Abastecimiento Bomba Y Calderín

Instalación de bomba para abastecimiento de poblaciones.

Lorena Torres Fernández
2º I. Civil
Ampliación de Hidráulica

Comenzaremos definiendo el número de habitantes a los cuales beneficiará nuestro abastecimieno, la distancia que existe desde el punto de impulsión y la población, la diferencia de cota entre un punto y el otro y el tiempo de funcionamiento de la bomba.

Población| 6.000 habitantes |
Distancia | 12,5 Km |
ΔCota | 163 m |
Tiempo de funcionamiento | 8 horas |

CÁLCULOS

· Cantidad de agua diaria

6.000 habitantes x 200 L/habitante y dia = 1.200.000 L/dia |

-Caudal

1.200.000 L /28.800 s = 41,67 L/s |

-Sección, velocidad y pérdida de carga

Consultando el manual de instalación de la tubería"Canalizaciones, fundición dúctil", nos decidimos por un diámetro de Ø 250 mm.

V = (0,04167m3 / s) / π 0,1252 m = 0,8489 m/s |
J = 2,788 m/Km |
ΔHc = 2,788 m/Km x 12,5 Km = 34,85 m |

Para el cálculo de las pérdidas de carga localizadas consideramos un 10% de las continuas

ΔHL = 3,485 m |
ΔHT = 38,335 m |

Presión manométrica = 163 m + 38,335 m = 201,335 m |CURVA DE LA INSTALACIÓN

SELECCIÓN DE LA BOMBA

Decidimos realizar los cálculos con el programa "Caprari Pump Tutor".
En las preselecciones a realizar marcamos "Electrobombas monobloque/Bombas de eje horizontal"

Los siguientes procedimientos vienen más facilmente definidos con una captura de pantalla:


Tras ver las posibles bombas a elegir, y teniendo en cuenta que nos cumpla nuestrocaudal, y tratando de obtener el rendimiento más eficiente, finalmente nos decidimos:

Nos decidimos por la bomba "PM125 " , que aporta a nuestra población un Q = 42,5 L/s H = 203m.
Obteniendo un rendimiento del 75,9 %, con 10 etapas y un rodete B.

A continuación se muestra un resumen detallado gráficamente de la actuación de la bomba.

COMPARACIÓN CON LOS DIÁMETROS MENOR Y MAYOR.

Paraefectuar esta comparación suponemos que el rendimiento sería el mismo con una tubería de diámetro menor y mayor. Calcularemos la potencia de la bomba y el coste energético q supondrían estas al cabo de un año.Para obtener la potencia seguimos la fórmula:

P = (ρ g Q H) / (1000 η) |

ρDensidad del agua
gAceleración 9,81 m/s2
QCaudal 42 L/s
HAltura manométrica
ηRendimiento 0,759Tomamos como precio del kilowatio: KWh es 0,159€

Ø (mm) | €/m | Coste de la instalación (€) | Altura manométrica(m) | Potencia de la bomba (KW) | Coste en un año (€) |
150 | 33 | 412.500 | 669,45 | 363,38 | 168.710,07 |
250 | 57 | 712.500 | 201,34 | 109,29 | 50.741,16 |
300 | 74 | 925.000 | 178,47 |96,87 | 44.974,80 |

La tubería de Ø 150 tiene un coste de instalación menor, pero el gasto enérgetico que supone debido a unas pérdidas de carga mucho más elevadas la descarta como elección acertada.

La tubería de Ø 300 tiene un coste de instalación más elevado, y un gasto energético menor que la seleccionada, pero para que saliera rentable la relación con el coste energético y el dela instalación, tendríamos que contar con una vida útil de la obra bastante elevada.

Con lo cual, concluímos corroborando que nuestra tubería posee las características óptimas para ser la seleccionada.

GOLPE DE ARIETE

Tenemos una tubería de función dúctil K9, que cuenta con una resistencia a golpe de ariete de 65 bares, tiene un Ø interior de 250mm y un Ø exterior de 274 mm.
K parafundición tiene de valor 1.
D consideramos el Ø interior
e espesor de la tubería= 12mm

a= 1119,23 |

Las pérdidas de carga del golpe se obtienen mediante la siguiente expresión:

ΔH= 98,78m |

Las presión total soportada por la tubería en el momento del golpe será la suma de la presión manométrica y la presión provocada por el golpe:

ΔH= 201,34 + 98,78 = 300,12 m = 30...