Lab_20_5_15_C

INFORME DE LABORATORIO N°2 MECÁNICA DE FLUIDOS

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CUIDADANO” TEMARIO: -

ENSAYO DE PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN CODOS Y ÁNGULOS

-

COEFICIENTES DE RESISTECIA EN CODOS

MATERIA: MECÁNICA DE FLUIDOS PROFESOR: Ing. MALDONADO CARRASCO, DAVID ALBERTO CICLO:

VI

SECCIÓN:

INTEGRANTES:

•

ARONI YALLERCCO, TONY

•

PINO TORRE, JAVIER

•

TORRES MONTESINOS, SERGIO

CV61

INDICE

INTRODUCCIÓN: ........................................................................................................................... 1 1.

MARCO TEÓRICO GENERAL: ........................................................................................... 2 1.1.

Ecuación de Darcy-Weisbach: ............................................................................................ 2

1.2.

OBJETIVOS GENERALES: .............................................................................................. 4

1.3.

LOGRO: .............................................................................................................................. 4

1.4.

INSTRUMENTOS: ............................................................................................................. 5

2.

ENSAYO 1: PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN CODOS Y ÁNGULOS ................................... 5 2.1.

OBJETIVO DEL ENSAYO: ............................................................................................... 5

2.3.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:............................................................................ 6

2.4.

EVALUACIÓN DEL ENSAYO ......................................................................................... 7

3.

ENSAYO 2: COEFICIENTES DE RESISTENCIA EN CODOS Y ÁNGULOS .............. 12 3.1.

OBJETIVO DEL ENSAYO .............................................................................................. 12

3.2.

PREPARACIÓN DEL ENSAYO ..................................................................................... 12

3.3.

EJECUCIÓN DEL ENSAYO ........................................................................................... 13

3.4.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:.......................................................................... 13

3.5.

EVALUACIÓN DEL ENSAYO ....................................................................................... 14

•

DATOS DEL LABORATORIO ........................................................................................... 14

PRESIÓN ESTÁTICA .................................................................................................................. 14 4.

INVESTIGACIÓN: ACCESORIOS DE TUBERÍAS ......................................................... 20 Accesorios de uniones: .................................................................................................................. 20 Accesorios de instalación: ............................................................................................................. 21 •

Codo 90°: .......................................................................................................................... 21

•

Codo 45°: .......................................................................................................................... 22

•

Codo 180°:. ....................................................................................................................... 23

➢

Tee:.................................................................................................................................... 23

➢

Tee Recta:.......................................................................................................................... 24

➢

Tee Reductora: .................................................................................................................. 25

➢

Cruces Rectas y Reductoras: ............................................................................................. 25

➢

Reducción Bushing: .......................................................................................................... 26

➢

Reducción Campana:......................................................................................................... 27

➢

Niple: ................................................................................................................................. 27

Accesorios de control: ................................................................................................................... 28 Válvulas: ....................................................................................................................................... 28 Nomenclatura: ............................................................................................................................... 30 5.

BIBLIOGRAFÍA:.................................................................................................................... 32

INTRODUCCIÓN:

La mecánica de fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos, así mismo la rama de la física, que se encarga de los estudios del movimiento de los fluidos y las fuerzas que los provoca (Cinemática y Dinámica de los fluidos). La característica principal que define a los fluidos es su incapacidad para resistir los esfuerzos cortantes, ya que con el mínimo esfuerzo pierde su resistencia al corte.

El estudio de la mecánica de fluidos tiene una gran importancia en el área de la ingeniería, ya que esta se encarga de establecer los conceptos teórico y prácticos del comportamiento de los fluidos. En la ingeniería civil el estudio de la mecánica de fluidos se prioriza solo al análisis de los elementos líquidos (H2O), debido a su intervención dentro de la naturaleza. En el presente informe de laboratorio se desarrolla dos aspectos muy importantes de la mecánica de fluidos, abocado en su totalidad al comportamiento del fluido, en este caso agua, durante su tránsito en tuberías. Primero, la pérdida de presión en codos y ángulos, muy importante, tanto en las instalaciones sanitarias domésticas como los colosales ductos de petróleo de las empresas dedicadas a su extracción. Segundo, la determinación de Coeficientes de Resistencia en Codos y Ángulos, directamente relacionado al ensayo anterior, que facilita el cálculo de las pérdidas de presiones en tramos de tubería no continuos, es decir, con cambios de dirección (90° en nuestro caso).

