TESIS COMPLETA1

INGENIERA MECNICA

| GENERACIN 2004-2008.

AGRADECIMIENTOS

Esta tesis representa el final de mi vida escolar y el inicio de mi vida profesional. Las grandes experiencias que obtuve a lo largo de la carrera profesional fueron muchas, las cuales me han enseado a nunca abandonar nuestros ideales y mucho menos las metas que nos propongamos en la vida. Agradezco a mis padres Victor y Francisca. Por haberme guiado en este camino tan difcil, por haberme brindado la confianza en la realizacin de mis sueos, por brindarme esta educacin de la cual pueden sentirse orgullosos. A mi madre en especial por toda la gran sabidura que solo ella podra haberme aportado, gracias por todo t cario y comprensin. Gracias por todas esas noches de desvelo en las que siempre estuviste conmigo. A mi abuelita Gabriela Sandoval por sus consejos, enseanzas y su gran fortaleza para mantener unida a la familia; a mi abuelo Faustino Reyes que aunque ya no este con nosotros se lo merece. A mis hermanos por la amistad y todos esos buenos momentos que hemos compartido. A Iris Espinoza por enriquecer mi vida de bellos momentos, por brindarme las mejores vivencias y locuras a su lado. Por ensearme que se puede confiar de verdad en alguien, por llenar mi vida de amor y por ser mi inspiracin en los momentos mas difciles. A toda la Familia Reyes por haberme apoyado a lo largo de mi carrera. Gracias a todos por creer en m. Dedico este trabajo a quienes con sus grandes aportaciones hicieron posible este trabajo y tambin a todos aquellos que han estado presentes, por haber plasmado su huella en mi camino. Por ultimo un agradecimiento especial a todos mis Profesores que forjaron mi carrera profesional, a todos mis compaeros con los que supere grandes batallas. Y a mi noble institucin el Instituto Politcnico Nacional, por haberme brindado una educacin integral y de calidad total. Prometo por el resto de mi vida honrarla y engrandecerla en todo momento.

Nuestros colores son el verde y el blanco, por que el rojo lo llevamos en la sangre

LA TCNICA AL SERVICIO DE LA PATRIA

JOS MANUEL CRUZ REYES

INGENIERA MECNICA


Gracias a mis padres Elena y Miguel

Por todo su amor, comprensin y apoyo sin condiciones ni medida. Por su ejemplo, que me enseo grandes lecciones.

Por guiarme en el mejor camino. Gracias a mi hermano Oscar

Por ensearme a valorar la vida, superando grandes dificultades. Por mostrarme que cosas son realmente importantes.

Eres la mejor compaa que puedo tener. Gracias a mis tos Angelina y Antonio

Que me ensearon lo que necesitaba para cumplir esta meta. Gracias por no perder la esperanza.

Gracias a las personas que han credo en m

A toda mi familia y amigos les agradezco lo que han hecho por m, saben que cuentan conmigo.

Gracias al Instituto Politcnico Nacional y sus Maestros

Que participaron en mi desarrollo profesional, sin su ayuda hubiera sido muy difcil lograr esto.

GRACIAS a todos los que estuvieron junto a m en la conquista de esta meta,

Mi formacin profesional.

ANDRE

INGENIERA MECNICA


A G R A D E C I M I E N T O Hoy quiero darte las gracias Dios mo, por permitirme gozar de este bello momento en mi vida rodeado de mis padres, hermana, novia y de todas las personas que me aprecian y que sin duda estn orgullosos por este gran logro obtenido en mi vida por eso solo quiero decirles Gracias: A mis padres Gloria y Alejandro. Gracias Mam por estar conmigo en todos los mementos difciles de esta larga carrera profesional. Gracias Mam por levantarte da a da con el anhelo de ver a tu hijo realizar sus sueos. Y puedo seguir escribiendo miles de palabras para agradecerte todo lo que haz hecho y realizado por mi, pero yo se que con solo decirte Gracias Mam es mas que suficiente para ti, por eso te digo Gracias Mam por haberme hecho un hombre de bien. Gracias Pap que gracias a su ejemplo hoy sabe que todas sus fuerzas para trabajar no fueron en vano, porque hoy me ha dado lo mejor que el pudiera haberse imaginado, por eso solo quiero decirte Gracias Pap gracias por confiar en mi, gracias por todo tu esfuerzo y tus aos de dedicacin que hoy me hacen sentir en verdad ser un hombre de bien y me da la fuerza para realizar nuevas metas en mi vida. Gracias Pap. A mi novia Victoria. Por estar a mi lado en los momentos que ms lo necesite, por creer en m y brindarme su apoyo incondicional para lograr esto y compartir la culminacin de mis estudios profesionales, por ser mi novia, amiga y ser como eres conmigo. A mi hermana Alejandra. Por brindarme su apoyo para seguir adelante y por apoyarme en los momentos difciles durante estos largos aos. Al Instituto Politcnico Nacional y Profesores. Gracias a esta gran institucin como lo es el Instituto Politcnico Nacional y sus profesores por darme la oportunidad de ser parte de ella, que con esfuerzo y dedicacin tratare de ser un digno representante de ella en esta nueva etapa de mi vida como Ingeniero, y dejar muy en claro da a da la grandeza y nobleza de mi Institucin. Gracias. A todos aquellos que estuvieron estn y estarn a mi lado ayudndome a desarrollarme como persona y como Ingeniero a realizar este hermoso sueo y alcanzar mis metas, en especial a mi Ta Silvia Q.E.P.D quien desde pequeo me brindo su apoyo, su confianza y consejos para ser lo que soy ahora.

J. SANTIAGO

INGENIERA MECNICA


A mis padres Por su cario que me ayudo llegar a cumplir este objetivo, sus consejos y educacin me seguirn guiando.

A mis hermanos Por sus consejos que siempre me brindaron, les reitero mi sincero apoyo.

A mi novia Por el apoyo que me brindaste en todo momento.

