marcha una bomba con motor de 5.5 kw o más energía, debe de utilizarse un
arranque de conexión estrella-triángulo, un inversor o un arranque suave. e. Electricidad estática: Se debe realizar la conexión equipotencial de todas las partes conductoras y
ponerlas a tierra. Se deben revisar periódicamente las puestas a tierra. Para garantizar la eficacia es práctica habitual monitorizarlas.
3.10.10. Tableros de control
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Está constituido por un gabinete metálico autosoportado, con estructura angular a base de perfiles preformados en plancha de 2 mm de espesor, con cubiertas laterales y posterior fabricadas en plancha de fierro laminado en frío de 1,5 mm de espesor, sometido a tratamiento anticorrosivo de fosfatizado por inmersión en caliente, acabado con pintura en polvo plastificada, del tipo epoxypolyester, aplicado electrostáticamente a 180°C, color beige y con excelentes características de adherencia, elasticidad y resistencia química y mecánica. La parte frontal del tablero estará provista de puerta fabricada en plancha de fierro laminado en frío de 1,5 mm de espesor, sometido al mismo tratamiento anticorrosivo, donde se ubicarán los medidores, pulsadores, portalámparas, etc. En esta parte del tablero, se ubicará un sistema de ventilación interna, que constará de dos ductos, de entrada y salida de aire, con sus respectivos filtros y su ventilador. Tablero para uso interior con grado de protección IP54, según norma lEC 529, el cual será accesible tanto por la parte frontal como por la parte posterior. En la parte inferior se ubicará la barra de tierra la cual será de cobre electrolítico de alta conductividad, pintada de color amarillo. Las dimensiones aproximadas del gabinete serán las siguientes: Potencia Tipo Altura Profundidad Ancho
Las características técnicas del gabinete serán las siguientes:
1. Aislamiento: 1000 VAC. 2. Tensión de servicio: 440/220 VAC. 3. Frecuencia: 60 Hz.
Los otros elementos que constituyen el tablero:
a. Un (01) Interruptor Termomagnetico General regulable. b. Tres (03) fusibles de fuerza tipo NH. c. Dos (02) Contactor Tripolar de Línea con block antiparasitario para protegerlo de los armónicos
creados por el Arrancador Estático (Un contactor de línea y un contactor by pass). d. Dos (02) Contactor auxiliar con block antiparasitario para protegerlo de los armónicos creados
por el Arrancador Estático. e. Un (01) Arrancador en Estado Sólido. f. Un (01) Relé de tensión. g. Un (01) Relé de secuencia y pérdida de fases. h. Un (01) Medidor de nivel
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i. Una (01) Unidad de control de nivel de líquidos j. Un (01) Analizador de Redes eléctricas. k. Un (01) Terminal de Diálogo Hombre-Máquina. l. Una (01) Unidad Terminal Remota (PLC o RTU). m. Dos (02) Pulsadores (arranque y parada). n. Dos (02) Lámparas señalizadores. o. Un (01) Selector Manual - O- Automático. p. Una (01) Fuente de Poder Ininterrumpida (UPS). q. Una (01) Fuente de 24 VDC. r. Seis (06) Fusibles de control tipo DZ.
3.10.10.- Caudal de bombeo.
En el caso de estaciones de bombeo, el caudal a considerar debe ser el correspondiente a un consumo
máximo diario, pero en virtud de que ahora interviene una nueva variable que es el tiempo de bombeo, el
caudal de bombeo de acuerdo a:
𝑄𝑏 =𝑄𝑚∗24
𝑁
Donde: Qb : Caudal de bombeo Qm : Consumo Promedio de la demanda N : Número de horas de bombeo
3.10.11 Carga dinámica o altura de bombeo.
La altura dinámica es la suma de la carga de succión más la carga de impulsión.
3.10.12.-Línea de Succión. La carga de succión viene dada por la diferencia de elevación entre el eje de la
bomba (2558.702 msnm) y el nivel mínimo de agua en la cisterna (cota 2556.902 msnm).
Carga de succión = H- hs
hs : perdida de carga.
Teóricamente, esta carga de succión está limitada por el valor de la presión barométrica del lugar, de
acuerdo a la siguiente tabla de valores:
3.10.13.-Relación Entre Altitud Presión Barométrica
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Del mismo que se tiene que para una altitud de
2495. n.s.n.m la presión barométrica es de 0.737 Kgf/cm2
(altura de succión teórica).
Este factor debe además afectarse por otros
factores a fin de obtener la carga de succión práctica, ellos
son: la presión de vapor y la carga neta de succión positiva.
A fin de prevenir contra la cavitación, debe
mantenerse una presión mayor que la presión de
evaporación. El agua al pasar a través de la bomba lo hace
a altas velocidades, lo cual provoca una disminución de la
presión de entrada. En el seno del líquido aparece una
presión que se denomina presión de vapor, que está en
relación directa con la temperatura del agua.
Una disminución de la presión por debajo de la
presión de vapor, provocará la vaporación en la superficie
de agua, el cual se expande en las zonas de menor presión
y al expandirse provoca un aumento de presión y la
condensación del vapor. Este fenómeno se repite
intermitentemente y causa en los álabes del impulsor
esfuerzos que pueden provocar su destrucción en las
zonas donde ello ocurra.
En el siguiente cuadro se presenta los valores de la
presión atmosférica para diferentes altitudes. Para la
conversión de unidades tenemos: 1atm = 1.013 E+5Pa =
1.0332Kgf/cm2.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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Propiedades Físicas Del Agua
Los coeficientes de pérdida menores que se tiene son:
Válvula de compuerta : K = 0.20 x 3 = 0.60
Válvula check : K = 2.00 x 1 = 2.00
Codo de 90° F°G° 0 3" K = 0.78 x 1 = 0.78
Codo de 45° F°G° 0 3" K = 0.28 x 2 = 0.56
Codo de 90° PVC 0 3" K = 0.78 x 5 = 3.90
Codo de 45° PVC 0 3" K = 0.28 x 7 = 1.96
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3.10.14.-Posible causas del mal funcionamiento de una bomba
1. La bomba y la tubería de aspiración no se han cebado y hay bolsas de aire.
2. El rodete gira muy despacio, está atascado o gira en sentido contrario.
3. Hay demasiada altura entre bomba y el lugar de consumo.
4. La válvula de aspiración está atascada o está muy cerca del fondo de la fuente.
3.11.-Diseño para el sistema de agua potable: captación directa con bomba centrifuga horizontal
3.11.1.- Fuentes de abastecimiento y sus características.-
Las fuentes de abastecimiento de agua constituyen el elemento primordial en el diseño de un acueducto
y previo a cualquier paso debe definirse tipo, cantidad, calidad y ubicación. De acuerdo a la forma de
aprovechamiento, se consideró como agua superficial puesto que si bien es cierto que la fuente se encuentra
en un manantial, a partir que esta sale a la superficie se comporta como agua superficial. El mejor diseño será
aquel que reduzca al mínimo durante el periodo útil los inconvenientes peculiares a cada fuente y haga más
eficiente el servicio.