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1. MARCO TEÓRICO GENERAL: La pérdida de carga en una tubería es la pérdida de energía debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí (viscosidad) y contra las paredes de la tubería en la cual el fluido está transitando (rugosidad). Una causa extra que ocasiona la pérdida de energía en la presión del fluido en una tubería es el estrechamiento de la sección transversal de la tubería, debido a los accesorios de cambio de dirección que se usan en las tuberías (codos, válvulas, tees, etc) Para describir el comportamiento de las pérdidas de presión existen muchas ecuaciones que se usan de acuerdo al fluido con el que se esté trabajando. En el caso del agua, centro de estudio en el presente informe, se presenta la ecuación de DarcyWeisbach. 1.1. Ecuación de Darcy-Weisbach: En 1857 publica otro tratado relacionado con sus investigaciones experimentales del movimiento del agua en tuberías que permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro una tubería, se conoce como ecuación de Darcy - Weisbach es una ecuación ampliamente usada en hidráulica La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada en hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro una tubería. La ecuación fue inicialmente una variante de la ecuación de Prony, desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue refinada por Julius Weisbach, de Sajonia, hasta la forma en que se conoce actualmente:

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ℎ𝑓 = 𝜆

𝐿 𝑣2 𝐷 2𝑔

Donde hf es la pérdida de carga debida a la fricción, calculada a partir de la fricción λ (término este conocido como factor de fricción de Darcy o coeficiente de rozamiento), la relación entre la longitud y el diámetro de la tubería L/D, la velocidad del flujo v, y la aceleración debida a la gravedad g que es constante. El factor de fricción λ varía de acuerdo a los parámetros de la tubería y la velocidad del flujo, y puede ser conocido con una gran exactitud dentro de ciertos regímenes de flujo. Sin embargo, los datos acerca de su variación con la velocidad eran inicialmente desconocidos, por lo que esta ecuación fue inicialmente superada en muchos casos por la ecuación empírica de Prony. Años más tarde se evitó su uso en diversos casos especiales en favor de otras ecuaciones empíricas, principalmente la ecuación de Hazen-Williams, ecuaciones que, en la mayoría de los casos, eran significativamente más fáciles de calcular. No obstante, desde la llegada de las calculadoras la facilidad de cálculo no es mayor problema, por lo que la ecuación de Darcy-Weisbach es la preferida. Desde el punto de vista aplicativo, se puede calcular las pérdidas de energía por fricción en una tubería utilizando la expresión racional de Darcy-Weisbach:

ℎ𝑓 = 𝑓

𝐿 𝑣2 𝐷 2𝑔

Entonces, la pérdida de carga por accesorios será:

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ℎ𝑎𝑐𝑐 = 𝑘

𝑣2 2𝑔

K: coeficiente de pérdida de carga de accesorio (tablas) V: velocidad promedio en la tubería que contiene el accesorio g: aceleración de la gravedad (m/s2) 1.2. OBJETIVOS GENERALES: •

Identificar causas de perdida de carga en sistemas de tuberías.

•

Medir y calcular la caída de presión ocasionada por el accesorio.

1.3. LOGRO: Al finalizar el laboratorio, el alumno identifica, comprende y cuantifica las causas que ocasionan los accesorios en un sistema de tuberías. FUNDAMENTO:

accesorio Entrada (e)

𝐸𝐸 = 𝐸𝑠 + ℎ𝑃𝑒−𝑠

𝑧𝑒 +

𝑝𝑒 𝑣𝑒2 𝑝𝑠 𝑣𝑠2 + = 𝑧𝑠 + + + ℎ𝑃𝑒−𝑠 𝛾 2𝑔 𝛾 2𝑔

Ee: Energía total a la entrada del conducto Es: Energía total a la salida del conducto hpe-s: Pérdida total de energía hf: Perdida de energía por fricción

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Salida (s)

hacc: Perdida de energía por accesorios

1.4. INSTRUMENTOS: •

Equipo HM 122: Pérdida de carga en tuberías

•

Agua

•

Medidores piezométricos.