A mis profesores Que me compartieron sus conocimientos e hicieron posible mi desarrollo profesional.

OSCAR VALENCIA SANDOVAL.

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO

I

TITULO:

Diseo de la Red de Distribucin y Seleccin del Tanque Hidroneumtico para abastecer de Agua Potable al Centro Cultural Ixtapaluca.

OBJETIVO:

Disear y Desarrollar la Red de Distribucin de Agua Potable empleando un Tanque Hidroneumtico para el Centro Cultural Ixtapaluca. Contemplando la cobertura eficiente de las necesidades y servicios del inmueble.



II

I N D I C E.

Capitulo I. ANTECEDENTES Y GENERALIDADES DEL PROYECTO.

1.1. Ubicacin del Centro Cultural Ixtapaluca. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2. Servicios y Funciones del Centro Cultural Ixtapaluca. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.3. Necesidades del Proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.4. Limitaciones del Proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Capitulo II. INGENIERA DEL PROYECTO.

2.1. Conceptos de Ingeniera Aplicada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1.1. Definicin y Clasificacin de los Fluidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1.2. Propiedades de los Fluidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1.3. Teorema de Bernoulli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1.4. Caudal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1.5. Flujos Laminares y Turbulentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.6. Numero de Reynolds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.7. Ecuacin de Continuidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.8. Perdida de Energa en Tuberas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.9. Formula de Darcy-Weibach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.10. Maquinas Hidrulicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1.11. Clasificacin de las Maquinas Hidrulicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1.12. Maquinas de Desplazamiento Positivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.13. Turbomquinas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.14. Ecuacin de Euler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.15. Triangulo de Velocidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.16. Bombas. Definicin y Clasificacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1.17. Elementos Constitutivos de las Bombas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1.18. Cavitacin en Bombas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.19. Golpe de Ariete. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15



III

2.1.20. Niveles de Bombeo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.1.21. Prdidas, Potencias y Rendimientos en las Bombas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.1.22. NPSH (Carga Neta Positiva de Succin). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

2.1.23. Curvas de Desempeo de una Bomba Centrifuga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.1.24. Curvas de Seleccin de una Bomba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.1.25. Bombas en Serie y en Paralelo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.1.26. Tanques Hidroneumticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

2.2. Normas de Diseo e Instalacin para el desarrollo del proyecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Capitulo III. DESARROLLO DEL PROYECTO.

3.1. Clculos de la Red Hidrulica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.1.1. Determinacin de los Dimetros de la Tubera de la Red. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.1.2. Clculo de Prdidas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

3.1.2.1 Consideraciones para obtener las Prdidas en la Instalacin

de un WC con Vlvula de Descarga (fluxmetro). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.1.2.2. Consideraciones para obtener las Prdidas en la Instalacin de un Mingitorio

con Vlvula de Descarga (fluxmetro). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.1.2.3. Consideraciones para obtener las Prdidas en la Instalacin de un Lavabo. . . . . . . .. . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . 28

3.1.2.4. Consideraciones para obtener las Prdidas en la Instalacin de un Fregadero. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 29

3.1.2.5. Consideraciones para obtener las Prdidas en la Instalacin de una Llave de Nariz. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.1.2.6. Consideraciones para obtener las Prdidas en la Instalacin de una Regadera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.1.2.7. Clculo de Perdidas en el rea de Trabajadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.1.2.8. Clculo de Perdidas en el Auditorio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.1.2.9. Clculo de Perdidas en el Restaurante (Cocina). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.1.2.10. Clculo de Perdidas en el Restaurante (rea de Servicio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.1.2.11. Clculo de Prdidas en Talleres (Planta Baja) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.1.2.12. Clculo de Prdidas en Talleres (Primer Piso) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.1.2.13. Clculo de Prdidas en Administracin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.1.2.14. Clculo de Prdidas en los Camerinos de las Mujeres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49



IV

3.1.2.15. Clculo de Prdidas en los Camerinos de los Hombres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3.1.3. Red de Distribucin de Agua Caliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.1.3.1. Clculo de Perdidas en el rea de Trabajadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.1.3.2. Clculo de Prdidas en los Camerinos de las Mujeres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.1.4. Distribucin de Vlvulas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.2. Clculo y Diseo de la Cisterna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.2.1. Normas de Construccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.2.2. Materiales de Construccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.2.3. Clculo de la Cisterna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.3. Clculo y Seleccin del Sistema de Bombeo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.3.1. Carga o Altura Dinmica Total de Bombeo (ADT.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.3.2. Clculo en la Succin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.3.3. Clculo en la Descarga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.3.4. Dimensionamiento de las Bombas y Motores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.4. Seleccin de las Bombas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.4.1. Seleccin de Motores Elctricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.5. Clculo y Seleccin del Equipo Hidroneumtico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3.5.1. Ciclos de Bombeo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3.5.2. Presin Diferencial y Mxima. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3.5.3. Clculo del Gasto Mximo para el Tanque Hidroneumtico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 93

3.5.4. Seleccin Del Tanque Hidroneumtico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Capitulo IV. INSTALACIN DE LA RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE

4.1. Especificaciones de la Instalacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

4.1.1. Recomendaciones para la colocacin de tuberas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

4.1. 2. Recomendaciones para la instalacin de los Muebles Sanitarios. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

4.1.3. Recomendaciones para la instalacin de equipos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

4.1. 4. Recomendaciones para la instalacin de bombas centrifugas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

4.2. Especificaciones de instalacin de los Muebles Sanitarios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97



V

4.3. Programa de Mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.3.1. Mantenimiento Preventivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.3.1.1. Mantenimiento Preventivo a equipos e instalaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.3.2. Mantenimiento Correctivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

4.3.2.1. Mantenimiento de las bombas centrifugas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

4.3.2.2. Mantenimiento Correctivo de motores elctricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Capitulo V. ANLISIS DE COSTOS Y PRESUPUESTOS

5.1. Introduccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5.2. Presupuesto de Materiales para la Instalacin Hidrulica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.3. Presupuesto de Ingeniera para la Instalacin Hidrulica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

5.4. Presupuesto final de la Instalacin Hidrulica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

CONCLUSIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

ANEXOS

ANEXO A. Dotaciones recomendadas de agua potable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

ANEXO B. Unidades de consumo o unidades mueble (U. M.). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

ANEXO C. Presin de salida de mueble y caudal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116

ANEXO D. Valores de Rugosidad Relativa para tubo de cobre rgido tipo M. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

ANEXO E. Propiedades del agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

ANEXO F. Longitud equivalente de conexiones a tubera en metros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119

ANEXO G. Relacin de unidades mueble con respecto a la demanda de agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 120

ANEXO H. Factor de friccin para conductos de acero comercial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

ANEXO I. Propiedades de la atmsfera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

ANEXO J. Valores de k para bifurcaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

ANEXO K. Diagrama de Moody. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

ANEXO L. Presin de vapor a varias temperaturas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

BIBLIOGRAFA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

PLANO PLANTA GENERAL INSTALACIN HIDRULICA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127



VI

INTRODUCCIN. El presente Proyecto muestra una metodologa para el clculo de la Red de Distribucin de Agua Potable empleando un Tanque Hidroneumtico, as como las Normas y Especificaciones necesarias para la Instalacin de la Red Hidrulica del Centro Cultural Ixtapaluca. Debido a las necesidades y requerimientos que presenta un inmueble de este tipo se necesita que la Red de Distribucin sea confiable y permita solventar las necesidades para el cual ser edificado de una manera til, tomando en cuenta la gran cantidad de visitantes que se esperan por da, es por eso que en este Proyecto presentaremos todos y cada uno de los puntos que desde el punto de vista Hidrulico se necesitan tomar en cuenta para cumplir cabalmente con el objetivo trazado. El tema de la Distribucin del Agua adquiere cada vez ms importancia en Mxico, ya que a pesar de ser un pas dotado con una gran disponibilidad del lquido vital, que en teora podra garantizar el suministro suficiente de agua potable, nos enfrentamos a crecientes problemas para el abastecimiento de agua, principalmente en el rea Metropolitana y aunque las causas son diversas, es muy importante realizar clculos e instalaciones que cumplan con las mayores exigencias para poder asegurar un apropiado abastecimiento de agua, as como un mnimo de reparaciones y mantenimiento por fugas, por un mal diseo del proyecto o por instalaciones carentes de calidad, razn por la que se vuelve muy importante tener los conocimientos necesarios para evitar y solucionar problemas de tipo hidrulico, que afectan a un sector muy importante del pas, dentro del que se encontrara ubicado el Centro Cultural Ixtapaluca. Sin embargo la realizacin de una obra de esta magnitud nos enfrenta a diversos cuestionamientos, entre los que podemos destacar los siguientes; Cmo se disea una red Hidrulica?, Cules son los materiales mas adecuados que se recomiendan para estas Instalaciones?, Qu caractersticas deben tener los Equipos que se requieren para cumplir con las especificaciones de diseo?, Cmo se instalaran los equipos y los muebles sanitarios?, Qu Normas, Instituciones o Documentos regulan en nuestro pas la construccin este tipo de Instalaciones?, Cul ser el costo de este edificio?. Estas y otras interrogantes se resolvern en los 5 captulos de este Proyecto, ya que se realizo una investigacin a fondo de las Especificaciones y Normas Tcnicas que nos permitirn disear la Red de Abastecimiento de Agua Potable, as como una recopilacin de los conocimientos de Ingeniera Hidrulica que nos aportaran las bases para la realizacin de este proyecto, as mismo expondremos la Seleccin de los Materiales y los Equipos requeridos para el Centro Cultural. Cada captulo muestra una parte del proceso que se sigui para cumplir con el objetivo que se planteo, a continuacin mostraremos de manera general el contenido por captulos de este trabajo, por lo que se refiere al Captulo I, analizaremos 5 aspectos fundamentales, primeramente hablaremos sobre la ubicacin del Centro Cultural, los Servicios y Funciones que prestara y deber satisfacer el inmueble, as como las necesidades y limitaciones que se tienen para la realizacin del Proyecto, este captulo tiene un inters particular puesto que muestra los parmetros necesarios que necesitamos conocer para poder hacer la proyeccin de la Instalacin, En el Captulo II encontraremos los Conceptos de Ingeniera que se aplicaron, recordando la Mecnica de fluidos como son las propiedades de los fluidos hasta conocer el uso y funcionamiento de un Tanque Hidroneumtico. En este apartado mencionamos las Leyes que nos permitirn realizar los clculos para conocer los dimetros de la tubera, los caudales y las perdidas que se presentaran en nuestra Instalacin.



VII

El Captulo III muestra el Desarrollo del Proyecto. Las consideraciones para la determinacin de los dimetros, las prdidas y las velocidades en cada seccin se encuentran aqu, puesto que en este captulo obtendremos los datos necesarios para la seleccin de equipos, tambin encontraremos los clculos para conocer las dimensiones de los mismos, as como las consideraciones para la construccin de la cisterna que se necesita para esta obra. Para poder instalar la red de agua potable en el Captulo IV mostramos recomendaciones para la instalacin de los Equipos y de la Red Hidrulica, as como un Programa de Mantenimiento Preventivo y Correctivo que muestra las acciones que son necesarias realizar por da, semana, mes y ao, lo que ayudara a los operadores de las Instalaciones a mantenerlas en buen estado, as como prevenir y reparar las fallas mas frecuentes que se presentan en este tipo de instalaciones y con los equipos instalados. Es de vital importancia conocer los gastos necesarios para poder contar con los servicios necesarios para estos inmuebles, motivo por la que en el Captulo V, realizaremos los presupuestos para los materiales y equipos a emplear, as como el presupuesto por concepto de Ingeniera. Para la realizacin de esta seccin se realizaron los presupuestos pertinentes con diferentes fabricantes y distribuidores, para poder elegir el ms adecuado, se muestran las decisiones de ese anlisis, as como los costos que se efectuaran. Existen numerosas tcnicas y metodologas para realizar los clculos de Instalacin, algunas establecidos por expertos en la materia y otros empleados por los fabricantes, el contenido aqu presentado nos permitir conocer cuales fueron las tcnicas utilizadas para el Calculo y Diseo del Proyecto, adems de que muestra paso a paso como se llego a los resultados mostrados, as como las consideraciones que se tomaron en cuenta para poder tomar algunas decisiones.



