Diametro economico

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 6 (1436 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 21 de noviembre de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000

Estimación del diámetro económico de la tubería de un sistema de bombeo
Allasia, Daniel G.
Instituto de Pesquisas Hidráulicas - UFRGS - Brasil. Depto de Hidraulica -Facultad de Ingeniería - UNNE. E-mail: dgallasia@yahoo.com RESUMEN

En este trabajo se presenta un método numérico para la determinación deldiámetro más económico de la tubería de un sistema de bombeo. En el método se tienen en cuenta los costos de instalación y explotación en función del material, liquido transportado y régimen de escurrimento. En esencia, se procura un diámetro que anule el valor de función derivada de la funcion del costo dependiente del diámetro y basada en las premisas anteriores. Al final sepresenta una aplicacióndelmétodo para cálculo de cañerias de impulsión para el caso de desagües pluviales.
INTRODUCCION

Hasta hace algunos años, los ingenieros hidráulicos utilizaban fórmulas como la de Bresse para el cálculo del diámetro de una impulsión: D = 1,5 . Q0,5 (1)

Este tipo de fórmulas, al no considerar los costos de operación, dan valores de diámetros relativamente grandes, que conducen el líquidobombeado con velocidades bajas (menores a 1m/s). Otro método expeditivo muy utilizado consiste en fijar una velocidad de escurrimento (según la propia experiencia del proyectista) y, a partir de la ecuación de continuidad, determinar un valor de diámetro. Se percibe entonces la necesidad de contar con un método que tenga en cuenta los factores intervinientes en un sistema de bombeo para la determinacióndel diámetro económico de la cañería de impulsión de los sistemas de bombeo.
PLANTEO GENERAL

Al bombear un caudal Q a la altura Hg , utilizar un diámetro pequeño disminuye los costos de instalación, pero aumenta la velocidad del agua, lo que ocasiona mayores pérdidas Hr en la cañería. Por lo tanto, la bomba necesaria deberá tener una capacidad mayor, con el consecuente aumento del costo deadquisición y del gasto en energía durante su operación. Entonces, es posible percibir que el costo total de un sistema de bombeo estará dado por: C = C1(D) + C2(D) +C3(D) (2)

En esta ecuación, el primer término representa el costo de instalación de la tubería, que es proporcional a la longitud y al diámetro (aunque no linearmente). Por lo tanto: C1 = p . Dα . L . a (3)

UNIVERSIDAD NACIONALDEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000

donde p es en costo por metro de la tubería instalada; D el diámetro de la tubería; αun exponente que expresa la no linearidad entre el costo de la conducción y el diámetro; L la longitud de la conducción y a la tasa de amortización. La tasa de amortización puede ser calculada a través de la siguiente ecuación: (4) (1 + i )t − 1 Estaecuación se utiliza para calcular la amortización de una inversión a lo largo de los t años útiles de la instalación, al tipo de interés real. El valor del coeficiente α fue estudiado por diversos autores y resultando en los siguientes valores condensados en la tabla 3.1. E. Mendiluce (1966) A. Melzer (1964) Vibert – Agüera Soriano (1987) Prevedello (2000) Allasia (2000)
*ver aplicación al finaldel presente trabajo

a=

(1 + i )t .i

1 2 1,5 1,68 1.2-2*

El segundo término de la (1) tiene en cuenta el costo anual de explotación, que se obtiene de la multiplicación entre la potencia P de la bomba, por el número de horas de funcionamiento (n) y por el precio unitario de la energía (s). Entonces, este término se podrá calcular a través de la siguiente expresión: C 2 ( D) = n ⋅ s ⋅ P ⋅365 = n ⋅ s ⋅ 365 ⋅ donde: h: presión al final de la tubería Hr: Pérdida de carga η: rendimiento del conjunto motor - bomba n: número de horas diarias de funcionamiento de la estación de bombeo s: costo de la energía, por kwh Dado que Hg y h son independientes del diámetro, ellos no aparecerán en la derivada de la (4). Para calcular las pérdida en la conducción puede utilizarse la ecuación de...
tracking img