diseño de una linea de aduccion

DISEÑO DE LÍNEA DE ADUCCIÓN POR BOMBEO

1. DATOS O INFORMACIÓN DISPONIBLE
Ubicación:
Urbanización Yucatán, Parroquia Tamaca, Municipio Iribarren, Estado Lara
Demanda (Caudal)
Qdiseño = 3,00 (lts/seg)
Accesorios Presentes
Accesorio o Elemento
Cantidad
Válvula de Retención
1
Válvula de Compuerta
1
Válvula de Altitud
1
Codo de 45°
8
Codo de 90°
5

Longitud Total de Tubería deAducción
Se medirá desde el punto de colocación de la bomba hasta la entrada o punto de descarga al estanque elevado
Longitud Total = ∑ L horizontales + ∑ L verticales
∑ L horizontales = 6407,53 m
∑ L verticales = Profundidad del pozo + 23,09 + 15 + 5
Sí la Profundidad del pozo= 40 m, entonces:
∑ L verticales = 83,09 m

2. SOLUCIÓN
Selección del Diámetro:
Su determinación estarábasada en el criterio de Bresse que establece como diámetro óptimo aquel que posibilita un mínimo en la sumatoria de los costes de instalación, operación y mantenimiento.
El costo de la tubería se puede aproximar a la expresión C1 * D * L; donde C1 es un coeficiente de costo por unidad de diámetro y longitud.
El costo del conjunto Motor – Bomba se puede aproximar a la expresión C2 * P; donde C2representa un coeficiente de costo por unidad de potencia instalada.
Los coeficientes C1 y C2 incluyen de manera implícita los costos de instalación, operación y mantenimiento.
Dadas las premisas, entonces el costo total del sistema vendrá dado por la siguiente expresión:
C´ = C1 * D * L + C2 * P
Sabiendo que la potencia instalada es igual a:
; Hb = He + hf ; siendo
Sustituyendo lostérminos en la ecuación de costos y colocándola en función del diámetro D; se deduce que el costo será mínimo respecto a D sí . Obteniéndose que:

Que es la expresión de Bresse. En la cual según investigaciones llevadas a cabo por el Ing. Simón Arocha, el valor de K varía dentro del siguiente rango:
0,7 < K < 1,6 ; donde K es expresado en
Sabiendo que entonces:
0,5 m/seg < V < 2,6m/seg
Tomando V= 0,5 m/seg (el menor valor para evitar vibraciones en la tubería) y sabiendo además que Q= 3 lts/seg , el diámetro se obtiene mediante el despeje de la ecuación de velocidad antes indicada:
= 3,44”, se adoptará el inmediato superior comercial, es decir:

Material de la Tubería de Aducción
Por ser una línea de aducción hacia un estanque elevado, se escogerá como material acero alcarbono, por lo que el coeficiente C de Hazen – Williams será C= 120.
Lo anterior se fundamenta en lo dispuesta en el artículo 130 de las normas del M.S.A.S.: “Normas Sanitarias para el Proyecto, Construcción, Reparación, Reforma y Mantenimiento de Urbanizaciones, Parcelamientos y Similares Destinados a Desarrollos Residenciales, Comerciales, Industriales, Deportivos, Recreacionales, Turísticosy Otros”, de 1980; aplicable para tuberías de pequeños diámetros (de mayor frecuencia de uso), y asumiendo como la consideración desfavorable un cierto número de años de servicio.

Cálculo de Pérdidas en el Sistema
Son todas aquellas generadas por la inserción de dispositivos, así como también por arreglos geométricos a lo largo de la línea de aducción.
Cada una de estas pérdidas puede serexpresada en función de la velocidad de la manera siguiente:
Pérdidas por Accesorios (Locales)

Donde Ki es un valor que varía según del tipo de dispositivo que se trate. De esta manera:
Codos de 45°
Serán colocados en el cruce de salida del pozo se hará un arreglo con 2 codos para enterrar la tubería; además para vencer el resto de desniveles se emplearán 6 codos más de este tipo. Elcoeficiente para este tipo de arreglo es de:
K = 0,11


Codos de 90°
Se requerirá confeccionar 5 codos (4 segmentos con 3 α =30°)
K = 0,20

Válvula de Retención
Para una apertura total y un diámetro D=4”, K = 8

Válvula de Altitud
K = 2,5
Válvula de Compuerta
Para un índice de apertura = 1 ; K = 0,18

Por lo tanto

Ki = (8 * 0,11 * + 4 * 0.20 + 8 + 0.18 + 2,5) = 12,36

Por...