VIII

SIMBOLOGA UTILIZADA.

A rea m2 Metros cuadrados

C Temperatura Grados Centgrados

D Dimetro m Metros

F Temperatura Grados Fahrenheit

H Perdidas m Metros

HT Perdidas por tramo m Metros

L Longitud m Metros

Le Longitud Equivalente m Metros

Lt Litros Lt Litros

m.c.a. Carga Hidrulica Metros Columna de Agua

Q Caudal m3/s Metros cbicos sobre segundo

Re Numero de Reynolds

V Velocidad m/s Metros sobre segundo Viscosidad Cinemtica m2/s Metros cuadrados sobre segundo Coeficiente de Friccin

/D Rugosidad Relativa ft pies



IX

ECUACIONES.

2

2

2 2

(1)

(2)4

Re (3)

(4)2

(5)2 2

:

9.81

(6)

4(7)

QV

A

DA

VD

L Le VH

D g

L Le V VH k

D g g

donde

mgs

QA

V

AD



Antecedentes y Generalidades del Proyecto.

ANTECEDENTES Y GENERALIDADES DEL

PROYECTO

C AP T U L O

I



Antecedentes y Generalidades del Proyecto. 2

1.1 Ubicacin del Centro Cultural Ixtapaluca.

El Centro Cultural Ixtapaluca se ubicara en las Calles de Ejidal esquina con Gabriel Tepepan, en la Colonia El Vergel, en el Municipio de Ixtapaluca, Estado de Mxico, el municipio est enclavado en la zona oriente del Estado de Mxico a 32 kilmetros de la capital de la Repblica Mexicana, el cual contara con un rea de 19,470 m2.

La Construccin del Centro Cultural forma parte del Programa de Desarrollo Social 2006-2009, el cual podr dar sus servicios dentro de su auditorio, sus talleres, sus aulas, y salas de exposicin a gran parte de la poblacin del municipio.




1.2 Servicios y Funciones del Centro Cultural Ixtapaluca.

A continuacin se presentaran los Servicios que requieren del suministro de agua potable los cuales nos permitirn saber como adecuar nuestro diseo de Instalacin para que sea eficiente a los usuarios.

Se requiere que la instalacin presentada tenga la capacidad de proveer agua potable constante y sin fallas a todas las reas de servicio del complejo durante un periodo de 8 a 10 horas diarias de martes a domingo, as como en eventos especiales que se realizaran en el Auditorio el cual cuenta con un aforo para 365 asistentes, durante dichos eventos se esperara una mayor afluencia de publico adems de que se podrn llevar a cabo tanto dentro como fuera del horario previamente establecido.

Los servicios para los cuales se requiere agua potable son principalmente sanitarios, por lo cual el diseo debe contemplar mantener la presin necesaria para el buen funcionamiento de los siguientes muebles sanitarios, los cuales se encuentran ubicados tanto en camerinos como en los sanitarios para visitantes y trabajadores;

Muebles sanitarios para Hombres Muebles sanitarios para Mujeres

5 Regaderas 5 Regaderas

15 Lavabos 14 Lavabos

8 W.C. 14 W.C.

7 Mingitorio

Estos son los muebles sanitarios totales establecidos de acuerdo al diseo arquitectnico del Centro Cultural Ixtapaluca, aunque se debe tomar en cuenta que algunos de los muebles arriba citados se ubican en el primer piso, en el rea administrativa.

Se cuenta adems con un restaurante que tiene las caractersticas especificadas a continuacin:

22 Mesas con 4 Sillas c/u 88 personas

8 Sillones con 6 Lugares c/u 48 personas

Capacidad Total: 136 personas

Es importante apuntar que se tienen que hacer las conexiones para 2 fregaderos dentro del rea de cocina del restaurante.

Adems dentro del Centro Cultural Ixtapaluca se cuenta con las s iguientes reas de Servicio: rea de Ventas.

3 Salas para Exposiciones Fijas.

2 Salones para Exposiciones Temporales.

1 Biblioteca.

rea Administrativa.

8 Talleres de diversas actividades (Dibujo, Hilado, Cermica, Danza, etc.) Es conveniente revisar los planos arquitectnicos para poder visualizar como se distribuyeron cada uno de los Servicios y conocer la capacidad de cada uno de ellos, en cuanto al nmero de visitantes que pueden recibir.




Se tiene un cuadro general de las funciones que se tienen para el proyecto, considerando todos los aspectos necesarios para que en materia Hidrulica este inmueble sea funcional y que las necesidades generadas en el mismo sean cubiertas de manera satisfactoria. En la parte noreste se encuentra la toma de agua municipal, por lo que las Instalaciones que se tiene planeadas a partir de este punto son:

1. Conexin de la Toma de Agua Municipal a la Cisterna.

Esta conexin no representa problema puesto que se encuentra en la esquina del terreno, as que solo se tendrn que conectar las vlvulas necesarias hacia la cisterna la cual se calculara y diseara de acuerdo a Normas y Estatutos Legales correspondientes, principalmente para evitar la contaminacin del agua almacenada.