3.11.2.- Las características cuantitativas del agua superficial son:
- Generalmente aportan mayores caudales 3.248 l/s.
- No precisa de bombeo.
- Generalmente la captación debe hacerse distante al lugar de consumo en nuestro caso nuestra fuente
estará en la parte baja de la población.
3.11.3.- Características cualitativas del agua superficial para nuestro diseño:
- Turbiedad 5.0 UNT
- PH 7.5
- Temperatura variable 8 ºC – 18 ºC
- Dióxido de carbono (ppm) 0.300
- Contaminación bacteriológica variable, contaminada.
- Otros
Estas consideraciones son generales los mismos que estarán expuestas a aspectos económicos, tratamiento
requerido, operación y mantenimiento y la productividad de la fuente.
3.12.-Caudal disponible
La utilización de la fuente de abastecimiento supone suficiente capacidad para suplir el gasto requerido
durante el periodo de diseño (20 años) para lo cual se realizara un supuesto aforo teniendo como guía aforos
realizados para una población similar para lo cual estamos realizando nuestro diseño, cuyos caudales
promedios obtenidos son:
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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a) Fuente = 3.248 lps
- Por tanto el caudal de oferta será = 3.248 lt/seg.
3.13.- Determinación del caudal de oferta por el método volumétrico: Fuente
Obtención del caudal
VOLUMEN (lt) TIEMPO (seg.)
12.1 5 20.14 7 29.11 9 43.28 12 51.27 15 Sumatoria 155.904 48
Q = 155.904/48 = 3.248 lt/seg.
POR TANTO: El caudal de oferta será = 3.248lt/s
3.14.-Diseño de una captación directa con bomba centrífuga horizontal
Se presenta a continuación el diseño utilizando los datos resueltos anteriormente en el siguiente esquema:
Captación directa con bomba centrífuga horizontal
El dispositivo de captación es
un sumergido:
Punto de captación : 2495 msnm 1 er Reservorio : 2624 msnm 2 do Reservorio : 2782 msnm Caudal de la fuente:
Q= 3.248 lt/seg
Caudal de demanda:
Para la Comunidad de Muruncancha Número de habitantes:
Año 2014………………………….. 970 habitantes, con consumo de animales. Consumo por animal
Temperatura = TEMPLADO A 18 ºC.
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3.16.- Cálculo de la población futura
Para el cálculo de la población futura contamos con los siguientes datos, y lo calculamos con 3 métodos.
- Tasa de crecimiento actual : 10 (INEI)
- Periodo de diseño : 10 años (DIGESA)
a) Método aritmético.
- Pf= Pa* (1+(r*t)/1000) = 970 (1+ (10*10)/1000) = 1067 habitantes.
b) Método geometrico.
- Pf = Pa(1+r/1000)^t = 970(1+10/1000)^10 = 1071.5 habitantes.
c) Método exponencial.
- Pf = Pa*e^(r*t/1000) = 970*e^(10*10/1000) = 1072.02 habitantes.
Por tanto la población utilizada será de: 1072.02 ≅ 1075 habitantes.
3.17.- Cálculo de la dotación:
Según la tabla de: “gerencia de Normas Técnica de la comisión Nacional de Agua”.
- Con consumo para animales, de toma
domiciliaria, con servicio por hidratante público
Estará dado por en la siguiente tabla:(DOTACIÒN =
100 Lt/hab/dia)
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
39
3.19.- Cálculo del caudal medio y caudal máximo diario:
Qm = (Dotación * Pf)/ 86400 = (100*1075)/86400 = 1.244 Lt/seg.
Qmax.d = K1 * Qm = 1.4 * 1.244 = 1.742 Lt/seg.
K1 = 1.4 Por ser una población mínima pero mayor que 40 habitantes.
Por tanto el caudal de demanda será:
Qdemanda = (100% + J)*Qmax d.
Qdemanda = (100% + 10%)*1.742 Lt/seg.
Qdemanda = 1.92 Lt/seg.
VERIFICANDO: Como el caudal de oferta (3.248 Lt/seg ) es mayor al caudal de demanda ( 1.92
Lt/seg), seguimos con el procedimiento.
3.20.- Diseño de la línea de succión y línea de impulsión:
1) Cálculo del caudal de impulsión.
Denominado también como caudal de bombeo.
Para sistemas que tienen tanque de almacenamiento:
𝑸𝒊𝒎𝒑=
𝑸𝒎𝒂𝒙𝒅 ∗ 𝟐𝟒
𝑵
N: número de horas de funcionamiento de la bomba.
𝑸𝒊𝒎𝒑=
𝟏. 𝟕𝟒𝟐 ∗ 𝟐𝟒
𝟏𝟖
𝑸𝒊𝒎𝒑=𝟐. 𝟑𝟐𝟑𝑳𝒕
𝒔𝒆𝒈. = 𝟐. 𝟑𝟐𝟑 ∗ 𝟏𝟎−𝟑𝒎𝟑/𝒔𝒆𝒈
Ojito: Volumen del reservorio.
Según el libro de VIERENDEL
𝑽𝑹 = 𝑽𝒓𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 + 𝑽𝒊𝒏𝒄𝒆𝒏𝒅𝒊𝒐 + 𝑽𝒓𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒂
Se sabe que: 𝑽𝑹 = 𝟐𝟓% ∗ 𝑽𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍
𝑽𝑹 = 𝟑𝟑% ∗ (𝑽𝒓𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 + 𝑽𝒊𝒏𝒄𝒆𝒏𝒅𝒊𝒐)
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
40
𝑽𝑹 = 𝑸𝒑 ∗ 𝒕 𝒑𝒂𝒓𝒂 "t" de 𝟐𝑯𝒓𝒔 𝒂 𝟒𝑯𝒓𝒔
Calculando el volumen del reservorio:
𝑽𝑹𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = 𝟎. 𝟐𝟓 ∗ 𝟐. 𝟑𝟐𝟑 = 𝟎. 𝟓𝟖𝟎𝟕𝟓𝒍
𝒔𝒆𝒈.
