CONTENIDO INTRODUCCIÓN. ………………………………………………………….………..…….…….03 OBJETIVOS. ………………………………………………………………………...…….……..03 ANTECEDENTES………………………………………………………………………………..04 ALCANSES. ……………………….………………………………..….…………………….….04 JUSTIFICACION. ……………………………………………….…………………………..…...04 REVICION DE LITERATURA. ……………………………..…………………………..…........05 DISEÑO Y CÁLCULOS. …………………………………….….…... …......................................17 CONDUCCION……………………….……………..……………..………….…….…..17 Conducción por gravedad………………………….……. ……………..............17 Conducción por bombeo………………………….…….……. ………..............17 Perdidas de carga en conducción………………. ………....….……….….. …..23 ALMACENAMIENTO. ……………………………………………………….……......28 Volumen de equilibrio. ….……………………...………..……………...…….28 Reservorio……………………………………………………….……………..36 LÍNEA DE ADUCCIÓN. …………………………………………………………….....38 LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN. ….……………………...………..……………...……….40 Método de Hardy Cross………………………………………….……………..45 Verificación de presiones……………………………………….………….…..49 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. …….…………………………………..….…....51
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Conduccion, Almacenamiento, Aduccion y Distribucion
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Las tuberías irán colocadas en el lado de la calle que tengan el mayor número de
conexiones, dejando el centro de la calle para las cloacas.
La ubicación de accesorios, así como de los grifos se han dado en función del
tipo de red, cálculo de presiones, diámetros y de mandas de abastecimiento de
agua.
RECOMENDACIONES
Se debe utilizar el menor diámetro calculado, con el fin de obtener un diseño
económico.
Se debe colocar el menor número de cámaras rompe presión para disminuir el
costo.
La tubería debe ir como mínimo a 0.80m de la superficie.
En el diseño de una red de distribución, esta debe de ser de preferencia una red
cerrada puesto que esta es la que mejores ventajas ofrece para el sistema de
abastecimiento de agua.
Las tuberías de distribución deben proyectarse para todas las calles a las que
den frente a uno o más parcelas y formando mallas.
Colocar válvulas para sectorizar, hasta 350 m. en caso de interrupción, cerrando
un máximo de 4 llaves o dejando sin servicio solamente a dos cuadras
Las velocidades en todos los tramos deben de encontrarse entre los valores :
0.60
ms < V < 5
ms
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Las sobre presiones dinámicas también deben encontrarse dentro de los
límites permisibles:
15 m.c.a < P < 50 m.c.a. (Tubería PVC clase5)
IX. BIBLIOGRAFIA.-
1.- Separatas del Curso de Abastecimiento de agua y alcantarillado. Facultad De
Ingeniería. Universidad Nacional De Cajamarca
2.- Abastecimiento de Agua Y Alcantarillado. Vierendel, Universidad Nacional De
Ingeniería, 1999
3.- Abastecimientos de Agua, Teoría y Diseño, Simón Arrocha R .Ediciones Vega . 1987
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RED DE alcantarillado
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CALCULOS Y PROCEDIMIENTO
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ANEXOS
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PLANOS
BOMBAS
Descripción de las Bombas Centrífugas y de Flujo Axial:
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El elemento rotativo de una bomba centrífuga se denomina impulsor. La forma del impulsor puede forzar al agua a salir en un plano perpendicular a su eje (flujo radial); puede dar al agua una velocidad con componentes tanto axial como radial (flujo mixto) o puede inducir un flujo en espiral en cilindros coaxiales según la dirección del eje (flujo axial). Normalmente, a las máquinas con flujo radial o mixto se les denomina bombas centrífugas, mientras a las de flujo axial se las llama bombas de flujo axial o bombas de hélice. Los impulsores de las bombas radiales y de las mixtas pueden abiertos o cerrados. Los impulsores abiertos consisten en un eje al cual están unidos los álabes, mientras que los impulsores cerrados tienen láminas (o cubiertas) a cada lado de los álabes.
Las bombas de flujo radial tienen una envolvente helicoidal, que se denomina voluta, que quía el flujo desde el impulsor hasta el tubo de descarga. El incremento de la sección transversal a lo largo de la envolvente tiende a mantener constante la velocidad en su interior.
Algunas bombas tienen álabes difusores en la voluta. Estas bombas son conocidas como turbo bombas.
Las bombas pueden ser unicelulares o multicelulares. Una bomba unicelular tiene un único impulsor, mientras que una multicelular tiene dos o mas impulsores dispuestos de forma que la salida de uno de ellos va a la entrada siguiente.