2. Instalacin del Tanque Hidroneumtico y Sistema de Bombeo.

Posterior a la cisterna se tendr un espacio especfico para la colocacin del Tanque Hidroneumtico y el Sistema de Bombeo. Dicho sistema de bombeo alimentara de agua al tanque el cual mantendr presurizada la red hacia todos los puntos donde se requiere de agua potable.

El sistema de bombeo se ha planeado con 4 Bombas Principales y 2 Bombas Piloto, las cuales nos permitirn garantizar el suministro del agua, ya que aunque se presenten problemas con alguno de los equipos, se cuenta con otros que evitaran paros inesperados. Ms adelante especificamos las caractersticas particulares de cada uno de los equipos.

3. Instalacin de la Tubera de Agua Potable.

Por el momento solo mencionaremos que de acuerdo a las Normas establecidas los muebles sanitarios que se utilizaran requieren de una presin mnima de 0.2 kg/cm2 y que para cada uno de los servicios que se imparten en el Centro Cultural se establece una dotacin mnima, de ah partiremos para realizar el calculo de los dimetros de las tuberas requeridos, as como de todos los accesorios necesarios como los son vlvulas, codos, niples, tuercas, llaves, yees, tees, reducciones, etc.

Debemos hacer una diferencia que para el agua fra y el agua caliente las consideraciones cambian sustancialmente, ya que las consideraciones de operacin varan puesto que el agua al calentarse pierde densidad por consecuencia aumenta su volumen lo que eleva la presin de forma considerable, este es un punto relevante que consideramos en el trabajo.




1.3 Necesidades del Proyecto.

Este apartado nos ayudara a esclarecer los puntos que necesitamos para presentar un proyecto que cumpla con los requerimientos bsicos del edificio.

1. Propuesta ptima

Se requiere de una propuesta ptima para la Instalacin de la Red de Distribucin de Agua Potable para abastecer al Centro Cultural Ixtapaluca de manera eficiente, razn por la cual se planea sacar el mximo provecho de los materiales empleados en el proyecto, y que toda la instalacin en conjunto sea practica para evitar constantes reparaciones, para lo cual se cumplir con los mayores estndares de calidad que se encuentren en vigor, establecidos por los diversos Institutos que estn especializados en la materia.

2. Realizar Instalaciones de Calidad.

Al realizar las Instalaciones se trabajara con la mayor calidad, por lo que es importante prever todos los aspectos que puedan ocasionar problemas futuros y as poder pasar con xito pruebas que se realizan a las instalaciones hidrulicas, como son las pruebas de Hermeticidad que principalmente verifican si hay fugas en la instalacin y pruebas de laboratorio que verifican el estado del agua para evitar su contaminacin, durante su almacenamiento en la cisterna, o durante su paso por las tuberas, ya sea que estn a la intemperie o enterradas.

3. Prever un mnimo de Mantenimiento

Prever un mnimo de mantenimiento y/o correcciones del proyecto a corto y largo plazo. Evitando corregir innecesaria e injustificadamente las instalaciones originales del inmueble. Aunque se anexa un Programa de Mantenimiento este se planeo solo para problemas sbitos y repentinos, no para corregir fallas por un uso inapropiado o por un funcionamiento que se encuentre fuera de los rangos de trabajo diseados.




1.4 Limitaciones del Proyecto.

Como todo proyecto, este Centro Cultural presenta limitaciones de diversos tipos que se deben de analizar para no salirnos de los limites propuestos y as obtener los resultados buscados con mayor rapidez, as como evitar propuestas de diseo inconvenientes para el proyecto.

1.- El Presupuesto.

Aunque el edificio presenta una gran cobertura de servicios la mayora de estos se imparten de manera gratuita o bajo reducidas cuotas y puesto que este complejo se edificara por motivos culturales y no con fines de lucro el presupuesto para la edificacin del Centro Cultural Ixtapaluca esta claramente limitado, por lo tanto todo el equipo y materiales utilizado se debe adecuar especficamente a las necesidades que presentan estos lugares, con el motivo de no elevar el precio final de la Instalacin.

2. Adaptar Nuestro Diseo al Proyecto Establecido.

Debido a que la constructora del complejo ya realizo el diseo de todos y cada unos de los espacios destinados para el equipo hidrulico, la cisterna y el cuarto de maquinas nos tenemos que acoplar a los lugares establecidos para cada Instalacin. En este punto es difcil proponer una idea a menos que se presentara una complicacin mayor durante el diseo o la instalacin, ya que eso seguramente supondra una reestructuracin de los planos arquitectnicos del Centro Cultural.

3.- Ubicacin del Proyecto.

Debido al lugar donde se realizara la edificacin del Centro Cultural, se tendrn que tomar en cuenta en el apartado de costos y presupuestos, el tiempo y gastos de desplazamiento de ingenieros, trabajadores y materiales a la zona de trabajo.



Ingeniera del Proyecto.

INGENIERA DEL

PROYECTO

C A P T U L O

II



Ingeniera del Proyecto 8

2.1 Conceptos de Ingeniera Aplicada.

2.1.1 Definicin y Clasificacin de los Fluidos.

Un fluido es una aquella sustancia que debido a su poca cohesin intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene. Los fluidos se pueden clasificar en lquidos y gases. Los lquidos a una presin y temperatura determinadas ocupan un volumen determinado. Introduciendo un liquido a un recipiente adopta la forma del mismo, pero llenando solo el volumen que le corresponde; los gases a una presin y temperatura determinada tienen tambin un volumen determinado, pero puestos en libertad se expansionan hasta ocupar el volumen completo del recipiente que los contiene.

En general los slidos ofrecen gran resistencia al cambio de forma y volumen, los lquidos ofrecen gran resistencia al cambio de volumen pero no de forma; y los gases ofrecen gran resistencia al cambio de volumen y forma. Los fluidos se pueden clasificar de acuerdo a diferentes caractersticas que presentan en: Fluido Newtoniano: es un fluido con viscosidad en que las tensiones tangenciales de rozamiento son directamente proporcionales al gradiente de velocidades. El aire, el agua, la gasolina y algunos aceites minerales que bajo condiciones normales de presin y temperatura se comportan como fluidos newtonianos.

