SISTEMA DE AGUA El sistema hidráulico consistirá en el circuito más simple posible, ya que no hay grandes requerimientos de presiones en el sistema. Por tal motivo, el sistema consistirá en un pozo de almacenamiento y una bomba de alimentación. Según el Reglamento Nacional de Edificaciones, se deberá tener pozos de almacenamiento para el sistema de agua para el consumo humano, junto con el sistema de agua de procesos. Consideraciones y recomendaciones generales: Se utilizaran tuberías de PVC por su bajo costo y las siguientes propiedades físicas y químicas: No acepta incrustaciones, conservando inalterable su capacidad de conducción. Bajo coeficiente de fricción y pérdida de carga. Livianos y fáciles de transporte. Instalación sencilla, rápida y económica. No se oxida ni se corroe, gran resistencia a la acción de sueles y aguas agresivas. Excelente aislante eléctrico, resistente a la corrosión galvánica y electrolítica. No tóxica, no transmite olor ni sabor. En general, el Reglamento Nacional de Edificaciones recomienda lo siguiente: La profundidad del medidor debe ser de 1 metro. Para estimar los diámetros de tuberías utilizar el método de hunter para tuberías de caudal desconocido. La presión estática máxima permisible: 50 mca (0.490 MPa). Presión mínima de salida de los aparatos sanitarios: 2 mca (0.020 MPa). Distancia del desagüe: 0.5 m horizontal, mínimo sobre 15 cm. El sistema cuenta con una disposición de accesorios que evita el golpe de ariete.
Cálculos en la instalación de agua y desagüe para una planta procesa-dora de leche
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SISTEMA DE AGUA
El sistema hidráulico consistirá en el circuito más simple posible, ya que no hay grandes
requerimientos de presiones en el sistema. Por tal motivo, el sistema consistirá en un pozo de
almacenamiento y una bomba de alimentación. Según el Reglamento Nacional de
Edificaciones, se deberá tener pozos de almacenamiento para el sistema de agua para el
consumo humano, junto con el sistema de agua de procesos.
Consideraciones y recomendaciones generales:
Se utilizaran tuberías de PVC por su bajo costo y las siguientes propiedades físicas y químicas:
No acepta incrustaciones, conservando inalterable su capacidad de conducción.
Bajo coeficiente de fricción y pérdida de carga.
Livianos y fáciles de transporte.
Instalación sencilla, rápida y económica.
No se oxida ni se corroe, gran resistencia a la acción de sueles y aguas agresivas.
Excelente aislante eléctrico, resistente a la corrosión galvánica y electrolítica.
No tóxica, no transmite olor ni sabor.
En general, el Reglamento Nacional de Edificaciones recomienda lo siguiente:
La profundidad del medidor debe ser de 1 metro.
Para estimar los diámetros de tuberías utilizar el método de hunter para tuberías de caudal
desconocido.
La presión estática máxima permisible: 50 mca (0.490 MPa).
Presión mínima de salida de los aparatos sanitarios: 2 mca (0.020 MPa).
Distancia del desagüe: 0.5 m horizontal, mínimo sobre 15 cm.
El sistema cuenta con una disposición de accesorios que evita el golpe de ariete.
Caudales y dimensionamiento de tuberías
Calculo de lavatorios, grifos, urinarios, inodoros:
Se utilizara el método de Hunter que plantea unidades de gasto por cada ramal de tubería para
estimar diámetros. En los anexos de Normas Sanitarias en Edificaciones (N.S.E.), artículo
S.222.3.01, se puede encontrar la información necesaria para estos cálculos.
Se determina las unidades de gasto:
Tabla 1 Unidades de gasto para el cálculo de la distribución de agua en los edificios
(aparatos de uso público)
Fuente: Instalaciones Sanitarias en Edificaciones
Con las UG se calcula los gastos probables en l/s
Tabla 2 Gastos probables para aplicación de método de hunter (L/seg)
Fuente: Instalaciones Sanitarias en Edificaciones
Para el caudal hallado con la tabla anterior, se recomienda un rango de diámetros de tuberías.
Estas recomendaciones se encuentran en la tabla siguiente:
Tabla 3 Diámetros recomendados según diferentes tipos de caudal
Fuente: Instalaciones Sanitarias
Determinación del caudal y dimensionamiento de las tuberías
Para inodoros con tanque, duchas y urinarios con válvula semiautomática, se
puede ver en el Anexo 2 que el consumo es de 5,4 y 5 UG respectivamente. En base a
la tabla del Anexo 3 se puede ver que el consumo estimado será de Q=0,23 l/s, 0.18 l/s
y 0,23 l/s entonces se puede estimar que el tamaño de las tuberías para estos
accesorios es de 1/2”.