𝑽𝑹𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 =𝟎. 𝟓𝟖𝟎𝟕𝟓𝒍
𝒔𝒆𝒈∗
𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎𝒔𝒆𝒈
𝒅𝒊𝒂∗
𝒎𝟑
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒍
𝑽𝑹𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = 𝟓𝟎. 𝟏𝟕𝟔𝟖𝒎𝟑/𝒅𝒊𝒂
Como la población es menor que 10000 habitantes se tomara 0 hidrantes, por ello:
𝑽𝒊𝒏𝒄𝒆𝒏𝒅𝒊𝒐 = 𝟎
𝑽𝑹𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒂 = 𝟑𝟑% ∗ (𝑽𝒓𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 + 𝑽𝒊𝒏𝒄𝒆𝒏𝒅𝒊𝒐
𝑽𝒓𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒂 = 𝟎. 𝟑𝟑 ∗ (𝟓𝟎. 𝟏𝟕𝟔𝟖 + 𝟎)
𝑽𝒓𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒂 = 𝟏𝟔. 𝟓𝟔𝒎𝟑
𝒅𝒊𝒂
Entonces el volumen total será:
𝑽𝑹𝒆𝒔𝒆𝒓𝒗𝒐𝒓𝒊𝒐 = 𝟓𝟎. 𝟏𝟕𝟔𝟖 + 𝟎 + 𝟏𝟔. 𝟓𝟔 = 𝟔𝟔. 𝟕𝟒𝒎𝟑
𝒅𝒊𝒂= 𝟕𝟎
𝒎𝟑
𝒅𝒊𝒂
Diseño del reservorio
El reservorio tendrá la forma circular:
Se sabe que: 𝑫
𝒉=
𝟏
𝟐
Dónde : D : diámetro
h : Altura del reservorio
Los cálculos son:
𝑫
𝒉=
𝟑𝒌
𝟒𝒌
𝑽 = 𝝅(𝟑𝒌
𝟒)𝟐 ∗ 𝟐𝒌
𝒌 = 𝟏. 𝟓𝟑𝟖
Entonces:
D= 3*1.528=4.058m =5m (mayoramos)
h = 4*1.528=5.411m = 7m (mayoramos)
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
41
VERIFICANDO: Como el caudal de bombeo es menor al caudal de oferta (2.323<3.248), seguimos
procediendo.
2) Cálculo del diámetro de la tubería de impulsión:
Se puede calcular con los siguientes métodos:
a) Por principio de conservación de la energía
Q1 = Q2
𝑸𝒊𝒎𝒑=𝑽𝒂𝒔𝒖𝒎𝒊𝒅𝒂∗𝝅∗𝑫𝟐
𝟒 Vasumida = 3m/s (tubería de PVC)
𝐷 = √4 ∗ Qimp ∗ 10−3
𝑉𝑎𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 ∗ 𝜋
𝐷 = √4∗2.323∗10−3
3∗𝜋 D = 1.24”
b) Por fórmula de Bresse
𝑫 = 𝟏. 𝟑 ∗ 𝑿𝟏
𝟒 √𝑸𝒊𝒎𝒑 𝒅𝒐𝒏𝒅𝒆 ∶ 𝑿 = 𝑵
𝟐𝟒
𝑿 = 𝟏𝟖
𝟐𝟒= 𝟎. 𝟕𝟓 𝑫 = 𝟏. 𝟑 ∗ 𝟎. 𝟕𝟓
𝟏
𝟒 √𝟐. 𝟑𝟐𝟑 ∗ 𝟏𝟎−𝟑
𝑫 = 𝟎. 𝟎𝟓𝟖𝟑𝟏𝒎 = 𝟓. 𝟖𝟑𝟏𝒄𝒎 = 𝟐. 𝟑"
POR TANTO: 𝑫𝒊𝒎𝒑𝒖𝒍𝒔𝒊𝒐𝒏 = 𝟑"
VERIFICANDO : El Reglamento Nacional de Edificaciones recomienda como diámetro
mínimo 3 pulg.
ANÁLISIS TECNICO:
La tubería de 3" es la más adecuada técnicamente, ya que éste tiene una menor pérdida de carga por la baja
velocidad con la que fluye el agua.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
42
3) Cálculo del diámetro de la tubería de succión:
Para el cálculo del diámetro de la tubería de succión
se debe tener en cuenta las siguientes
recomendaciones:
1. El diámetro de la tubería de succión no debe ser
inferior al diámetro de la tubería de impulsión.
2. La velocidad del líquido en la tubería de succión
debe estar entre 0.6m/s a 2.5m/s.
3. Evitar pérdidas singulares.
4. Según el manual de hidráulica de Azevedo Netto,
la velocidad del diámetro elegido no debe superar
al indicado en la siguiente tabla.
5. La velocidad de succión puede calcularse con la
siguiente expresión:
Tomando 𝑉𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝟎. 𝟔" (Suponiendo)
Verificamos la velocidad, se tiene:
Ecuación de continuidad.
𝑸 = 𝑨 ∗ 𝑽
𝑸 = 𝑽𝒔𝒖𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏 ∗𝝅 ∗ 𝑫𝒔𝒖𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏
𝟐
𝟒
𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑𝟐𝟑 = 𝟎. 𝟔 ∗𝝅 ∗ 𝑫𝒔𝒖𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏
𝟐
𝟒
𝑫𝒔𝒖𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏 = 𝟐. 𝟕𝟔" ≅ 𝟑"
POR TANTO: El diámetro de la tubería de succión será: 3pulg.
4) Sumergencia mínima
La altura del agua entre el nivel mínimo y la unión
de la rejilla, o la boca de entrada a la tubería, debe
ser igual o superior a los límites siguientes.
∆𝑯 = 𝟐. 𝟓𝑫𝒔𝒖𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏 + 𝟎. 𝟏𝟎
Entonces reemplazamos en la fórmula:
∆𝐻 = 2.5 ∗ 3 ∗ 2.54 + 0.10
∆𝐻 = 19.25 ≅ 20𝑐𝑚 ≅ 0.2𝑚
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
43
Esta altura es mínima, para nuestro caso podremos considerar ∆𝐻 = 0.5𝑚
Fuente: Organización Panamericana de la Salud (pág. 10, Lima 2005)
5) Cálculo de la altura del nivel positivo de succión disponible (NPSHd)
Datos:
- Qimp = 2.323 Lt/seg = 0.002323 m3/seg
- Altitud = 2495 m.s.n.m
- Diámetro de la tubería de succión = 3” = 0.0762m
- Velocidad del líquido en la tubería de succión = 0.60m/seg
- Longitud de la tubería de succión = 20m.
- Temperatura promedio anual del agua = 15 ºC.