El rozamiento en un flujo unidimensional de un fluido newtoniano se representa por la relacin: dx

dv

Donde: : Tensin tangencial ejercida en el fluido o sobre una superficie en contacto, tiene unidades de presin (Pa). : Viscosidad del fluido, para un fluido newtoniano depende de la temperatura, puede medirse en [Pas] o [kps/cm2].

dx

dv : Gradiente de velocidad perpendicular al plano en el que estamos calculando la tensin tangencial, [s1].

Fluido No Newtoniano: Es aqul cuya viscosidad vara con el gradiente de tensin que se le aplica. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano. Fluido Ideal: es aquel fluido cuya viscosidad es nula. La formula 0 define matemticamente al fluido ideal.

2.1.2 Propiedades de los Fluidos.

Puesto que el estudio de la mecnica de fluidos trata tpicamente con un fluido en flujo continuo o con una pequea cantidad de fluido en reposo, es ms conveniente analizar las propiedades de los fluidos de la manera siguiente.

Densidad: Se define la densidad de un cuerpo, tambin llamada densidad absoluta, en este caso de un fluido, denotado por la letra griega , como la cantidad de masa que hay en una unidad de volumen, entonces:

3m

kg

V

m




Densidad Relativa: Se define a la densidad relativa, tambin conocida como gravedad especfica, a la comparacin de la densidad de una sustancia con la densidad del agua. La densidad relativa es adimensional y esta en funcin de la temperatura y de la presin.

a

s

rd

dd

Peso Especfico: Se define al peso especfico como la cantidad de peso por unidad de volumen de una sustancia.

3m

N

V

w

Donde: = Peso especifico o

= Peso

= Volumen Viscosidad de los Fluidos: Se define a la viscosidad como la propiedad de un fluido que ofrece resistencia al movimiento relativo de sus molculas, por otro lado la prdida de energa debida a la friccin en un fluido es consecuencia de la viscosidad.

Viscosidad Dinmica: La ley experimental descubierta por Newton la define a la viscosidad dinmica como la fuerza F que es directamente proporcional a la superficie A de la placa en movimiento, al gradiente de velocidad y a un coeficiente .

Viscosidad Cinemtica: Relacin entre la viscosidad dinmica de un fluido y su densidad .

s

m2

Presin: La cantidad de fuerza ejercida sobre un rea unitaria de una sustancia. A

Fp

En el siguiente cuadro se muestra las unidades de presin y sus factores de conversin.

Pascal Bar N/mm2 kp/m2 kp/cm2 atm Torr

1 Pa (N/m2) 1 10-5 0.10-6 0.102 0.102x10-4 0.987x10-5 0.0075

1 bar (daN/cm2) 100000 1 0.1 10200 1.02 0.987 750

1 N/mm2 106 10 1 1.02x105 10.2 9.87 7500

1 kp/m2 9.81 9.81x10-5 9.81x10-6 1 10-4 0.968x10-4 0.0736

1 kp/cm2 98100 0.981 0.0981 10000 1 0.968 736

1 atm (760 Torr) 101325 1.013 0.1013 10330 1.033 1 760

1 Torr (1mmHg) 133 0.00133 1.33x10-4 13.6 0.00132 0.00132 1




Existen diferentes tipos de presin que a continuacin se definen:

Presin Absoluta: Se define como la presin que se mide con el vaci absoluto es decir vaci total. Presin Relativa: Es la presin de un fluido medido con un manmetro en relacin a la atmsfera local. Presin Atmosfrica: Se define como la presin ejercida por la atmsfera de la tierra, y se mide por medio del barmetro (Presin Baromtrica): el valor de la presin atmosfrica al nivel del mar es cercano a 14.7 lb/plg2 (101.35Kpa), disminuyendo de acuerdo con la altitud. Presin Manomtrica: Se define como la presin resultante que se mide tomando como referencia a la presin atmosfrica. Presin Absoluta = Presin Manomtrica + Presin Atmosfrica.

Presin de Vapor: Se define como la presin a la que cada temperatura, la fase lquida y vapor se encuentran en equilibrio dinmico.

2.1.3 Teorema de Bernoulli.

El principio de Bernoulli, tambin denominado ecuacin de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido movindose a lo largo de una lnea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en 1738 y expresa que en un fluido perfecto (sin viscosidad ni rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la energa que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. Su Ecuacin es:

21

22

:

22

21

21

2

2

2

1

21

2

22

221

2

11

1

ypuntoslosentreshidraulicaperdidaslastodasdesumaH

geodesicasalturaszyz

velocidaddealturasg

vy

g

v

presiondealturasg

PY

g

P

DONDE

g

vz

g

PH

g

vz

g

P

r

r

2.1.4 Caudal.

Se define como caudal Q como el volumen de fluido por unidad de tiempo que pasa a travs de una seccin transversal a la corriente y sus unidades son m3/s, en el SI.




2.1.5 Flujos Laminares y Turbulentos.

Los flujos laminares son aquellos donde existe muy poco o nada de mezcla del flujo de tal forma que una corriente de tinte inyectado en el fluido permanece intacto, por otro lado los flujos turbulentos presentan una mezcla catica, y la corriente de teir se disipa de forma rpida a travs del fluido. Se presenta un flujo laminar cuando NR4000.

2.1.6 Numero de Reynolds.

Osborne Reynolds fue el primero en demostrar que un flujo laminar o turbulento puede ser predicho si se conoce la magnitud de un numero adicional conocida como nmero de Reynolds.

2.1.7 Ecuacin de Continuidad.

El volumen por unidad de tiempo que pasa por una seccin transversal dada (caudal), debe ser igual al caudal de otra seccin transversal cualquiera.

Ntese que la velocidad del fluido resulta mayor si la seccin transversal es menor.

