Ejemplo calculo

MEMORIAS HIDRAULICAS PARQUE PRINCIPAL LA BELLEZA - SANTANDER

ENERO DE 2010.

PARQUE CENTENARIO CONTRATACION - SANTANDER MEMORIAS HIDRAULICAS

INDICE GENERAL PAGINA

INTRODUCCION

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1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA 1.1. RED HIDRAULICA. Tabla 1. Condiciones de funcionamiento de aparatos sanitarios (Uso público). 1.2. MANEJO DE AGUAS NEGRAS. 1.3. MANEJO DE AGUAS LLUVIAS.

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2. METODOLOGIA Y DISEÑO DEL SISTEMA PROPUESTO 2.1. PARAMETROS Y DISEÑO DE LA RED. 2.2. PLANO GENERAL. 2.3. DETALLE CONSTRUCTIVO DE LOS TANQUES. 2.3.1. PLANTA TANQUE 1. 2.3.1. PLANTA TANQUE 2. 2.3.1. CORTE A-A TANQUE 2.

5 5 7 8 8 8 9

Elaboro: Rd_12

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PARQUE CENTENARIO CONTRATACION - SANTANDER MEMORIAS HIDRAULICAS

MEMORIAS HIDRAULICAS PARQUE CENTENARIO CONTRATACIÓN – SANTANDER

INTRODUCCION Con la remodelación del Parque Centenario del municipio de Contratación se plantea la implementación de un medio hidráulico no convencional separado en de dos sistemas, uno que captara el agua lluvia y otro que dispondrá de ella para gastos varios dentro del parque y la proyección de dar cobertura a las baterías sanitarias del Colegio ITIS.

1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA

1.1. RED HIDRAULICA. El suministro de agua se dará en un sistema de gravedad iniciando desde un tanque enterrado ubicado en la parte alta del parque desde donde se dará servicio a 2 puntos en la fuente del centro del parque, 2 puntos de toma en las jardineras y 14 unidades sanitarias dentro del colegio ITIS. El diseño de la red hidráulica tiene como objeto determinar los menores tamaños posibles para la tubería de suministro de agua potable, así como la presión mínima a la entrada del punto de suministro y la magnitud de los caudales esperados en la red, tal que ésta funcione en condiciones de servicio adecuadas. El diseño hidráulico como tal presenta el siguiente conjunto de consideraciones en su concepción: - Se traza una red abierta de longitud mínima desde los aparatos más alejados hacia el punto de alimentación. - Los cambios de dirección se efectúan predominantemente a 90°. - Por comodidad en la construcción y por economía, el trazado trata de ir directamente desde la alimentación hasta los aparatos. - La velocidad máxima de circulación en un tramo de tubería no debe ser superior a 2 m/s. - El flujo en la tubería es a presión, se utilizara tubería PVC presión Ф = ½”, ¾” y 1 ½”.

Elaboro: Rd_12

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El diseño de la red utiliza las ecuaciones de la mecánica de fluidos referentes al flujo incompresible permanente, calculando las pérdidas de energía mediante la ecuación de Darcy-Weisbach (determinando por lo tanto el factor de fricción de cada tubería) y pudiendo obtener los caudales de diseño mediante la aplicación del método de Hunter modificado.

Tabla 1. Condiciones de funcionamiento de aparatos sanitarios (Uso público). Aparato

Caudal (l/s)

Presión mínima (m.c.a.)

UC

Diámetro alimentación

Inodoro de tanque

0.3 - 0.35

2

3

½”

Lavamanos

0.25 - 0.45

2

2

½”

El método original de Hunter, definió una unidad de consumo como el caudal máximo demandado por un lavamanos tipo privado, equivalente a un caudal de 1 pie³/min (0.472 l/s). El método de Hunter modificado transforma el método de diseño original de Hunter en un método relativamente “económico” desde el punto de vista de la estimación de los caudales de los aparatos sanitarios. De esta forma, el método sugerido directamente por el ICONTEC(NTC1500- Código Colombiano de Fontanería), opera con caudales normales o promedios para los diferentes aparatos sanitarios, sin llegar a los extremos de caudal del método Hunter original. Este hecho, obliga a la consideración de un valor diferente para la unidad de consumo a partir de los siguientes valores presentados por el método original de Hunter: Caudal mínimo: 0.2 l/s Caudal máximo: 0.47 l/s

Luego, la unidad de abasto para el método modificado corresponde a un caudal promedio de 0.33 l/s, denominada Unidad de Consumo (UC) tal que: 1 UC = 0.33 l/s = 20 l/min De esta forma, el caudal promedio equivale a un incremento de casi el 50% de los caudales mínimos planteados originalmente por Hunter. El diseño entonces, requiere la asignación de UC para cada tramo de la red según el tipo de aparatos que alimentará (Ver Tabla 1), para luego determinar el caudal máximo probable en términos de las unidades de consumo, para lo cual tomamos la siguiente ecuación para unidades de consumo entre 3 < UC < 240: Q = 0.1163 (UC) 0.6875, para aparatos comunes.

Elaboro: Rd_12

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1.2. MANEJO DE AGUAS NEGRAS. El presente proyecto no contempla el manejo de aguas negras.

