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Cálculo Tren de Bombeo Huancan

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ESQUEMA DE CÁLCULO DE PÉRDIDAS LOCALES EN

TREN DE BOMBEO Y TUBERÍAS DE IMPULSIÓN

1 INFORMACIÓN GENERAL
1.1 Institución:

Municipalidad Distrital de Huancan

1.2 Fluido:

Agua subsuelo

- Temperatura = 17.5 °C
- Densidad = 998.7 kg/m3
- Gravedad = 9.77 m/s2
- Presión Atm = 68 281 Pa
- Latitud = 12.11°
- altitud =3 201 m
- aceleración de la gravedad =9.77 m/s

1.3 Participantes:
- RODRIGUEZ QUISPE Jerson
- ROJAS CRISTOBAL Franklin
- SAMANIEGO VALDEZ Percy
- TERREROS CASAS Daniel
- TOVAR VILLANUEVA Hans
- TOVAR VILLANUEVA Klaus

1.4 Lugar Y Fecha

Huancan – Huancayo; Febrero del 2015


2 DESCRIPCIÓN DE SALA DE MAQUINAS
2.1 Vistas de Elementos
- Tablero

Figura 1

- Maquinas hidráulicas
Figura 2
- Esquema de árboles de descarga
- Tubería de retorno
2.2 Árbol de descarga
- Dibujo del sistema
- Cuadro de lista de accesorios e instrumentos

LISTADO DE INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y ACCESORIOS

ITEM CANTIDAD DESCRIPCIÓN


1 1 Concéntrica (8 in-6 in)

2 1 Manómetro de presión

3 3 Respirador

4 1 Medidor de Flujo
5 3 Junta en “Y” ( = 6 in)

6 2 Válvula de Compuerta ( = 6 in)

7 2 Válvula Check ( = 6 in)

8 2 Bomba de Granes Internos (P = 90Hp)


9 2 Motor Eléctrico (P=90Hp)

10 2 Reductor concéntrico (6 in – 4 in)

11 2 Válvula de Compuerta ( = 4 in)

12 2 Juntas Gilbault ( = 4 in)

13 2 Juntas Gilbault ( = 6 in)

14 2 Codo de 90° ( = 4 in)

15 23 Juntas de Caucho ( = 6 in)

16 9 Juntas de Caucho ( = 4 in)

17 1 Vacuometro
Tabla 1

3 CÁLCULOS DE PERDIDAS
3.1 Listado de cada Accesorio con Datos de Factor “K” o Longitud
Equivalente

fuente
Nombre de Factor
Ítem Cantidad
accesorio k

válvulas Robert L. Mott,


1 2 de retención 2 Mecánica de fluidos
capitulo10, Pág. 294
Válvulas Robert L. Mott,
2 2 de check 0.675 Mecánica de fluidos
capitulo10, Pág. 294
Juntas Uniones y conexiones
3 2 “Y” 0.5 www.tedemex.com/part
e6
Uniones Uniones y conexiones
4 12 bridadas 0.08 www.tedemex.com/part
e6
Uniones y conexiones
5 1 Reducción 0.6 www.tedemex.com/part
concéntrica e6
Juntas Uniones y conexiones
6 2 0.19 www.tedemex.com/part
embridadas
e6
Tabla 2

3.2 Tabla del Listado de Accesorios y Perdidas


 El cálculo de las pérdidas en los accesorios se realizara aplicando la
siguiente formula:
2
V
hs=k ….. (1)
2g

Suponiendo que el caudal (Q) que pasa por la tubería es de 40 lt/s


hallaremos la velocidad, sabiendo que es una tubería de calibre 40 y de 6 in
de diámetro; entonces:

Q
Q=V ∗A => V = …… (2)
A

sabiendo que: Q=0.04m3/s y el A=1.864*10-2 (por tabla calibre 40, diámetro


6”), y remplazando en la ecuación (2) obtendremos:

Q 0.04
V= => V= ; donde la velocidad es: V =2.1459m/ s
A 1.864∗10−2

además, tomando el valor de la gravedad de: g=9.77 m/s 2

2
k∗V
remplazamos estos datos en la ecuación (1): hs=
2∗g
2
k∗2.1459
donde quedaría: hs= ….. (3)
2∗9.77

Ahora bien reemplazando el valor del factor “K” en la ecuación obtendremos


las perdidas realizadas en cada accesorio, estos valores lo encontraremos
en la tabla 3.

ft∗¿ 2
∗2.1459
 Hallando la perdida por fricción: hf = Di ….(4)
2∗9.77

Para hallar la perdida que se encuentra en las tuberías por fricción,


tendremos que hallar primero el factor de fricción, y para ello utilizaremos el
diagrama de Moody en función del N° Reynolds donde el primer paso a
realizar es el hallar el N° Reynolds, donde:

V∗Di
N ° ℜ= ;
υ
sabiendo que: V =2.1459m/ s, Di=0.1541 m, υ=1.15∗10−6 m2 /s;

V∗Di
Reemplazando en la ecuación: N ° ℜ=
υ
; obtendremos que:

V∗Di 2.1459∗0.1541
N ° ℜ= => N ° ℜ= => N ° ℜ=2.8437∗105
υ 1.02∗10−2

Utilizando el diagrama de Moody hallaremos el Factor de Fricción

Figura 3; Diagrama de Moody

El factor de fricción por el diagrama de Moody es: ft=0.0285

Remplazando los valores en la ecuación (4)

ft∗¿ 2
∗2.1459
Di ; donde : ft=0.0285 ; ¿=4.15 m; Di=0.1541 m
hf =
2∗9.77
Entonces la pérdida por fricción es igual:

0.0285∗4.15 2
∗2.1459
0.1541 => hf =0.1809
hf =
2∗9.77

Una vez hallado las perdidas procederemos a rellenar el cuadro de datos


para así encontrar la pérdida total del sistema.

Ítem Cantidad Nombre de accesorio Factor k hs

válvulas de
1 2 2 0.94 m
retención

Válvulas de check
2 2 0.675 0.295 m

Juntas “Y”
3 2 0.5 0.235 m

Uniones pernadas
4 12 0.08 0.226 m

Reducción
5 1 0.6 0.141 m
concéntrica

Juntas embridadas
6 2 0.19 0.089 m

7 Perdidas por fricción 0.1809 m

Total 2.1069 m

Tabla 3
4 TUBERIA DE IMPULSIÓN
- Calculo de perdida de longitud (hL)
L=3650m; C1=150; D=8 in

D=8
L=3650 m
C=150

Q=40l/s

Transformando el caudal para tubería de C=100

Caudal C
40 150
Q 100

Q=26.66

Usando
el
monogr S1 = 7 m/km
ama de
Hassen
William
s La perdida a lo largo de la tuberia es:

HL = 7 m/km x 3650 m
HL =25.55 m

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