2.1.8 Perdida de Energa en Tuberas.

Las perdidas de carga en tuberas son de dos clases primarias y secundarias. Las prdidas primarias son las perdidas de superficie en el contacto del fluido con la tubera (capa limite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (rgimen laminar) o de las partculas de fluido entre si (rgimen turbulento). Tienen lugar en flujo uniforme, por tanto principalmente en los tramos de tubera de seccin constante. Las prdidas secundarias son las prdidas de forma, que tienen lugar en las transiciones (estrechamientos o expansiones de la corriente), codos vlvulas, y en toda clase de accesorio de tubera.

2.1.9 Formula de Darcy-Weibach.

Donde:

L: longitud de tubera. D: dimetro de tubera

V: velocidad media del flujo.




2.1.10 Mquinas Hidrulicas.

Una maquina es un transformador de energa; una maquina absorbe energa de una clase y restituye energa de otra clase (un motor elctrico, por ejemplo, absorbe energa y restituye energa mecnica) o de la misma clase pero transformada (una gra o un torno, por ejemplo, absorben y restituyen energa mecnica). Una maquina hidrulica es aquella en el que el fluido que intercambia su energa no varia sensiblemente de densidad en

su paso a travs de la maquina, por lo que en el diseo y estudio de la misma se hace la hiptesis de que =cte. Las maquinas hidrulicas pertenecen a un grupo muy importante de las maquinas que se llaman maquinas de fluido. Aunque rara es la maquina en que no intervienen uno o varios fluidos como refrigerantes, lubricantes, etc. Las maquinas de fluido son aquellas maquinas en el que el fluido, o bien proporciona la energa que absorbe la maquina (por ejemplo, el agua que se suministra a una turbina posee una energa preferentemente de presin, proveniente de la energa geodsica que posea en el embalse y que a su vez la turbina transforma en energa mecnica) o bien aquellas en el que el fluido es el receptor de energa, al que la maquina restituye la energa mecnica absorbida. En toda maquina de fluido hay intercambio entre energa de fluido y energa mecnica (por ejemplo, el agua sale de una bomba con mas presin que la que tenia a la entrada de la misma, porque la bomba ha restituido al agua la energa absorbida en el eje).

2.1.11 Clasificacin de las Mquinas Hidrulicas.

En el siguiente cuadro se muestra la clasificacin de las maquinas hidrulicas segn su funcionamiento.

PARA LIQUIDOS: BOMBAS

GENERADORAS

PARA GASES:

VENTILADORES

TURBOMAQUINAS

MOTORAS TURBINAS HIDRAULICAS

MAQUINAS

HIDRAULICAS

GENERADORAS

MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

MOTORAS




2.1.12 Mquinas de Desplazamiento Positivo.

Tambin conocidas como mquinas de desplazamiento positivo o volumtrico, el rgano intercambiador de energa cede energa al fluido a l en forma de energa de presin creada por la variacin de volumen; los cambios en la direccin y valor absoluto de la velocidad del fluido no juegan un papel esencial en el alguno. Estas mquinas son apropiadas para suministros de alta presin y bajos caudales y se dividen en motoras y generadoras; las primeras absorben energa del fluido y restituyen energa mecnica, las segundas absorben energa mecnica y restituyen energa al fluido. Las maquinas de desplazamiento positivo el rgano transmisor de la energa puede moverse tanto con movimiento alternativo como con movimiento rotativo, a este tipo de maquinas pertenecen los transmisores y controles hidrulicos y neumticos.

2.1.13 Turbomquinas.

Las turbomquinas tambin conocidas maquinas de corriente, los cambios en la direccin y valor absoluto de la velocidad del flujo juegan un papel esencial. Se dividen en dos categoras radiales o centrfugas, en las que el flujo entra en la mquina en direccin axial (misma direccin del eje principal) y sale en direccin radial. Estas mquinas son apropiadas para altas presiones y bajos caudales. Y existen mquinas axiales en los que el flujo entra axialmente en ellas y sale igualmente en direccin axial. Estas mquinas son apropiadas para bajas presiones y grandes caudales. En las turbomquinas el rgano transmisor de la energa (rodete) se mueve siempre en sentido rotativo; absorben la energa del fluido y la restituyen en energa mecnica; el principio de funcionamiento de estas maquinas es la ecuacin de Euler.

2.1.14 Ecuacin de Euler.

Esta es la ecuacin fundamental para el estudio de las turbomquinas hidrulicas; constituye la ecuacin bsica para el estudio de las bombas, ventiladores, turbinas hidrulicas Es la ecuacin que expresa la energa intercambiada en el rodete de todas estas maquinas.

Signo (+) maquinas motoras y signo (-) maquinas generadoras unidades m SI.

2.1.15 Triangulo de Velocidades.

Para aplicar la Ecuacin de Euler que el rgano principal de una bomba centrfuga es el rodete que, en la Fig.2.2, se puede observar con los labes con los tringulos de entrada y salida donde: U1- Velocidad absoluta a la entrada del alabe. C1- Velocidad absoluta del fluido a la entrada. W1- Velocidad relativa del fluido respecto al alabe a la entrada. C1m- Componente meridional de la velocidad absoluta del fluido a la entrada. C1u- Componente perifrica de la velocidad absoluta del fluido a la entrada. 1- ngulo que forma w1 con (-u1). Ntese que el ngulo que forma w1 con + u1 es el 1 suplementario del 1; y lo mismo en el triangulo de salida, sustituyendo el subndice 1 por el 2. 1- ngulo que forman las dos velocidades c1 y u1




Fig. 2.1. Triangulo de Velocidades a la entrada y salida de los Alabes.