•

Rotámetro

2. ENSAYO 1: PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN CODOS Y ÁNGULOS 2.1. OBJETIVO DEL ENSAYO: En el siguiente ensayo se pretende determinar de forma experimental las pérdidas de presión en el trayecto de tubo con los codos de tubo. – Codo de 90° 22 x 1, di = 20 mm – Ángulo de 90° 22 x 1, di = 20 mm

2.2. PREPARACIÓN DEL ENSAYO •

Conectar las mangueras de medición a las cámaras anulares de medición del trayecto de medición 6 y siguiendo el mismo orden al panel de manómetros.

•

La purga de aire, la conexión, el ajuste de la línea cero y la medición con el manómetro se deben realizar.

PÁG. 5

2.3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: a. Cerrar los grifos de cierre de V1 a V8. b. Abrir el grifo de cierre del trayecto de medición. c. Cerrar la válvula de regulación de precisión. d. Conectar la bomba. e. Abrir la válvula de regulación de precisión lentamente un poco a una razón de 0.2m3/s a partir de 0.4m3/s. Es decir, serán 8 lecturas de presiones en 9 diferentes caudales.

PÁG. 6

f. De manera visual y con el criterio requerido, se tomarán lecturas de las presiones en cada caudal con sumo cuidado y considerando los lapsos de cambio de altura del agua en los tubos de medición para no considerar datos desvariados.

g. Se anotarán todas les lecturas en la tabla de valores (formato ensayo 1) h. Finalmente, se dará por terminado el ensayo, se cerrará la válvula y apagará la bomba. 2.4. EVALUACIÓN DEL ENSAYO Para contemplar solo las pérdidas de presión (dp) del trayecto de medición, las presiones (p1 hasta p8) se relacionan a la presión inicial p1 del trayecto de medición.

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Para poder asignar mejor las pérdidas de presión a los puntos de medición, la tabla se

Q(m3/h) 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

P1

Tabla1.1: Medición de presión en función del caudal Presión en mm de columna de agua (mm c.a) P2 P3 P4 P5 P6 P7 489 481 476 464 460 438 517 507 495 474 463 424 552 536 519 485 468 407 591 568 546 502 478 386 629 600 571 515 486 365 684 646 608 535 496 336 740 695 647 555 506 306 807 747 689 578 519 270 861 795 727 599 531 242

P8 432 414 392 364 338 299 260 217 181

426 405 376 342 312 265 215 163 117

ha completada con la distancia L con respecto al punto de medición p1.

TABLA DE DATOS DEL LABORATORIO

PRESIÓN EN (kpa) •

Factor de transformación: 1 mm c.a =0.00980638 (kpa) Tabla1.1: Medición de presión en función del caudal Presión en( kpa)

Q(m3/h) P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

0.4 4.795319820 4.716868780 4.667836880 4.550160320 4.510934800 4.295194440 4.236356160 4.177517880 0.6 5.069898460 4.971834660 4.854158100 4.648224120 4.540353940 4.157905120 4.059841320 3.971583900 0.8 5.413121760 5.256219680 5.089511220 4.756094300 4.589385840 3.991196660 3.844100960 3.687198880 1 5.795570580 5.570023840 5.354283480 4.922802760 4.687449640 3.785262680 3.569522320 3.353781960 1.2 6.168213020 5.883828000 5.599442980 5.050285700 4.765900680 3.579328700 3.314556440 3.059590560 1.4 6.707563920 6.334921480 5.962279040 5.246413300 4.863964480 3.294943680 2.932107620 2.598690700 1.6 7.256721200 6.815434100 6.344727860 5.442540900 4.962028280 3.000752280 2.549658800 2.108371700 1.8 7.913748660 7.325365860 6.756595820 5.668087640 5.089511220 2.647722600 2.127984460 1.598439940 2 8.443293180 7.796072100 7.129238260 5.874021620 5.207187780 2.373143960 1.774954780 1.147346460 PÁG. 8

Q(m3/h)

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

0.35 dp1(kpa)