Presión atmosférica = 𝟎. 𝟕𝟏𝟒𝒂𝒕𝒎 ∗ (𝟏.𝟎𝟏𝟑∗𝟏𝟎𝟓𝑷𝒂
𝒂𝒕𝒎) = 𝟕𝟐𝟑𝟐𝟖. 𝟐 𝑷𝒂
𝑵𝑺𝑷𝑯𝒅 = (𝑷𝒂𝒕𝒎
𝜹∗𝒈− 𝒉𝒇 −
𝑽𝟐
𝟐𝒈− 𝒉𝒎 −
𝑷𝒗
𝜹∗𝒈)*0.5
- Patm (pascal) : Presión atmosférica.
- g (m/s2) : gravedad.
- (Kg/m3) : densidad.
- hf (m) : pérdidas por fricción en la tubería de succión.
- V (m/seg) : velocidad.
- hm (m) : Pérdidas menores en la tubería de succión.
- Pv (Pa) : presión de vapor.
6) Cálculo de la pérdida por fricción en la tubería de succión (hf):
a) Ecuación de Darcy Weisbach
𝐡𝐟 =𝑽𝟐
𝟐𝒈∗𝑫∗ 𝐟 ∗ 𝐋
Donde:
- L (m) : Longitud de la línea de succión. (20 m)
- V (m/seg) : Velocidad media del flujo.
- D (m) : Diámetro interno en la tubería de succión.
- g (m/seg2) : gravedad.
- F : factor de fricción.
- hf (m) : Perdida por fricción
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
44
Para el cálculo del factor de fricción previamente calculamos el número de Reynold.
b) Número de Reynold (Re).
El número de Reynold clasifica al flujo según la siguiente relación:
Re ≤ 𝟐𝟓𝟎𝟎 : Flujo laminar.
2500<Re<4000 : Flujo de estado transitorio.
4000<Re : Flujo turbulento.
Datos:
- Qimpulsión (m3/seg)= 0.00285.
- D (m)= 0.0762.
- v (m2/s) = 1.146*10-6 , en tabla.
Cálculo de número de Reynold.
𝑹𝒆 =𝟒∗𝑸
𝝅∗𝑫∗𝒗
Donde:
- Qimpulsión ( m3/seg)
- D (m): diámetro de la tubería de succión.
- v (m2/s): viscosidad cinemática de agua
Re=𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟐𝟑𝟐𝟑
𝝅∗𝟎.𝟎𝟕𝟔𝟐∗𝟏.𝟏𝟒𝟔∗𝟏𝟎−𝟔
Re= 𝟑𝟑𝟖𝟕𝟎. 𝟑𝟓𝟒𝟑
Como Re ≥ 4000 entonces el flujo es turbulento.
c) La ecuación que gobierna el flujo turbulento es la de Colebrok y White
Entonces se tiene:
𝟏
√𝒇= −𝟐 ∗ 𝐥𝐨𝐠 (
𝜺
𝟑. 𝟕+
𝟐. 𝟓𝟕
𝑹𝒆 ∗ √𝒇) , 𝐝𝐨𝐧𝐝𝐞 𝛆 =
𝒌𝒔
𝑫
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
45
Donde:
- D (m) : Diámetro interno.
- Ks : Rugosidad absoluta del
material.
Ks= 715*10 m ≅ 0.0015𝑚𝑚 (En
tabla.)
- (m) : Rugosidad relativa.
- f : factor de fricción.
7615*10
19.685*100.0762
ks
D
Despejando se tiene:
𝒇 =𝟏. 𝟑𝟐𝟓
⌈𝑳𝒏 (𝜺
𝟑. 𝟕 +𝟓. 𝟕𝟒𝑹𝒆𝟎.𝟗)⌉
𝟐
Reemplazando los datos obtenidos:
𝒇 =𝟏. 𝟑𝟐𝟓
⌈𝑳𝒏 (𝟏𝟗. 𝟔𝟖𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟔
𝟑. 𝟕 +𝟓. 𝟕𝟒
𝟑𝟑𝟖𝟕𝟎. 𝟑𝟓𝟒𝟑𝟎.𝟗)⌉𝟐
𝒇 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟐𝟖
Por tanto la pérdida por fricción será:
𝐡𝐟 =𝑽𝟐
𝟐𝒈∗𝑫∗ 𝐟 ∗ 𝐋
𝐡𝐟 =𝟎. 𝟔𝟎𝟐
𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 ∗ 𝟎. 𝟎𝟕𝟔𝟐∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟐𝟖 ∗ 𝟐𝟎
𝐡𝐟 = 𝟎. 𝟏𝟏𝐦
7) Perdida de energía debido a válvulas y conectores (hm):
Denominadas también como pérdidas menores.
2
2*)(
g
VKmhm
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
46
Donde:
Km : coeficiente de pérdidas menores.
V (m/s) : velocidad del flujo.
g (m/s2) : gravedad.
FUENTE: Manual de Hidráulica, Azevedo Netto
Material f
Rejilla 0.75 Válvulas de pie 1.75 Reducción Gradual 0.15 Válvula de compuerta 0.20 Codo 45° 0.40 Sumatoria 3.25
Entonces:
2
2*)(
g
VKmhm
𝒉𝒎 = ∑ 𝒌𝒎 ∗ (𝑽𝟐
𝟐𝒈)
𝒉𝒎 = 𝟑. 𝟐𝟓 ∗𝟎. 𝟔𝟐
𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏
𝒉𝒎 = 𝟎. 𝟎𝟓𝟗𝟔𝟑𝐦
Por tanto la Altura Neta Positiva de Succion Disponible (NPSHd)
𝑵𝑺𝑷𝑯𝒅 = (𝑷𝒂𝒕𝒎
𝜹∗𝒈− 𝒉𝒇 −
𝑽𝟐
𝟐𝒈− 𝒉𝒎 −
𝑷𝒗
𝜹∗𝒈)*0.5
𝑵𝑺𝑷𝑯𝒅 = (𝟕𝟏𝟗𝟐𝟑
𝟗𝟗𝟗.𝟏∗𝟗.𝟖𝟏− 𝟎. 𝟏𝟏 −
𝟎.𝟔𝟐
𝟐∗𝟗.𝟖𝟏− 𝟎. 𝟎𝟓𝟗𝟑 −
𝟏𝟕𝟎𝟎
𝟗𝟗𝟗.𝟏∗𝟗.𝟖𝟏)*0.5
𝑵𝑺𝑷𝑯𝒅 = 𝟔. 𝟎𝟕𝟕𝟏𝟏/𝟐=3.0386m
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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47
8) Cálculo de la potencia de la bomba:
* *.
76*
impulsiónQ HPot Bomba
n
Se tiene:
- Qimpulsión : En ( m3/seg)
- H(m) :Pérdida total
- n : Rendimiento = 0.8
- (N/m3) :Peso específico del agua
Previamente debemos calcular las pérdidas totales.
