SISTEMAS DE LINEA SISTEMAS DE LINEA DE TUBERIA DE TUBERIA

CLASIFICACION DE CLASIFICACION DE SISTEMAS SISTEMAS

La mayoría de los sistemas de flujo de tubería involucran La mayoría de los sistemas de flujo de tubería involucran grandes pérdidas de energía de fricción y pérdidas grandes pérdidas de energía de fricción y pérdidas menores menores

Si el sistema es arreglado de tal forma que el fluido fluye Si el sistema es arreglado de tal forma que el fluido fluye a través de una línea continua sin ramificaciones, éste se a través de una línea continua sin ramificaciones, éste se conoce con el nombre de Sistema en serie.conoce con el nombre de Sistema en serie.

B

Válvula

Flujo

Línea de succión

Línea de descarga

Si el flujo se ramifica en dos o más líneas, se le Si el flujo se ramifica en dos o más líneas, se le conoce con el nombre de Sistema en Paralelo conoce con el nombre de Sistema en Paralelo

Válvula

Válvula

12

Qc

Qa

Qb

SISTEMAS EN SERIESISTEMAS EN SERIE

Utilizando la superficie de cada depósito como punto Utilizando la superficie de cada depósito como punto de referencia tenemos:de referencia tenemos:

B

Válvula

FlujoLínea de succión

1

2

gv

zp

hhgv

zp

LA 22

22

22

21

11

gv

zp

hhgv

zp

LA 22

22

22

21

11

Los términos hLos términos hAA y h y hLL indican la energía agregada al fluido y la indican la energía agregada al fluido y la energía perdida del sistema en cualquier lugar entre los puntos de energía perdida del sistema en cualquier lugar entre los puntos de referencia 1 y 2 referencia 1 y 2

hhAA es la energía agregada por la bomba es la energía agregada por la bomba La energía se pierde debido a diferentes condiciones:La energía se pierde debido a diferentes condiciones:

hhL L = pérdida de energía total por unidad de peso del fluido= pérdida de energía total por unidad de peso del fluido hh1 1 = pérdida en la entrada= pérdida en la entrada hh2 2 = pérdida por fricción en la línea de succión= pérdida por fricción en la línea de succión hh3 3 = pérdida de energía en la válvula= pérdida de energía en la válvula hh4 4 = pérdida de energía en los dos codos a 90= pérdida de energía en los dos codos a 90°° hh5 5 = pérdida por fricción en la línea de descarga= pérdida por fricción en la línea de descarga hh6 6 = pérdida a la salida= pérdida a la salida

654321 hhhhhhhL

B

Válvula

FlujoLínea de succión

1

2

hh1 1 = pérdida en la entrada= pérdida en la entrada

hh2 2 = pérdida por fricción en la línea de succión= pérdida por fricción en la línea de succión

hh3 3 = pérdida de energía en la válvula= pérdida de energía en la válvula

Línea de descarga

gvKh s 22

1

gvDLfh sS 222

gvDLfh dedT 223

B

Válvula

FlujoLínea de succión

1

2

hh4 4 = pérdida de energía en los dos codos a 90= pérdida de energía en los dos codos a 90°°

hh5 5 = pérdida por fricción en la línea de descarga= pérdida por fricción en la línea de descarga

hh6 6 = pérdida a la salida= pérdida a la salida

Línea de descarga

gvDLfh dedT 22 24

gvDLfh dd 225

gvKh d 22

6

En el diseño de un sistema de flujo de tubería En el diseño de un sistema de flujo de tubería existen seis parámetros básicos involucradosexisten seis parámetros básicos involucrados

1.1. Las pérdidas de energía del sistema o Las pérdidas de energía del sistema o la adicción de energía al sistemala adicción de energía al sistema

2.2. La velocidad de flujo de volumen del La velocidad de flujo de volumen del fluido o la velocidad del fluidofluido o la velocidad del fluido

3.3. El tamaño de la tuberíaEl tamaño de la tubería4.4. La longitud de la tuberíaLa longitud de la tubería5.5. La rugosidad de la pared de la tubería La rugosidad de la pared de la tubería εε6.6. Las propiedades del fluido como peso Las propiedades del fluido como peso

específico, densidad y viscosidadespecífico, densidad y viscosidad

COEFICIENTES DE RESISTENCIA DE ENTRADACOEFICIENTES DE RESISTENCIA DE ENTRADA

D2v2

Entrada de borde cuadrado

Use K=0.5

D2v2

Conducto de proyección hacia adentro

Use K= 1.0

D2v2

Entrada achaflanada

Use K=0.25

D2v2

Entrada redondeada

r r/D2 K0

0.02

0.04

0.06

0.10

>0.15

0.50

0.28

0.24

0.15

0.09

0.04

Rugosidad de conducto: Valores de Rugosidad de conducto: Valores de diseñodiseño

Material Rugosidad, ε (m) Rugosidad, ε (pie)

Cobre, latón, plomo (tubería) 1.5 x 10-6 5 x 10-6

Hierro fundido: sin revestir 2.4 x 10-4 8 x 10-4

Hierro fundido: revestido de asfalto 1.2 x 10-4 4 x 10-4

Acero comercial o acero soldado 4.6 x 10-5 1.5 x 10-4

Hierro forjado 4.6 x 10-5 1.5 x 10-4

Acero remachado 1.8 x 10-3 6 x 10-3

Concreto 1.2 x 10-3 4 x 10-3

COEFICIENTES DE RESISTENCIA PARA VALVULAS Y JUNTURASCOEFICIENTES DE RESISTENCIA PARA VALVULAS Y JUNTURAS

TIPO Le/D

Válvula de globo-completamente abierta 340

Válvula de ángulo-completamente abierta 150

Válvula de compuerta- completamente abierta 8

Válvula de compuerta- 3/4 abierta 35

Válvula de compuerta- 1/2 abierta 160

Válvula de compuerta- 1/4 abierta 900

Válvula de verificación- tipo giratorio 100

Válvula de verificación- tipo de bola 150

Válvula de mariposa completamente abierta 45

Codo estándar de 90° 30

Codo de radio de largo de 90° 20

Codo de calle de 90° 50

Codo estándar de 45° 16

Codo de calle de 45° 26

Codo de devolución cerrada 50

Te estándar- con flujo a través de un tramo 20

Te estándar- con flujo a través de una rama 60

FACTOR DE FRICCION EN ZONA DE TURBULENCIA COMPLETA FACTOR DE FRICCION EN ZONA DE TURBULENCIA COMPLETA PARA CONDUCTOS DE ACERO COMERCIAL NUEVO Y LIMPIOPARA CONDUCTOS DE ACERO COMERCIAL NUEVO Y LIMPIO

TAMAÑO DE CONDUCTO NOMINAL

fT

½ 0.027

¾ 0.025

1 0.023

1 ¼ 0.022

1 ½ 0.021

2 0.019

2 ½ , 3 0.018

4 0.017

5 0.016

6 0.015

8 – 10 0.014

12 – 16 0.013

18 – 24 0.012

EJERCICIOSEJERCICIOS