0.7 dp2(kpa)

0.9 dp3(kpa)

L en metros 1.25 dp4(kpa)

0.078451040 0.098063800 0.156902080 0.225546740 0.284385020 0.372642440 0.441287100 0.588382800 0.647221080

0.127482940 0.215740360 0.323610540 0.441287100 0.568770040 0.745284880 0.911993340 1.157152840 1.314054920

0.245159500 0.421674340 0.657027460 0.872767820 1.117927320 1.461150620 1.814180300 2.245661020 2.569271560

0.284385020 0.529544520 0.823735920 1.108120940 1.402312340 1.843599440 2.294692920 2.824237440 3.236105400

1.8 dp6(kpa)

2.15 dp7(kpa)

0.500125380 0.911993340 1.421925100 2.010307900 2.588884320 3.412620240 4.255968920 5.266026060 6.070149220

0.558963660 1.010057140 1.569020800 2.226048260 2.853656580 3.775456300 4.707062400 5.785764200 6.668338400

0.617801940 1.098314560 1.725922880 2.441788620 3.108622460 4.108873220 5.148349500 6.315308720 7.295946720

2 codos de tubo

2 ángulos de tubo

dp3-dp2

dp5-dp4

0.117676560 0.205933980 0.333416920 0.431480720 0.549157280 0.715865740 0.902186960 1.088508180 1.255216640

PÁG. 9

1.45 dp5(kpa)

0.215740360 0.382448820 0.598189180 0.902186960 1.186571980 1.569020800 1.961276000 2.441788620 2.834043820

GRAFICAS

dp respecto a p1 (kpa)

dp respecto a p1 (kpa vs trayecto del tubo (m) 8

Q (0.4m3/h)

7

Q (0.6m3/h)

6

Q (0.8m3/h)

5

Q (1m3/h)

4

Q (1.2m3/h)

3

Q (1.4m3/h)

2

Q (1.6m3/h)

1

Q (1.8m3/h)

0

Q (2m3/h) 0

0.5

1 1.5 trayecto del tubo (m)

2

2.5

presion diferencial dp(kpa) vs caudal (m3/h)

presion diferencial dp(kpa)

3.00 2.50 2.00 1.50

codos (dp3-dp2)

1.00

angulos (dp5-dp4)

0.50 0.00 0

0.5

1

1.5

caudal (m3/h)

PÁG. 10

2

2.5

Recomendaciones: ➢ Para obtener una lectura precisa de la medida de agua se recomienda observar al mismo nivel del agua. ➢ Se recomienda ver el menisco para la lectura de las medidas de agua en el piezómetro. ➢ Se recomienda verificar que el agua fluya con total normalidad sin presentar burbujas u otros.

Observaciones: ➢ Se observó que para cada caudal disminuía la lectura de agua en el piezómetro. ➢ Se observó que a medida que aumentaba el caudal aumentaba la lectura inicial en los piezómetros pero a la misma vez disminuía la lectura final más que para el caudal anterior. Conclusiones: ➢ Se concluye que a medida que aumenta el caudal aumenta la perdida de presión en los codos y ángulos.

PÁG. 11

3. ENSAYO 2: COEFICIENTES DE RESISTENCIA EN CODOS Y ÁNGULOS 3.1.OBJETIVO DEL ENSAYO •

En el siguiente ensayo se trata de determinar a partir de las pérdidas de presión medidas los

•

Coeficientes de resistencia para los codos de tubo y comparar los mismos con los valores

Determinados según la teoría. •

Codo de 90° 22 x 1, di = 20 mm

•

Ángulo de 90° 22 x 1, di = 20 mm

3.2.PREPARACIÓN DEL ENSAYO Conectar las mangueras de medición a las cámaras anulares de medición del trayecto de medición 6 y siguiendo el mismo orden al panel de manómetros. La purga de aire, la conexión, el ajuste de la línea cero y la medición con el manómetro se deben realizar.