Es necesario emplear una disposición apropiada de las tuberías de aspiración y descarga para que una bomba centrífuga funcione con su máximo rendimiento. Por motivos económicos, el diámetro de la cubierta de la bomba en la aspiración y descarga suele ser menor que el del tubo al cual se conecta. Si existe un reductor horizontal entre la aspiración y la bomba, deberá utilizarse un reductor excéntrico para evitar la acumulación de aire. Deberá instalarse una válvula de pie (válvula de registro) en el tubo de aspiración para evitar que el agua abandone la bomba si ésta se detiene. La tubería de descarga suele incorporar una válvula de registro una válvula de cierre. La válvula de registro evita que se cree un flujo de retorno a través de la bomba en caso de que haya una caída de potencia. Las tuberías de aspiración que toman agua de un depósito duelen tener un filtro para prevenir la entrada de partículas que pudieran atascar la bomba.
Las bombas de flujo axial suelen tener solo dos o cuatro palas, por lo que tienen grandes conductos sin obstáculos, que permiten trabajar con agua que contengan elementos sólidos sin que se produzca atascos. Los álabes de algunas bombas axiales grandes son ajustables para permitir fijar la inclinación que dé el mejor rendimiento bajo condiciones reales.
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Características del Funcionamiento de las Bombas a Velocidad Constante :
El rendimiento de una bomba varía considerablemente dependiendo de las condiciones bajo las cuales esté operando. Por tanto, cuando se selecciona una bomba para una situación dada, es importante que la persona encargada de realizar dicha selección tenga información relativa el funcionamiento de las distintas bombas entre las que vaya a realizarse la elección. El fabricante de bombas suele tener información de este tipo, basada en ensayos de laboratorio, sobre su catálogo de bombas estándar. Sin embargo, algunas veces las bombas de gran capacidad se fabrican a medida. A menudo se fabrica y se ensaya un modelo de tal bomba entes de realizar el diseño final del prototipo de la bomba. Aun cuando algunas bombas centrífugas son accionadas por motores de velocidad variable, la forma mas frecuente de operación de las bombas es a velocidad constante.
La forma de los impulsores y de los álabes y su relación con la envolvente de la bomba dan lugar a variaciones en la intensidad de las pérdidas por choque, la fricción del fluido y la turbulencia. Dichos parámetros varía con la altura y el caudal, siendo responsables de las grandes modificaciones en las características de las bombas. La altura en vacío es la que desarrolla la bomba cuando no hay flujo. En el caso de las bombas centrífugas de flujo mixto, la altura en vacío es alrededor de un 10 por 100 mayor que la altura normal, que es la que corresponde al punto de máximo rendimiento, mientras que en el caso de las bombas de flujo axial la altura en vacío puede ser hasta tres veces la altura normal.
La elección de una bomba para condiciones determinadas dependerá de la velocidad de giro del motor que la acciona. Si la curva característica de una bomba para una velocidad de giro dada es conocida, la relación entre la altura y el caudal para velocidades de giro distintas puede deducirse a partir de ecuaciones.
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Bombeo de Agua con Energía Solar
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INSTALACIÓN DE TUBERÍAS EN ZANJA
La instalación de tuberías enterradas da lugar a los siguientes casos:
1. Tubería instalada en zanja estrecha.
Se dice que una tubería está instalada en zanja estrecha cuando entre la anchura de ésta, medida a nivel de la generatriz superior del tubo (B), la altura del recubrimiento sobre dicha arista (H), y el diámetro exterior del tubo (D), cumplen alguna de las siguientes relaciones:
Figura 1. Instalación en zanja estrecha.
En estas condiciones, la carga del terreno en dirección vertical suele calcularse por la fórmula de Marston:
Donde: Wz = carga vertical por metro lineal de tubería.
= peso específico del material de relleno.
Cz es un coeficiente que depende de la relación altura / anchura de la zanja y de las características geotécnicas del terreno. Puede calcularse por la expresión:
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Donde: = tg , siendo el ángulo de rozamiento interno del material del relleno.