1.3. MANEJO DE AGUAS LLUVIAS. La escorrentía superficial generada durante las lluvias será encausada por elementos naturales ubicados en el parque, la mayoría de este caudal seguirá su curso natural hacia los sumideros ubicados en la vía pública, pero una fracción será recolectada por pequeñas caja con tragantes para conducirlas hacia el tanque 2 ubicado en la parte baja del parque, el cual cuenta con un diseño interno que le permitirá tener función de , desarenador y trampa de flotantes; y posteriormente una pequeña unidad adjunta de bombeo de motor eléctrico será la encargada de impulsar las aguas al tanque 1 ubicado en la parte alta del parque.

2. METODOLOGIA Y DISEÑO DEL SISTEMA PROPUESTO

2.1. PARAMETROS Y DISEÑO DE LA RED. El procedimiento de diseño de la red comienza con su trazado en planta y la identificación de tramos por unidades de consumo acumuladas desde los aparatos más alejados hacia el tanque principal, para posteriormente seleccionar de los diámetros de la Tabla 2 los menores valores posibles que permitan un suministro adecuado según las consideraciones dadas por la NTC1500.

TIPO

Diámetro nominal mmIn

Diámetro efectivo (mm)

RDE 13.5 PVC Presión: 2.17 MPa

21

½

18.18

RDE 21 PVC Presión: 1.38 MPa

26 33 48

¾ 1 1½

23.63 30.20 43.68

Al determinar la demanda crítica hemos tomado un consumo de 2 uc por cada una de las 14 unidades sanitarias. La Demanda obtenida fue de 28 uc (1.14 lps) para las baterías sanitarias en el colegio (caudal critico) y un total de 36 uc (1.36 lps) en toda la red. Para efectos prácticos de diseño tomamos el caudal crítico como un QMH. Elaboro: Rd_12

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QMD = QMH / 1.4 = 0.81 lps El Volumen ideal de almacenamiento (0.33 * QMD * 86.4) = 23 M3, sin embargo se determina que para efectos prácticos del proyecto cada tanque tendrá las siguientes dimensiones: 3x2x1.5m. Calculo de acometida del Tanque alto: Volumen de Tanque: 9 m3. Tiempo de llenado: 2 horas Q= 9000 / ( 2.0 * 3600 ) = 1.25 lps. Para un D= 1 ½“, tenemos que V= (4 * 1.25) / ( ((1.5 * 0.0254)2 )* 1000 π ) = 1.1 m/s. 0.6 m/s > 1.1 > 2.0 m/s

ok.

Calculo del bombeo entre tanques: Caudal de bombeo =

1.25 lps

Cabeza requerida en Tanque = Altura de succión = Perdidas de succión= Altura impulsión = Perdidas impulsión =

1.0 m 1.0 m 1.5 m 5.0 m 1.5 m.

Cabeza Dinámica Total =

10 m

Potencia de equipo: eficiencia, e = 60 %. P = ( 1.25 * 10 ) / ( 76 *0.6 ) = 0.27 hp Especificaciones Moto-bomba:

Elaboro: Rd_12

{Qmin = 1.25 lps / 19 gpm {HDT = 10 m. {HSmin = 2.5 m {Potencia = 0.5 hp.

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2.2. PLANO GENERAL. A continuación se presenta el plano esquemático de la red propuesta para el proyecto en el Parque Centenario del municipio de Contratación-Santander, en la que se observa claramente la ubicación de los dos tanques y las especificaciones de la tubería a utilizar.

32.00 m

N Tanque 1 (Enterrado)

PVC presión 1½”

PVC presión ½”

PVC presión ¾” 32.00 m

Puntos de Toma ½”

PVC presión 1½” Tragantes 3” B

ALL 3”

Tanque 2 (Enterrado) ALL 3”

PARQUE CENTENARIO Baterías Sanitarias ITIS

Elaboro: Rd_12

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2.3. DETALLE CONSTRUCTIVO DE LOS TANQUES.

2.3.1. PLANTA TANQUE 1.

Las Dimensiones internas del Tanque 1 serán 3.0x2.0x1.6m y tendrá una tubería de rebose en PVC ALL 3”, además de las tuberías de entrada y salida en PVC presión 1½” RDE 21.

e=0.10m

Tanque 1 (3.0x2.0x1.6m)

De Tanque 2 PVC presión 1½” RDE 21

A Red PVC presión 1½” RDE 21

Tapa de acceso 0.60x0.50m

Rebose ALL 3”

2.3.1. PLANTA TANQUE 2.

Las Dimensiones internas del Tanque 2 serán 3.0x2.0x1.6m y tendrá una tubería de rebose en PVC ALL 3”, la entrada de aguas lluvias en PVC ALL 3”, tramo de succión Hf 3” con pie coladera y una tubería de limpieza de la zona de lodos en Hf 3”, Además se recomienda la instalación de un sensor de nivel que estará conectado a la motobomba.

Caja Motobomba 1.2x0.8x0.7

B

a Tanque 1 PVC presión 1½”

Rebose ALL 3”

De rejillas/tragantes ALL 3”

A Sensor de Nivel 0.70 m

A Pie coladera HF 3”

Tapa de acceso 0.60x0.50m

Salida de Lodos HF 3” Tanque 2 (3.0x2.0x1.5m) e=0.10m

Elaboro: Rd_12

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2.3.1. CORTE A-A TANQUE 2.

0.80m

e=0.10m

1.50 m 1.95 m 1.75 m ZONA DE LODOS

Válvula y Tubería HF 3”

…

Elaboro: Rd_12

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