PÁG. 12

3.3.EJECUCIÓN DEL ENSAYO

a. Cerrar los grifos de cierre de V1 a V6. b. Abrir el grifo de cierre del trayecto de medición 6. c. Cerrar la válvula de regulación de precisión V10. d. Conectar la bomba. e. Abrir la válvula de regulación de precisión V10 y ajustar un flujo volumétrico de 2m3/h. f. Apuntar los valores de indicación del panel de manómetros o del medidor de presión diferencial electrónico y caudalímetro. g. Medir la temperatura del agua para la determinación de la densidad. T = 27°C, ρ= 996 kg/m3

3.4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: a. Se procederá de la misma forma que en el laboratorio anterior, con la diferencia de que este caso las lecturas corresponderán a un mismo caudal.

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b. Posteriormente se anotarán dichas lecturas en el formato correspondiente al ensayo. c. Finalmente se dará por culminado el ensayo, cerrando la válvula y apagando la bomba de impulsión de agua.

3.5. EVALUACIÓN DEL ENSAYO •

DATOS DEL LABORATORIO

PRESIÓN ESTÁTICA Q m3/h Q l/s densidad de agua (kg/m3) punto de medición distancia acumulada (m) distancia parcial (m) presión estática (mmc.a.) presión estática (Kpa)

PÁG. 14

2 0.555555556 996 1 0 0 867

2 0.35 0.35 793

3 0.7 0.35 731

4 0.9 0.2 600

5 1.25 0.35 531

6 1.45 0.2 236

7 1.8 0.35 167

8 2.15 0.35 107

8.50236555

7.77667345

7.16866115

5.88399

5.20733115

2.3143694

1.63771055

1.04931155

Se trata de determinar gráficamente los valores de resistencia ∆𝑝𝑎𝑐𝑐 de los codos de tubo a partir de los valores de medición. Se debe proceder como sigue para determinar los coeficientes de resistencia a partir de los valores medidos: -

Elaborar un diagrama en el que se muestran las presiones estáticas medidas encima de la longitud de tubo. Si se trata de ajustar la línea cero del panel de manómetros con la ayuda de un cojín de aire, en caso de un examen más exhaustivo se debe tener en cuenta esta presión en el diagrama. No obstante, como no influye sobre los coeficientes de resistencia, se puede omitir.

-

Representación de los codos de tubo en el diagrama en el punto real.

-

Cálculo de las presiones dinámicas para las diferentes secciones de tubo.

-

Dibujar las presiones dinámicas en paralelo con respecto a las secciones de tubo en el diagrama. Para la presión dinámica se aplica lo siguiente:

1 𝑝𝑑𝑖𝑛 = 𝜌𝑣 2 2 𝑣=

𝑄 𝐴

𝐷2 𝐴=𝜋 4 -

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Se obtienen los siguientes valores para las secciones de tubo:

PRESIÓN DINÁMICA Punto de medición diámetro (mm)

1

2

3

4

5

6

7

8

20

20

20

20

20

20

20

20

área (m2)

0.000314159

0.000314159

0.000314159

0.000314159

0.000314159

0.000314159

0.000314159

0.000314159

velocidad (m/s)

1.768388257

1.768388257

1.768388257

1.768388257

1.768388257

1.768388257

1.768388257

1.768388257

presión dinámica (kpa) presión dinámica (mm)

1.557344119

1.557344119

1.557344119

1.557344119

1.557344119

1.557344119

1.557344119

1.557344119

158.8049047

158.8049047

158.8049047

158.8049047

158.8049047

158.8049047

158.8049047

158.8049047

presión total (kpa)

10.05970967

9.334017569

8.726005269

7.441334119

6.764675269

3.871713519

3.195054669

2.606655669

-

Dibujar la línea de referencia (presión total con 1) en el diagrama. Para la presión total se aplica en el punto de medición 1: 𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑝𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑎 + 𝑝𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑎

-

Las caídas de presión diferencial para la fricción del tubo f y los coeficientes de resistencia K se pueden determinar de este modo con el diagrama mediante dibujos.

-

A partir de las presiones diferenciales determinadas de este modo se puede calcular entonces la fricción del tubo f para las secciones de tubo y los coeficientes de resistencia K para las inversiones de tubos.

