Sifon invertido

Gonzalo Benavides Oyedo-Ingeniero Civil ____________________________________________________________

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ANEXO 3. EXTENSION DE RED DE ALCANTARILLADO LOTEOS LA MARINA Y PADRE EDUARDO ALVEAR COMUNA DE EL QUISCO MEMORIA DE CÁLCULO 1. 1.1. MEMORIA DE CÁLCULO SIFON INVERTIDO INTRODUCCION

De acuerdo a requerimientos específicos de ESVAL San Antonio, se ha solicitadoproyectar un sifón invertido para solucionar el problema de atravieso de la quebrada natural existente entre los dos loteos a sanear. En este informe se presentan los criterios de diseño y memoria de cálculo. 1.2. GENERALIDADES Los sifones invertidos son conductos cerrados que trabajan a presión y se utilizan para conducir aguas en el cruce de una tubería por una depresión topográfica en la quese ubica un canal, una vía, etc. 1.3. BASES DE CÁLCULO PARA UN SIFON Para que cumpla su función, un sifón debe diseñarse de la siguiente manera:

Figura Nº 1: Interpretación de la ecuación de la energía en el sifón

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Analizaremos en las posiciones 1 y2, para lo cual aplicamos la ecuación de energía específica: v2 Ei = z i + yi + i 2⋅ g Donde: zi = carga de posición, yi = carga de presión v2i= carga de velocidad ∆H = carga hidráulica.

 v2   v2  ∆H = E1 − E 2 =  z1 + y1 + 1  −  z 2 + y 2 + 2   2⋅ g   2⋅ g      Se debe cumplir que ∆H debe ser mayor a la suma de todas las pérdidas que se generen en el sifón.
1.3.1. Elementos deun sifón.

Los sifones invertidos constan de las siguientes partes:
a) Transiciones de entrada y salida

Como en la mayoría de los casos, la sección de la tubería de llegada es diferente a la adoptada para el sifón, es necesario construir una transición de entrada y de salida para pasar gradualmente de la primera a la segunda. En el diseño de una transición de entrada y salida es aconsejabletener la abertura de la parte superior del sifón un poco más debajo de la superficie normal del agua. Esto hace mínima la posibilidad de reducir la capacidad del sifón causada por la introducción de aire a este. La profundidad de sumergencia de la abertura superior del sifón se recomienda que este comprendida entre un mínimo de 1.1 hv y un máximo de 1.5 hv. (hv = carga de velocidad)
b) Rejilla deentrada

El objetivo de la rejilla es el impedir o disminuir la entrada de basuras u objetos extraños al sifón que impidan el funcionamiento correcto del ducto. Si se instala una rejilla en este punto, entonces se debe considerar las pérdidas de carga producto de la disminución de área para el paso del flujo. Esta rejilla puede ubicarse inmediatamente antes de la entrada del líquido al sifón ose puede reemplazar por una cámara de rejas emplazada antes de la cámara de entrada al sifón. En este caso, las pérdidas de carga que se producen no afectan a la hidráulica del sifón puesto que el flujo llega a la cámara de entrada con la velocidad y altura de escurrimiento normales.

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Esta cámara de rejas, debe tener una mantención diaria. c) Tuberías de presión Son tuberías que transportan agua bajo presión. Para que los costos de mantenimiento sean bajos se deben colocar machones de anclaje, para evitar que frente a peligros de erosión, las tuberías no se desplacen y continúen funcionando. Las velocidades de diseño de sifones grandes es de 2.5– 3.5 m/s, mientras que los sifones pequeños es de 1.6m/s aproximadamente, intentando siempre a que velocidad mínima de diseño sea mayor a 0.8 m/s. Un sifón se considera largo cuando su longitud es mayor a 500 veces el diámetro. d) Funcionamiento del sifón El sifón siempre funciona a presión, por lo tanto, debe estar ahogado a la entrada y a la salida. Aplicamos continuidad de energía en 1 y 2:...