9) Cálculo de las pérdidas totales (H):
ehhhhH isis
Donde:
sh : Altura geométrica de succión.
ih : Altura geométrica de impulsión.
sh : Altura de pérdida de carga en la tubería de succión (pérdidas por fricción + pérdidas menores).
ih : Altura de pérdida de carga en la tubería de impulsión (pérdidas por fricción + pérdidas menores).
e : Altura de presión mínima de llegada al tanque. Debe ser mayor o igual a 2m.
10) Pérdida por fricción en la tubería de impulsión. (Alr reservorio)
a) Ecuación de Darcy Weisbach
2* *
*2f
f l Vh
D g
l : longitud del tubo de impulsión
𝒉𝒇 =𝟎. 𝟎𝟐𝟐𝟖 ∗ 𝟑𝟒𝟎 ∗ 𝟎. 𝟔𝟐
𝟎. 𝟎𝟕𝟔𝟐 ∗ 𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏
𝒉𝒇 = 𝟏. 𝟖𝟔𝟕𝐦
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
48
11) Pérdidas menores en la tubería de impulsión.
2
( )*2
m
Vh Km
g
Km = coeficiente de pérdidas menores
Tubería Km
Válvula de retención Ampliación concéntrica= 12*D
6.3 0.914
Válvula de Compuerta TEE de paso recto
0.5 1.6
Salida Medidor 6 codos de 45 =(6*1.2)
6 10 7.2
Sumatoria 32.514
𝒉𝒎 =𝟑𝟐. 𝟓𝟏𝟒 ∗ 𝟎. 𝟔𝟐
𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏
𝒉𝒎 = 𝟎. 𝟓𝟗𝟔𝟔𝐦
Por tanto la pérdida total será:
ehhhhH isis
H= 4.539 + 129 + (0.11+0.0647)+ (1.867+0.0647)+2
H=137.64m
12) Por tanto potencia de la bomba (HP):
* *.
76*
impulsiónQ HPot Bomba
n
𝐏𝐨𝐭. 𝐁𝐨𝐦𝐛𝐚 =𝟗𝟕𝟗𝟖 ∗ 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟑𝟐𝟑 ∗ 𝟏𝟑𝟕. 𝟔
𝟕𝟔 ∗ 𝟎. 𝟖
𝐏𝐨𝐭. 𝐁𝐨𝐦𝐛𝐚 = 𝟓𝟐 𝐇𝐏
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
49
DATOS DEL CALCULO
Características de la tubería
L 340 m
Ks 0.0000015 m
Accesorios
Km 0.06 m
Características del fluido
D(densidad) 999.1 Km/m3
n 0.00117 Pa.s
v(visc.cinem.) 0.000001146 m2/s
Características del flujo
Qd 0.002323 m3/s
0.00011 m3/s
Gravedad
g 9.81 m/s2
Cabeza topográfica
Ht 129
DIAMETROS
D1 3" 0.0762m
D2
D3
D1
Q Re f Hm
0 0 129
0.0001 1458.04366 0.0573114 129.000029
0.0002 2916.08733 0.04491306 129.00009
0.0003 4374.13099 0.0394433 129.000178
0.0004 5832.17465 0.03614828 129.000289
0.0005 7290.21831 0.03386982 129.000424
0.0006 8748.26198 0.03216519 129.00058
0.0007 10206.3056 0.03082302 129.000756
0.0008 11664.3493 0.02972765 129.000953
0.0009 13122.393 0.02880964 129.001169
0.001 14580.4366 0.02802437 129.001404
0.0011 16038.4803 0.02734166 129.001658
0.0012 17496.524 0.02674021 129.00193
0.0013 18954.5676 0.02620453 129.00222
∆𝑄
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
50
0.0014 20412.6113 0.025723 129.002527
0.0015 21870.6549 0.02528673 129.002852
0.0016 23328.6986 0.02488878 129.003195
0.0017 24786.7423 0.02452361 129.003554
0.0018 26244.7859 0.02418678 129.00393
0.0019 27702.8296 0.02387464 129.004322
0.002 29160.8733 0.0235842 129.004731
0.0021 30618.9169 0.02331294 129.005157
0.0022 32076.9606 0.02305874 129.005598
0.0023 33535.0042 0.02281981 129.006055
0.0024 34993.0479 0.0225946 129.006529
Los datos suministrados por le fabricante de una bomba es son los siguintes
Caudal Caudal Altura
m3/s (l/seg) (m)
0.04 40 83.26
0.1 100 63.58
0.18 180 11.07
La ecuacion obtenida es
Hm=-2345Q^2+0.375Q+87
Q Hm
0 87
0.0001 87.00001405
128.999
129
129.001
129.002
129.003
129.004
129.005
129.006
129.007
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
Hm
Q(l/seg)
Curva del sistema
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
51
0.0002 86.9999812
0.0003 86.99990145
0.0004 86.9997748
0.0005 86.99960125
0.0006 86.9993808
0.0007 86.99911345
0.0008 86.9987992
0.0009 86.99843805
0.001 86.99803
0.0011 86.99757505
0.0012 86.9970732
0.0013 86.99652445
0.0014 86.9959288
0.0015 86.99528625
0.0016 86.9945968
0.0017 86.99386045
0.0018 86.9930772
0.0019 86.99224705
0.002 86.99137
0.0021 86.99044605
0.0022 86.9894752
0.0023 86.98845745
0.0024 86.9873928
86.986
86.988
86.99
86.992
86.994
86.996
86.998
87
87.002
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
Hm
Q(l/seg)
Curba de la bomba
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
52
Perdida por fricción en la tubería de impulsión
L(m) hf
5 0.027450697
10 0.054901394
15 0.082352091
20 0.109802788
25 0.137253486
30 0.164704183
35 0.19215488
40 0.219605577
45 0.247056274
50 0.274506971
55 0.301957668
60 0.329408365
65 0.356859062
70 0.384309759
75 0.411760457
80 0.439211154
85 0.466661851
90 0.494112548
95 0.521563245
100 0.549013942
105 0.576464639
110 0.603915336
115 0.631366033
120 0.65881673
125 0.686267428
130 0.713718125
135 0.741168822
140 0.768619519
145 0.796070216
150 0.823520913
155 0.85097161
160 0.878422307
165 0.905873004
170 0.933323702
175 0.960774399
180 0.988225096
185 1.015675793
190 1.04312649
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
53
195 1.070577187
200 1.098027884
205 1.125478581
210 1.152929278
215 1.180379975
220 1.207830673
225 1.23528137
230 1.262732067
235 1.290182764
240 1.317633461
245 1.345084158
250 1.372534855
255 1.399985552
260 1.427436249
265 1.454886946
270 1.482337644
275 1.509788341
280 1.537239038
285 1.564689735
290 1.592140432
295 1.619591129
300 1.647041826
305 1.674492523
310 1.70194322
315 1.729393918
320 1.756844615
325 1.784295312
330 1.811746009
335 1.839196706
340 1.866647403
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
A
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0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 50 100 150 200 250 300 350 400
hf
L(m)
PERDIDA POR FRICCION EN LA TUBERIA DE IMPULSION
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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FICHA DE ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO.