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Para la fricción del tubo se aplica lo siguiente: 𝑓=

2𝑔 ℎ𝑓 𝐷 𝑣2 𝐿

Para los coeficientes de resistencia se aplica lo siguiente:

𝐾 = ℎ𝑎𝑐𝑐

1 2 3 4 5 6 7 8

trayecto presión dinámica presión estática 0.00 158.80 867.00 0.35 158.80 793.00 0.70 158.80 731.00 0.90 158.80 600.00 1.25 158.80 531.00 1.45 158.80 236.00 1.80 158.80 167.00 2.15 158.80 107.00

2𝑔 𝑣2

presión total hf+hacc hacc 1025.80 951.80 74.00 889.80 62.00 758.80 131.00 689.80 69.00 394.80 295.00 325.80 69.00 265.80 60.00

hf 0 0 417 0 417 0 0

74.00 62.00 -286.00 69.00 -122.00 69.00 60.00

distancia parcial (m)

0

0.35

0.35

0.2

0.35

0.2

0.35

0.35

punto de medición

1

2

3

4

5

6

7

8

74.00

62.00

131.00

69.00

295.00

69.00

60.00

hf+hacc

x

factor fricción f

x

hf en tubería

x

hacc en tubería

x

x

x

128 x

289 x

x

k

x

x

x

0.401535301 x

0.906591422 x

x

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0.026530011 0.022227847 x 74.00

62.00

0.024737443 x 0.00

69.00

0.024737443 0.02151082 0.00

69.00

60.00

presión (mm) vs trayecto (m) 1200.00

1000.00

presión (mm)

800.00

600.00

presion estatica presion total

400.00

200.00

0.00 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

trayecto (m)

COMPARACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE RESISTENCIA K Descripción

K determinado en el ensayo

K determinado por teoría

Codo de tubo de 90°

0.401535301

0.4

Ángulo de tubo de 90°

0.906591422

0.9

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Recomendaciones: ➢ Se recomienda que los tres integrantes del grupo verifiquen la lectura de la medida del agua en el piezómetro, para así poder obtener una lectura más exacta. ➢ Se recomienda verificar que los equipos estén en óptimas condiciones (piezómetros, tubo y accesorios) Observaciones: ➢ Se observó que para el caudal dado las lecturas de las medidas del agua disminuyen. ➢ Se observó que el menisco del agua no se mantenía estable para hacer la lectura debida de la medida del agua. Conclusiones: ➢ Se concluye que el coeficiente de resistencia en los codos y ángulos son 0 .401535301 y 0.906591422 respectivamente. ➢ Se concluye que el coeficiente de resistencia varía según el material y tamaño (diámetro) que presentan los accesorios.

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4. INVESTIGACIÓN: ACCESORIOS DE TUBERÍAS

Los accesorios son un conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que se unen a las tuberías o equipos del proceso para asegurar la correcta unión y distribución. Los accesorios se clasifican en distintos grupos según la función que desempeñan en el circuito. Las características a tener en cuenta son: diámetro nominal, material de fabricación, resistencia, espesor y dimensión del accesorio. Accesorios de uniones: Se llaman también juntas. Según el uso que se les dé también en las tuberías, existen uniones para instalación normal y/o reparación. Una vez que conozca el tipo de instalación o clase de reparación se seleccionara la unión que le corresponda: Tenemos: ➢ Unión triple o etermatic ➢ Gibault ➢ Z tyton o unión rápida ➢ Unión de reparación para pvc uz ➢ Unión de reparación para PVC soldada ➢ Unión de reparación de flange ➢ Unión de reparación cinturón de cierre ➢ Unión universal ➢ Unión (acople) en dos partes de bronce ➢ Unión en tres partes de bronce

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Accesorios de instalación: Los accesorios más comunes son: ➢ Codos: Son accesorios de forma curva que se utilizan para cambiar de dirección el flujo delas líneas tantos en grados como los especifiquen los planos o dibujos de tuberías. Los codos estándar son los siguientes:

•

Codo 90°: -

Tipos: PVC, galvanizados, cobre, acero al carbón, acero inoxidable, aleaciones, acero inoxidable, vidrio, latón, CPVC, asbesto.