Para lavatorios corrientes, del Anexo 2 se puede observar que el consumo será de 2
UG, con un caudal estimado de Q=0.08 l/s, entonces se puede estimar que el tamaño
de las tuberías para los lavaderos es de 1/2”.
Para grifos de zona de lavado se está estimando en base a la opción lavaderos de
ropa, que consume 6 UG según el Anexo 2 y con un caudal de Q=0.25 l/s. Para este
caudal la tabla 3 indica que se debe utilizar una tubería con diámetro de 3/4”.
El siguiente cuadro resume los caudales y diámetros seleccionados hasta el momento. Los
ramales y sub-ramales se han calculado sumando los caudales de cada sección y
relacionándolos con la ecuación del caudal y la velocidad calculada y se han seleccionado los
diámetros más comerciales.
UG GASTO
INODORO TANQUE A 5 0.23
URINARIO VALVULA B 5 0.91
LAVATORIO C 2 O.08
DUCHA D 4 0.18
LAVADERO COCINA RESTAURANT E 4 0.18
LAVADERO DE ROPA F 6 0.94
ZONA 1 UG GASTO DIAMETRO
BANOS- VESTIDOR VARONES
G 3*A+2*B 25 0.67 1''
H 5*C 10 0.34 3/4''
I 5*D 20 0.54 3/4''
BANOS-VESTIDOR MUJERES
J 4*A 20 0.54 3/4''
K 5*C 10 0.34 3/4''
L 4*D 16 0.46 3/4''
LABORATORIO M 1*F 6 0.25 3/4''
LAVADO MOLDES N 2*F 12 0.38 3/4''
AGUA SALMUERA O 2*F 12 0.38 3/4''
LAVADO PORONGOS P 4*F 24 0.5 3/4''
ZONA TRATAMIENTO LECHE Q 2*F 12 0.38 3/4''
LAVADO TANQUE REFRIGE. R 2*F 12 0.38 3/4''
LIMPIEZA AMBIENTE S 1*F 6 0.25 3/4''
UG GASTO DIAMETRO
ZONA 1 BAÑO-VESTIDOR HOMBRE 55 1.19 1''
BAÑO-VESTIDOR MUJER 46 1.13 1''
ZONA DE TRATAMIENTO 12 0.38 3/4''
LABORATORIO 6 0.61 3/4''
LAVADO MOLDES 12 0.38 3/4''
AGUA SALMUERA 12 0.38 3/4''
LAVADO TANQUE REFRIGERACION 12 0.38 3/4''
LAVADO PORONGOS 24 0.5 3/4''
LIMPIEZA AMBIENTE 6 0.25 3/4''
TOTAL 185 2.33 1 1/2''
UG GASTO DIAMETRO
RAMAL 1 G+H+I 55 1.19 1''
RAMAL 2 J+K+L 46 1.03 1''
RAMAL 3 R1+R2+R4+R5+R6 185 2.33 1 1/2''
RAMAL 4 R+P+S 42 0.95 1''
RAMAL 5 M+N+O 30 0.75 1''
RAMAL 6 Q 12 0.38 3/4''
Diagrama referencial de los ramales ZONA 1
Cálculo de bombas alimentadoras a los sistemas de agua para el consumo humano y
maquinaria
Cálculo realizado para el Ramal 3
Caudal total: 0.00233 m3/s
Diámetro Ф= 1 1/2’’ pulgadas = 0.0381 m
Recalculando la velocidad:
V 2.05 m/s , cumple con la recomendación de la norma (Tabla).
Calculando el número de Reynolds:
Dónde:
v = viscosidad cinemática del fluido, siendo para nuestro caso:
v = 0.8 x 10-6 N.s/m2 (T= 30 °C)
Re
Agua
T(°C) 30
v( N.s/m2 ) 0,800 · 10-6
Se obtiene:
D(pulg) D(m) Q(m3/s) Re
RAMAL 3 1 1/2’’ 0,0381 0,00233 9.8E+04
Entonces:
Considerando un valor de rugosidad absoluta (K) igual a 0.0015 mm para PVC
El valor de la rugosidad relativa es:
Por lo tanto el coeficiente de fricción es:
Una vez conocido el coeficiente de fricción es posible calcular el valor de las pérdidas en la
tubería. Del diagrama de Moody.
β ζ
RAMAL 3 0,00004 0,018
Cálculo de pérdidas:
Para este cálculo se tomará la rama del sistema de tuberías que está más alejada de la bomba,
es decir para la rama de tubería más larga y que presenta mayor cantidad de accesorios.
La longitud total equivalente será 38.5 m para d=1 1/2’’ pulgadas (0.0381 m)
Cálculo de pérdidas usando el método de las longitudes equivalente: