Selección de válvulas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA
Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola

Bombas y Estaciones de Bombeo
Taller sobre selección de válvulas de aire y purga

13 de enero de 2012
José Antonio Forero Saavedra

GRUPO 5
Ivan Dario Castillo Molano
Hernán Dario Gomez
Jorge Andrés Valencia

Para el sistema de la figura 1 seleccione la válvula o válvulas de aireque usted considere necesarias para la protección de la tubería, como la válvula de purga, teniendo en cuenta la siguiente información:

Tubería de aluminio con CHW= 120. El caudal de agua es 70 litros por segundo, el diámetro interno es de 9 pulgadas, el factor de seguridad N=2, el coeficiente de las válvulas de aire C= 0.5 y el espesor de la pared del tubo es 0.051 pulgadas, la distanciahorizontal entre la válvula de descarga y el punto 2 es 1690 metros.

Información complementaria:


Punto. | V descarga. | 1 | 2 | 3 | 4 |
L desde V descarga (m) | 0 | 500 | 1700 | 2300 | 4200 |
Cota grad Hid (msnm) | 1610 | 1602.76 | 1585.38 | 1576.69 | 1549.18 |
Cota eje tuber (msnm) | 1530 | 1524 | 1540 | 1541 | 1450 |

Utilice tanto el procedimiento AMES como el procedimiento Apcopara la tubería de aluminio. Asuma ahora que la tubería es de hierro dúctil, CHW = 110 y utilice el procedimiento de Apco y su catalogo para seleccionar las válvulas de aire. (Espesor de pared de tubo de hierro dúctil = 0.26 pulgadas.)

Teniendo en cuenta que todo punto bajo debe purgarse, es necesario instalar una válvula de purga en el punto 1 para lavar la tubería, para este caso se tiene:d=D65(T*Z0.5/L)0.5

En donde:

d= diámetro de la válvula de purga (m).
D= diámetro de la tubería (m).
T= tiempo de descarga en horas.
L= distancia horizontal entre la válvula de descarga y el punto 2 (m).

z=cota1+cota22-cota3

z=cotavdescarga+cotapunto22-cotapunto1

Asumiendo un tiempo de descarga de 1 hora aproximadamente:

z=1530+15402-1524=11 metrosd=9pulg*0.0254m/pulg65(1*110.5/1690)0.5=0.07939m=3.125 pulg.

Lo cual quiere decir que se necesita una válvula de control o válvula de purga de 31/8 pulgadas.

Por otro lado teniendo en cuenta las recomendaciones de que son necesarias la instalación de válvulas cinéticas en puntos altos o cimas, es necesario poner válvulas cinéticas inmediatamente después de la válvula de descarga, en el punto 2 y en el punto 3, otrarecomendación es poner válvulas cinéticas en incrementos o decrementos de pendiente por lo que en el punto 1 también es necesario poner una válvula cinética. En líneas de gran longitud horizontal o de baja pendiente es importante utilizar válvulas automáticas aproximadamente cada 450 a 750 metros, teniendo en cuenta que todas las pendientes son relativamente pequeñas:

Tramo | Longitud (m) |Pendiente (%) |
V desc - 1 | 500 | -1.2 |
1- 2 | 1200 | 1.33 |
2-3 | 600 | 0.166 |
3- 4 | 1900 | -4.79 |

Teniendo en cuenta la tabla anterior y la decisión de poner las válvulas en los puntos anteriormente citados, se ve que para el tramo que va desde la válvula de descarga hasta el punto 1 posee una longitud de 500 metros, según la recomendación es necesario poner válvulas cada 450 a750 metros, pero como hay válvulas cinéticas tanto en la válvula de descarga como en el punto 1, no es necesario poner mas válvulas en ese tramo. Analizando del mismo modo el tramo 1-2 se observa que la longitud de este tramo es de 1200 metros, por lo tanto es necesario poner una válvula automática entre los puntos 1 y 2, esta se encontrara a una distancia intermedia, es decir en la mitad deltramo. Para el tramo 2-3 no se pondrá ningún tipo de válvulas y la razón es la misma que la explicada para el primer tramo. Por ultimo para el tramo 3-4 se ve que la longitud de este es de 1900 metros por lo que se utilizaran dos válvulas automáticas separadas 650 metros, la primera válvula será la válvula cinética que estará en el punto 3 como ya se menciono anteriormente.

La siguiente tabla...