-

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio del codo entre sus paredes, pueden ir desde ¼” hasta 120”. Ángulo: existente entre ambos extremos del codo y sus grados dependen del giro o desplazamiento que requiera la línea. Radio: dimensión que va desde el vértice hacia uno de sus arcos, pueden ser de radio corto, lago, de retorno y extra largo. Espesores: determina el grosor de la pared del codo. Aleación: tipo de material o mezcla de materiales con el cual se elabora el codo. Junta: procedimiento que se emplea para pegar un codo con un tubo y puede ser: soldable a tope, roscable, embutible.

-

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Aplicación: Realizan el cambio de dirección de una tubería en 90°.

•

Codo 45°: -

Tipos: PVC, galvanizados, cobre, acero al carbón, acero inoxidable, aleaciones, acero inoxidable, vidrio, latón, CPVC, asbesto.

-

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio del codo entre sus paredes, pueden ir desde ¼” hasta 120”. Ángulo: existente entre ambos extremos del codo y sus grados dependen del giro o desplazamiento que requiera la línea. Radio: dimensión que va desde el vértice hacia uno de sus arcos, pueden ser de radio corto, lago, de retorno y extra largo. Espesores: determina el grosor de la pared del codo. Aleación: tipo de material o mezcla de materiales con el cual se elabora el codo. Junta: procedimiento que se emplea para pegar un codo con un tubo y puede ser: soldable a tope, roscable, embutible.

-

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Aplicación: Realizan el cambio de dirección de una tubería en 45°.

•

Codo 180°: Posee las mismas características y función que los codos mostrados anteriormente, con la diferencia en su ángulo de aplicación, el cual es 180° en este caso.

➢ Tee: Poseen un diámetro externo entre ½” y 32” y con un espesor entre 4mm y 200mm. Su aplicación está definida en servir como cambio de dirección de un flujo en dos tramos distintos y canalizar dos flujos en uno, dependiendo de la funcionalidad que se requiera.

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➢ Tee Recta: -

Tipos: Acero al carbón, Aleación, Acero Inoxidable, Acero de baja temperatura, acero al alto rendimiento.

-

Características: Poseen un diámetro externo entre ½” y 32” y con un espesor entre 4mm y 200mm. Su grosor de pared pueden ser de las siguientes clases: sch10, sch20, sch30, sch40, sch60, xs, sch80, sch100, sch120, sch140, sch160, xxs, sch20s, sch40s, sch80s, Grosor máximo de la pared: 200mm.

-

Aplicación: Estos accesorios ofrecen un medio alternativo de conexión a un cabezal principal, sin necesidad de reforzamiento; generalmente están preformados a la curvatura de la tubería a la cual se va a unir.

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➢ Tee Reductora: -

Tipos: Acero al carbón, Aleación, Acero Inoxidable, Acero de baja temperatura, acero al alto rendimiento.

-

Características: Poseen un diámetro externo entre ½” y 32” y con un espesor entre 4mm y 200mm. Su grosor de pared pueden ser de las siguientes clases: sch10, sch20, sch30, sch40, sch60, xs, sch80, sch100, sch120, sch140, sch160, xxs, sch20s, sch40s, sch80s, Grosor máximo de la pared: 200mm.

-

Aplicación: Son accesorios que se fabrican de diferentes tipos de materiales, aleaciones, diámetros, se utilizan para efectuar fabricación en líneas de tubería.

➢ Cruces Rectas y Reductoras: Las primeras se pueden obtener generalmente en almacén, pero las reductoras son de muy difícil obtención. Es preferible usar Tees y no cruces debido a su economía, disposición y disminución del número de artículos en inventario para mantenimiento, a excepción de donde el espacio es restringido en tuberías marinas o trabajos críticos. No se necesita reforzar la unión.

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➢ Reducción Bushing: -

Tipos: PVC, Galvanizados, cobre, acero al carbón, acero inoxidable, aleaciones, latón.

-

Aplicación: Son accesorios de forma cónica, fabricada de diversos materiales y aleaciones. Se utilizan para disminuir el caudal del fluido aumentando su velocidad.

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➢ Reducción Campana: Con respecto a su funcionalidad, es de uso es igual que al anterior, la de reducir el caudal de flujo y/o aumentar la velocidad del mismo

➢ Niple: -

Tipos: PVC, Galvanizados, cobre, acero al carbón, acero inoxidable, aleaciones, latón.