Especificaciones técnicas del equipo. (Para nuestro caso)
Designación : Longitud total a bombear
Nombre del equipo : Bomba centrifuga
Tipo de bomba : Bomba de eje Horizontal.
Caudal : 140 lt/min ( 2.323 lt/seg )
Altura : 129 metros
Principales parámetro de diseño :
- Presión
- Cantidad de líquido que se necesita bombear
- Temperatura
- Distancia a recorrer por el líquido bombeado.
- Volumen de cañería.
Materiales de construcción que se recomienda : PVC
Tubería necesaria
- Diámetro de la tubería de succión :3”
- Tubería de descarga (impulsión) : 3”
Instrumentación necesaria : Tanque, válvulas, automático para el
tanque cisterna de doble malla.
Servicios necesarios
- Para el sistema de carga y descarga
- Para el sistema de lubricación
- Para el sistema de refrigeración.
Motores eléctrico, tipo abierto potencia : 52 HP
Proveedores posibles : Edipesa ,Hidrostal
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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POSIBLES BOMBAS A SELECCIONAR
La empresa argentina de bombas:
Tiene un distribuidor en Peru : Tromba -peru
VENTAJASDE LAS BOMBAS
BACK PULL OUT Diseñada especialmente para no desconectar las cañerías de aspiración e impulsión del cuerpo de la bomba.
De ser provista con distanciador tampoco es necesario el desplazamiento del motor . Facilita los trabajos de mantenimiento de todas las partes rotantes de la bomba.
APLICACIONES
Servicio contra INCENDIO.
Instalaciones de AIRE ACONDICIONADO.
Abastecimiento de agua en servicios domiciliarios, comunales e industriales.
Instalaciones de RIEGO y saneamiento de terrenos en usos agrícolas.
Circulación de agua caliente para CALEFACCION y de REFRIGERACION para condensadores, motores a combustión o en torres de enfriamiento.
Impulsión de agua de mar, salmueras y lejías, y también para circulación de aceites caloríficos. Transvase de líquidos.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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Alimentación de CALDERAS. A PEDIDO SE PUEDEN FABRICAR EN DIFERENTES TIPOS DE METALURGIAS SEGÚN EL FLUIDO A BOMBEAR:
Fundición nodular Fundición de acero (astm a 216 wcb) Bronces antiácidos Aceros inoxidables ( aisi 304 /316 / 316 l / duplex) Revestimientos especiales (epoxi/cerámicos)
CaracteristicasTécnicas
Caudal : hasta 450 m³/h
Altura : hasta 140 metros..
Temperatura: desde -30ºC hasta 105ºC (en ejecución con Caja de Empaquetadura refrigerada hasta 150º C
Succión : axial.
Descarga : radial.
Bridas : ASA 150 ó ASA 125
R.P.M. : hasta 2900 a 50 Hz y 3600 a 60 Hz
Potencia : 60 HP
Precio : $ 3000 a $5000 GENERALIDADES Su marcha es sumamente suave y equilibrada porque no existen en ellas fuerzas de inercia libres. Es posible accionarlas por motores de un número de revoluciones elevado con un desgaste mínimo.
No existe en ellas el peligro de presiones anormales. Elevados rendimientos. Robustez de diseño. Variedad de materiales en función del líquido a bombear. Sellado por cierre mecánico o empaquetadura. Rodamientos ampliamente dimensionados. Piezas intercambiables. Mínimo mantenimiento.
DESCRIPCIÓN CUERPO DE BOMBA: Con patas de apoyo, en espiral, partido verticalmente con respecto a su línea de
eje, con la boca de aspiración dispuesta en posición axial, la boca de impulsión dispuesta en posición radial
hacia arriba, bridadas según Norma ASA B16.5 de la Serie que corresponda en cada caso. Opcionalmente va
provisto de aros de desgaste de fácil recambio. En forma estándar el material del cuerpo se entrega en Hierro
Fundido ASTM A 48 Gr 25/30.
IMPULSOR: Es del tipo radial, cerrado, de una sola pieza, de simple entrada, de cubo macizo, prolijamente
terminado y balanceado estática y dinámicamente. El equilibrio del empuje axial se mantiene a través de
agujeros practicados alrededor del cubo en algunos modelos, y mediante álabes posteriores en otros. En forma
estándar el impulsor se entrega en BRONCE SAE 40.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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EJE: Mecanizado con precisión a fin de evitar entallas, provisto de aro deflector de material y diseño adecuado
para evitar la entrada de líquido a los rodamientos. Opcionalmente se suministra con camisa de desgaste
renovable en la zona de trabajo de la empaquetadura. En forma estándar se entrega en Acero SAE 4140.
CIERRE DEL EJE: Se efectúa mediante empaquetadura accionada por prensa estopa de operación manual.
Se utiliza empaquetadora normal, no refrigerada, para temperaturas de servicio de hasta 100º C y refrigeradas
para temperaturas superiores (hasta 150º C). Bajo pedido se puede entregar con sello mecánico.
Soporte de rodamientos: De ejecución reforzada, aloja dos rodamientos de bolas aptos para trabajo continuo,
que dan fijación axial y radial al Impulsor. Los rodamientos son blindados y la lubricación es por grasa,
opcionalmente se puede suministrar por baño de aceite.
ROTACIÓN: Es horaria vista desde el Acoplamiento.
ACOPLAMIENTO: Del tipo elástico. Normalmente es directo mediante motor eléctrico, nafta o diesel. En
forma opcional mediante soporte reforzado se puede realizar con poleas y correas. Bajo pedido será provisto
por un distanciador, el mismo permite desmontar completamente el conjunto soporte-eje-impulsor-tapa sin
desconectar las cañerías del cuerpo de la bomba.
BASE: De Chapa de Acero Plegada o Hierro Perfil UPN para potencias superiores a 60 HP; común a Bomba
y Motor de Accionamiento, con todos sus puntos de apoyo perfectamente maquinados. Bajo pedido se puede
entregar bases especiales para petrolero. (SKID)
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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Elección del tipo de bomba
Para la selección de la bomba, cada fabricante dispone de una tabla de selección rápida que permite
obtener el modelo de bomba que mejores prestaciones ofrece de entre toda la gama de bombas que presenta.
En estas tablas se entra con los valores de caudal y altura manométrica que debe ofrecer la bomba, y que han
sido calculados previamente.