= tg , siendo el ángulo de rozamiento del relleno con las paredes de la zanja. Habitualmente se toma = .
k = el denominado coeficiente de Rankine, o cociente entre las presiones lateral y vertical. Según Rankine:
El peso específico y el ángulo de rozamiento pueden tomarse de la tabla siguiente:
Tipo de suelo Angulo de rozamiento
interno
Peso específico en kg/m
Módulo de elasticidad en kg/cm
Arcilla normal o húmeda 12º 2.000 5 a 30Suelo turboso 12º 1.700 1 a 5Arcilla plást. arenosa 14º 1.800 15 a 40Arena arcillosa 15º 1.800 40 a 80Loess 18º 2.100 50 a 100Arcilla limosa 20º 2.000 5 a 30Greda, marga, arcilla pobre 22º 2.100 80 a 150Arena fina, polvo de roca 25º 1.800 30 a 100Arena 31º 1.700 100 a 200Grava arenosa 33º 2.000 500 a 800Grava, piedras 37º 1.900 1000 a 2000
Fuente: Gómez Poncela, Juan Manuel, 1981. Ingeniería sanitaria y ambiental, España.
Esta fórmula es válida si la tubería es más rígida que el terreno. En el caso de que la tubería sea más flexible que el terreno esta expresión se transforma en:
Un criterio para definir si la tubería es o no más flexible que el terreno, consiste en calcular el parámetro:
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Donde: Es = módulo de elasticidad del terreno.
Er = módulo de elasticidad del tubo.
s = espesor de la pared del tubo.
r = radio medio del tubo.
Si: n < 1, el tubo es más rígido que el terreno.
n > 1, el tubo es más elástico que el terreno.
2. Tubería instalada en zanja ancha o bajo terraplén.
Se considerará una tubería instalada en zanja ancha cuando no se cumplan las condiciones descritas en el punto 1. Se considerará una tubería instalada bajo terraplén cuando esté tendida sobre un pequeño rebaje del terreno original y recubierta por un terraplén.
Figura 2. Instalación en zanja ancha.
Figura 3. Instalación bajo terraplén.
En ambos casos se usa la fórmula de Marston, bajo la forma:
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Donde: Wt = carga vertical por metro lineal de tubería en zanja ancha o bajo terraplén.
Ct es un coeficiente que es función de los siguientes parámetros:
Altura relativa de la tubería sobre el terreno natural (Pj), cuya expresión es:
= ángulo de asentamiento de la tubería sobre el terreno natural.
Coeficiente de asentamiento (rs), cuyos valores son:
En zanja ancha rs = 1.
Bajo terraplén: apoyo en suelo rocoso rs = 1.
Apoyo en suelo ordinario rs = 0,5 a 0,8.
Apoyo en suelo blando rs = 0 a 0,5.
Con estos valores y la relación H/D puede determinarse Ct en la figura siguiente.
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SISTEMA DE INSTALACIÓN
Preparación De La Zanja
Ancho máximo recomendado en la cota clave, con diferentes tipos de zanja
Es recomendable no excavar la zanja con mucha anticipación a la instalación de la tubería.
No debe construirse tramos demasiado largos de zanja, para evitar:
Necesidad de apuntalar las paredes.
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El bombeo de la zanja en caso de niveles freáticos altos.
Riesgo de inundación de la zanja.
Erosión en las paredes de la zanja por aguas subterráneas.
Accidente de los trabajadores.
Ancho de la zanja
El ancho de la zanja en la cota clave de la tubería debe ser el mínimo posible, y que permita una fácil instalación y manipuleo del tubo en el interior de la zanja.
A una misma altura de recubrimiento (h) y de ancho (A), la carga vertical de tierra en una tubería es mayor en una zanja de paredes inclinadas que en una de paredes verticales. A continuación relacionamos las dimensiones de zanjas más usuales para los diferentes diámetros.
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Sobrecargas hm
Con tránsito automotor 1.00Sin transito automotor 0.60
Nota: Cuando se presente sobrecarga excesiva sobre la tubería; consulte con nuestro Departamento de Asesoría Técnica.
SISTEMA DE INSTALACIÓN
Tubos:
Apoyo del tubo
Relleno y apisonado
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Instalación
La tubería debe colocarse sobre un terreno firme y nivelado, ya sea que se instale directamente sobre la base de la excavación, o que se utilice un lecho de soporte de acuerdo con las condiciones del terreno. Se debe compactar el relleno inicial colocando en la parte inferior del tubo y a su alrededor, el apisonado puede efectuarse con pisón manual, o con un compactador mecánico. En general recomendamos:
Coloque la tubería al borde de la zanja, lista para bajarla. Debe tenerse en cuenta el abscisado del proyecto para evitar movimientos innecesarios. Los instaladores deben tener en el sitio los elementos indispensables para el montaje(uniones, anillos de caucho, lubricantes, manilas, etc.)
Apisone en capas de 10 cm desde el fondo de la zanja hasta 30 cm sobre la parte superior de la tubería.
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