-

Aplicación: Junta de uniones, válvulas, filtro, accesorio; básicamente es un tramo de tubería roscado que se puede utilizar en campo.

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Accesorios de control: Son dispositivos que se colocan en la red de acueducto con el fin de controlar el caudal y presión del sistema o mejorar su funcionamiento. Todo sistema de distribución debe contar con circuitos de sectorización de redes, que permitan hacer trabajos sin suspender el servicio a toda la población o a una gran parte de ella: Estas son: Válvulas: su función es cerrar total o parcialmente el paso de agua. Son de varios tipos. ➢ De compuerta: usualmente se instalan en tuberías de 2” y 20” de diámetro. Se debe utilizar totalmente cerrada o abierta. ➢ De mariposa: La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de la circulación Se recomiendan encarecidamente para servicio con apertura total o cierre total, servicio con estrangulación, para accionamiento frecuente, cuando se requiere corte positivo para gases o líquidos y para baja caída de presión a través de la válvula. Todo y ser propensa a la cavitación, presenta ventajas por ser ligera, compacta y de bajo coste y además requiere un mantenimiento mínimo. ➢ De aire o ventosa: permiten desalojar las bolsas de aire que quedan luego de un cierre de servicio. Se instalan en las conducciones de distribución, en los puntos más altos de estas. Por lo general deben ser de doble acción (admisión y expulsión de aire).

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➢ De alivio de presión: se abren dejando escapar agua y reduciendo la presión que se desea controlar. Generalmente se usan para controlar el golpe de ariete. ➢ Anticipadora de golpes de aire: válvulas de alta tecnología y gran eficiencia en control de golpe de ariete. ➢ De control de caudal: controlan el paso del fluido en los rangos deseados. (se cierran automáticamente en caso de daño grave) ➢ De flotador: evita el rebose de los tanques. ➢ De retención: Este tipo de válvulas se utilizan para impedir el retorno del fluido que circula por el interior de la tubería. Es muy común utilizarlas en las salidas de las bombas para evitar el retorno del fluido. ➢ De pie: evitan que las tuberías se succión queden vacías cuando no se están bombeando. ➢ De altitud: evitan el rebose de los tanques. Es un tipo de válvula reductora de presión. ➢ Purga: salidas instaladas en los puntos más bajos de las redes de conducción, controladas por una válvula y se utilizan para descargar las tuberías. ➢ registro: accesorios de control en redes de distribución de menor diametro ➢ Filtros (F): accesorios de seguridad que permiten retener y controlar la contaminación de posibles partículas no deseadas. También contribuyen en la vida útil de los equipos de sistema.

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Nomenclatura: Para facilitar el reconocimiento de cada accesorio, se asigna una nomenclatura estándar de cuatro dígitos a cada accesorio presente a la planta. Cada digito hace referencia a una característica. El código se muestra a continuación: ➢ DN: Es el diámetro nominal del accesorio. Este diámetro tendrá que coincidir con el diámetro nominal de las tuberías al cual se une. El diámetro nominal estandarizado se muestra en el apartado 4.1

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➢ M: Material con el que está hecho el accesorio. Generalmente el material de las tuberías coincide con el material de construcción del accesorio. Los tipos de materiales se muestran en la tabla 4.2.

➢ T: Indica el tipo de accesorio que se utiliza. A continuación, en la tabla 4.5 se muestran los accesorios utilizados en este proyecto:

➢ A: hace referencia en el área de la planta donde se encuentran

Ejemplo:

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5. BIBLIOGRAFÍA: -

GUNT HAMBURG, “HM 122 Pérdida de carga en tuberías”

-

ETELA AASSUREIRA. Pérdida de carga en Tuberías, (Consultado el 22 de Mayo del 2017) https://es.slideshare.net/Ozigab/prdidas-de-carga-en-tuberas

-

ROCHA FELICES, ARTURO, Hidráulica de Tuberías y Canales (Consultado

el

24

de

mayo

del

2017)

https://luiscalderonf.files.wordpress.com/2012/01/hidraulica-de-tuberiasy-canales.pdf

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