En este caso, se ha optado por seleccionar el equipo de bombeo del fabricante SACI pumps, de cuyos
catálogos se puede extraer la siguiente tabla de selección rápida de bombas:
Ejemplo : tomando un dado calculado previamente
Condiciones de diseño para la bomba
Caudal (m3/h) Altura manométrica (m) NPSHd (m)
50 19,47 5.14
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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Tabla de selección rápida de bombas
Como se muestra en la figura anterior, entrando en la tabla con un caudal (Q= 50 m3/h) y una altura manométrica
(H= 19,47 metros) resulta adecuado el modelo KDN-40/125 de la gama de bombas del fabricante SACI.
A continuación se adjuntan también las tablas de funcionamiento de la bomba seleccionada:
Curvas de funcionamiento de la bomba KDN 40-125
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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La bomba seleccionada para este proyecto, se trata del modelo KDN 40-125/142, de la marca SACI
pumps, con el cuerpo de la bomba, bancada de soporte y rodete de Ø142 mm en fundición de alta calidad, eje
en acero inoxidable AISI-304, y sello mecánico en carbón-carburo de silicio con juntas teóricas EPDM. Dispone
de motor eléctrico asíncrono normalizado, tipo cerrado y de ventilación externa, aislamiento clase F y grado de
protección IP55, de 2 polos y 7,5 kW de potencia de consumo, voltaje 380/415 V a 50Hz.
Vista general de la moto-bomba seleccionada
Para mayor información técnica del producto, se incluye enlace al catálogo técnico de la bomba seleccionada
para su consulta:
https://www. Catálogo Técnico modelo KDN (2.900 r.p.m.)
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA LA INSTALACION DE LOS TUBOS DE
IMPULSION
CONSIDERACIONES.-
Las especificaciones Técnicas se ha tomado como guía el reglamento nacional de construcciones o Normas
Técnicas Peruanas, las cuales deberán ser cumplidas por los ingenieros que ejecutarán los trabajos o proyecto
a realizarse: Estas “Disposiciones Generales”, han sido redactadas tomando en consideración las
especificaciones técnicas para ejecución de “Servicio de agua Potable y Alcantarillado, Previamente al inicio
de las obras, se efectuará el replanteo del proyecto, cuyas indicaciones en cuanto a trazo, alineamientos y
gradientes serán respetadas en todo el proceso de la obra. Si durante el avance de la obra se ve la necesidad
de ejecutar algún cambio menor, éste sería únicamente efectuado mediante la autorización de la supervisión
.El ejecutor de la Obra, cuidará la conservación de todas las señales, estacas, benchmarks, etc. y las establecerá
por su cuenta, si son estropeadas ya sea por la obra misma o por acción de terceras personas.
CALIDAD DE MATERIALES Y EQUIPOS.-
Todo el material y equipo utilizado en la obra deberá cumplir con las Normas Técnicas Peruanas. Solo se
aceptaran materiales y equipos que se ajusten a las Normas Internacionales, cuando estas garanticen una
calidad igual o superior a las Nacionales.
PROTECCION DE LA OBRA Y PROPIEDAD AJENA.-
Durante la ejecución de la obra, el constructor tomará todas las precauciones necesarias para proteger la obra
y la propiedad ajena, que pueda ser afectada de alguna forma por la construcción. Cualquier propiedad que
resultase afectada por negligencia del ejecutor de la obra, será prontamente restaurada por este a su condición
original.
SEGURIDAD Y LIMPIEZA DE LA OBRA.-
El constructor como ejecutor cumplirá estrictamente con las disposiciones de seguridad, atención y servicios
del personal, de acuerdo a las normas vigentes. De acuerdo al tipo de obra y riesgo de la labor que realizan los
trabajadores, el ejecutor de la Obra le proporcionará los implementos de protección tales como: cascos, botas,
guantes etc. En todos los casos, el personal contará como mínimo con un casco de protección. El ejecutor de
la Obra efectuará su trabajo de tal manera que el tránsito vehicular sufra las mínimas interrupciones, evitando
causar molestias al público y los vecinos, limitando la obra a la longitud mínima necesaria de su ejecución,
fijados en su calendario de avance de obra.
MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN.-
Los métodos y procedimientos de construcción, son los mencionados en el nuevo Reglamento Nacional de
Construcciones. Sin embargo el ejecutor de la Obra puede utilizar otros, pero sujeto a la aprobación de la
supervisión y únicamente se usaran procedimientos, métodos y equipos adecuados y seguros. Esta aprobación,
no impedirá al ejecutor de la Obra la obligación de cumplir con los resultados señalados en el proyecto, ni
será causa de reclamo por parte del mismo.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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INSTALACIÓN DE TUBERÍAS PVC PARA AGUA POTABLE
INTRODUCCIÓN
Las presentes Especificaciones Técnicas corresponden al Suministro, Instalación y Puesta en servicios de
tuberías y accesorios de PVC "POLICLORURO DE VINILO" de acuerdo a la Norma Técnica Nacional
para la conducción de Fluidos a Presión - Clase Pesada SAP (Standard Americano Pesado). De acuerdo a las
Normas ISO 4422, la tubería se clasifica en series, las cuales están en función a las presiones de trabajo máxima
continuas a la temperatura de la zona.
EXCAVACIÓN DE LA ZANJA.-
Como regla general no debe procederse a excavar las zanjas con demasiada anticipación al trabajo de
colocación de la tubería. A menudo, se obtendrán ventajas evitándose tramos demasiado largos de zanja
abierta, por ejemplo: Reduce al mínimo la posibilidad que la zanja se inunde. Reduce las cavernas causadas
por el agua subterránea. Se evita la rotura del talud de la zanja. Reducir en la posible necesidad de entibar los
taludes de la zanja. Reducción de peligros para tránsito y trabajadores Por ser una tubería flexible se
recomienda en general que la zanja al nivel de la tubería, hasta la clave del tubo, sea lo más estrecha posible,
dentro de los límites practicables. Un ancho adicional de 30 cm. al diámetro exterior del tubo permite trabajar
sin problemas
INSTALACIÓN
CAMA DE APOYO.-
El tipo y calidad de la "Cama de Apoyo" que soporta la tubería es muy importante para una buena instalación,
lo cual se puede lograr fácil y rápidamente, si el terreno tiene poca presencia de material grueso o piedra, se
puede cernir y utilizar como cama de apoyo (arcilla, arena limosa, etc.). La capa de dicho material tendrá un
espesor mínimo de 10 cm. En la parte inferior de la tubería y debe extenderse entre 1/6 y 1/10 del diámetro
exterior hacia los costados de la tubería.
ANCLAJE Y APOYO DE ACCESORIOS.-
La presión hidráulica interna a que son sometidas las tuberías, genera empuje o esfuerzos que tienen a
desacoplarlos. Tales esfuerzos adquieren importancia en los accesorios como tés, reducciones, codos, curvas,
tapones, válvulas y curvas, donde la fuerza de empuje debido a la presión interna debe distribuirse sobre las
paredes de la zanja, deben ser debidamente anclados y apoyados, para ello se usará concreto f'c = 140 Kg/cm2
en el fondo o solado y cuñas al costado de los accesorios dejando la superficie superior libre para su inspección
o revisión. Solo en los cambios de dirección verticales, se admitirá el embebido total del accesorio por el
concreto; si se necesita a criterio del Inspector se podrá usar anclajes de fierro,
PRUEBAS HIDRÁULICAS.-
La prueba de la tubería de PVC, se debe realizar siempre a medida que la Obra progresa y por tramos no
mayores de 400 m y 300 m. En zonas o líneas con pendientes mínimas, debiendo reducirse en líneas con
demasiados cambios de dirección.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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El llenado de la tubería debe hacerse lentamente desde el punto más bajo del tramo que se va a probar. En
los puntos altos, cambios de dirección y extremos de la línea se deben disponer salidas de aire, las cuales deben
permanecer abiertos durante el llenado, a fin de expulsar el aire interior. La bomba de presión de prueba será
igual a vez y media la presión estática en el punto más bajo del conducto, esta presión debe mantenerse durante
el tiempo necesario para observar y comprobar el trabajo eficiente de todas las partes de la instalación La
prueba hidráulica tiene por finalidad verificar si todas las operaciones realizadas para la instalación de la tubería
han sido ejecutadas correctamente. Antes de efectuar la prueba debe verificarse lo siguientes:
a) La tubería tenga un recubrimiento mínimo de 40 cm. b) Las uniones y accesorios estén descubiertas. c) A llenar la red debe purgarse convenientemente para eliminar las bolsas de aire. d) Los bloques de anclaje tendrán un fraguado mínimo de 7 días. e) Los tapones deberán estar correctamente anclados para evitar fugas en éstos durante la realización de la prueba. f) Es conveniente que la línea a probar no exceda los 400 m. C. Normas que debe cumplir el proveedor • Los impulsores estarán estática y dinámicamente balanceados. El impulsor y la carcasa de las bombas deberán ser de material resistente a la abrasión. • La primera velocidad crítica de la bomba deberá ser al 125% de su velocidad de operación. • Todas las bombas son para operar con carga positiva, y tendrán una curva de operación tal que la cedencia a la máxima presión esté cuando menos 150 % arriba de la presión de diseño, para proveer una condición estable. • Todos los rodamientos serán del tipo antifricción y debidamente sellados. • Las flechas de las bombas serán de acero al carbón con camisas de acero inoxidable SS 304 en el área del estopero. • El proveedor deberá suministrar manuales de equipo en los cuales las partes estén claramente identificadas. • Las carcasas de las bombas serán capaces de resistir una prueba hidrostática a una presión de cuando menos el 150% de la presión máxima en las condiciones de de diseño. • Las carcasas de las bombas deberán poder removerse fácilmente a fin de permitir la inspección de las partes de trabajo y de desgaste, así como para facilitar el mantenimiento. • Las bombas tendrán marcado claramente el sentido de rotación en la carcasa. • Las conexiones serán bridadas en la succión y descarga de la bomba. • Cuando se usan estoperos contarán con anillos de cierre hidráulico para admitir sellos de agua adelante del empaque. • El proveedor suministrará manuales del equipo en los cuales las partes estén claramente identificadas. • Los manuales del equipo contendrán indicaciones sobre aspectos auxiliares, tales como lubricación y otros, Además, deberán proporcionar la información siguiente: Procedimientos para la instalación del equipo: Descripción de la herramienta especial requerida para la instalación y mantenimiento. Procedimientos de arranque Instrucciones de operación Listado de problemas y posibles soluciones Procedimientos de inspección y mantenimiento, incluyendo desmantelamiento de equipo Dibujos ilustrando e identificando cada una de las partes en el ensamble del equipo para poder ordenar refacciones.
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Las curvas de operación de bombas se deberán incluir como partes de los manuales del equipo Tablas de partes estándares intercambiables, tales como rodamientos, sellos, etc.
Canales, ríos o manantiales En poblados con canales de riego permanentemente alimentados por ríos o presas con agua todo el año o con manantiales cubiertos por yacimientos subterráneos, estas fuentes son óptimas para el abastecimiento de agua potable, siempre y cuando no se conduzca por ellos agua que pudiera presentar inconvenientes en cuanto a su calidad. Para la definición de los rangos gasto - carga en este tipo de fuentes de agua, se analizaron los tipos de bombas aplicables, como son las bombas verticales de columna corta, las cuales tomarían el agua de un cárcamo de bombeo.
“CAPTACIÓN DIRECTA CON BOMBA CENTRÍFUGA HORIZONTAL”
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Conclusiones: La capacitación directa se usa cuando la fuente está limpia de sedimentos La bomba es recomendable en zonas rurales de menor población. Es muy importante saber realizar este tipo de diseño, dado que a partir de esta podemos calcular elcaudal para realizar un proyecto de abastecimiento de agua para una determinada población Es muy importante saber realizar este tipo de diseño, dado que a partir de esta podemos calcular el caudal para realizar un proyecto de abastecimiento de agua para una determinada población. La altura del nivel positiva de succión (NPSH) es pequeño La práctica realizada es de gran ayuda para nuestra formación en la ingeniería civil puesto que ya podemos realizar el diseño del tema. Es muy importante saber realizar este tipo de diseño, dado que a partir de esta podemos calcular el caudal para realizar un proyecto de abastecimiento de agua para una determinada población.
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BLIBLIOGRAFÍA:
- - Manual de Hidraulica, Azevedo Netto
-
- Diseño de acueductos y alcantarillados, Ricardo Alfredo López Cualla.
-
http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/Eval._Hidro2.pdf
http://fainweb.uncoma.edu.ar/La.M.Hi/textos/Pequenas%20centrales/UNIDAD%202.pdf
- Hidráulica de tuberías, Juan Saldarriaga
- guías para el diseño y construcción de estaciones de bombeo de agua potable. OMS, lima 2005
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PLANO DE MEDIDAS CON LOS RESULTADOS DEL DISEÑO TOMADAS FINALMENTE
- La altura del nivel positivo de succión(NPSH) es pequeño.
- La práctica realizada es de gran ayuda para nuestra formación en la ingeniería civil puesto que ya podemos realizar el diseño del tema.
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