2.1.16 Bombas. Definicin y Clasificacin.

Una bomba es una maquina que absorbe energa mecnica y restituye al liquido que la atraviesa energa hidrulica. Las bombas se emplean para impulsar toda clase de lquidos (agua, aceites de lubricacin, consumibles, cidos; lquidos alimenticios: cerveza, leche, etc.; estas ultimas constituyen el grupo mas importante de las bombas sanitarias). Tambin se emplean bombas para bombear lquidos espesos con slidos en suspensin como pasta de papel, melazas, fangos, desperdicios, etc. Las Bombas se clasifican en:

Bombas rotodinmicas; son todas las bombas que son turbomquinas, son siempre rotativas y su rgano transmisor de energa es el rodete; se llaman rotodinmicas porque su movimiento es rotativo y la dinmica de la corriente juega un papel esencial en la transmisin de la energa.

Bombas de desplazamiento positivo; a este grupo pertenecen no solo las bombas alternativas, sino las rotativas llamadas rotoestticas porque son rotativas, pero en ellas la corriente no juega un papel esencial en la transmisin de la energa.

2.1.17 Elementos Constitutivos de las Bombas.

En la figura siguiente se muestra una bomba radial de eje horizontal en la cual puede verse los siguientes elementos:

a) Una tubera de aspiracin, que concluye prcticamente en la brida de aspiracin. b) Un impulsor o rodete, que gira solidario con el eje de la maquina y consta de un cierto numero de alabes que imparten al fluido en forma de energa cintica y energa de presin. c) La voluta o corona directriz, recoge el lquido del rodete y transforma la energa cintica comunicada por el rodete en energa de presin, ya que la seccin de paso aumenta en esta corona en la direccin de flujo. Esta corona directriz no existe en todas las bombas; porque encarece su construccin, aunque hace a la bomba ms eficiente.




d) Una tubera de impulsin, instalada a la salida de la voluta, por la que el lquido es evacuado a la presin y velocidad creadas en la bomba.

Figura 2.2. Bomba Radial

2.1.18 Cavitacin en Bombas.

La cavitacin en las bombas y en las turbinas produce dos efectos perjudiciales: disminucin del rendimiento y erosin. La aparicin de este fenmeno esta relacionado a) con el tipo de bomba (en general el peligro de cavitacin es cuanto mayor es el numero especifico de revoluciones), b) la instalacin de la bomba la cota del eje de la bomba sobre el nivel del liquido de aspiracin, debe ser escogida cuidadosamente para evitar la cavitacin, y c) las condiciones de servicio de la bomba, el caudal de la bomba nunca debe exceder el mximo permisible para que no produzca la cavitacin. La cavitacin indica un NPSH disponible insuficiente, ocasionado por una altura esttica baja, alta temperatura o excesiva prdida de carga en la aspiracin. Este fenmeno puede evitarse manteniendo la presin del lquido por encima de la presin de vapor.

2.1.19 Golpe de Ariete.

El golpe de ariete en una bomba no puede producirse en el arranque porque la presin producida por la bomba no puede exceder el valor mximo que indica su curva caracterstica, curva H-Q. En la parada de una bomba se ha de tener precaucin de cerrar la vlvula de impulsin. Si esto se hace a mano, el cierre es lento, la columna del lquido que llena la tubera se desacelera gradualmente, y el golpe de ariete no se produce.

El golpe de ariete se produce por:

Si se para el motor de la bomba sin cerrar previamente la vlvula de impulsin;

Si hay un corte imprevisto de corriente, en el funcionamiento de la bomba.




Los medios empleados para reducir este fenmeno son:

Cerrar lentamente la vlvula de impulsin;

Escoger el dimetro de la tubera de impulsin grande, para que la velocidad en la tubera sea pequea;

Instalar la bomba con un volante en caso de corte de la corriente reduzca lentamente la velocidad del motor y por consiguiente la velocidad del agua en la tubera;

Inyectar aire con un compresor para producir un muelle elstico durante la sobrepresin.

2.1.20 Niveles de Bombeo.

En el siguiente esquema se representan los niveles de bombeo y su definicin:

Fig. 2.3. Niveles de Bombeo.

Nivel Esttico (NE) .- Es la distancia vertical desde la descarga (cabezal de descarga de la bomba vertical o lnea de centros de la bomba de eje horizontal), de la bomba hasta el nivel libre del agua, cuando esta no esta siendo bombeada; es decir, es el nivel en el cual se estabiliza el agua del pozo o crcamo. Nivel Dinmico (ND).- Es la distancia vertical desde la descarga (cabezal de descarga de la bomba vertical o lnea de centros de la bomba de eje horizontal), hasta el nivel al cual se mantiene cuando es bombeada el agua, a cualquier velocidad.

2.1.21. Prdidas, Potencias y Rendimientos en las Bombas.

Todas las perdidas en la bomba se pueden clasificar en tres grupos:

Prdidas hidrulicas; Las perdidas hidrulicas disminuyen la energa especifica til que la bomba comunica al fluido y por consiguiente a la altura til, estas son de dos tipos, las perdidas de superficie y las perdidas de forma; las perdidas de superficie se producen por el rozamiento del fluido con las paredes de la bomba o de las partculas del -




fluido entre si; si las perdidas de forma se producen por el desprendimiento de la capa limite en los cambios de direcc in y en toda forma difcil al paso del fluido. Las perdidas hidrulicas se originan en la entrada del rodete o impulsor, en la corona directriz, en la caja espiral y asta la salida de la bomba.

Prdidas volumtricas; Estas prdidas se denominan tambin prdidas intersticiales; son perdidas de caudal y se dividen en dos clases: perdidas exteriores y perdidas interiores. Las perdidas volumtricas exteriores constituyen una salpicadura de fluido al exterior que se escapa entre el juego entre la carcasa y el eje de la bomba que la atraviesa. Para reducir estas perdidas se utiliza la caja de empaquetadura que se llena con el material llamado empaque grafitado. Si la maquina a de bombear liquido caliente o las presiones son demasiado grandes o los lquidos son altamente corrosivos existe multitud de soluciones a base de anillos de cierre, resortes, etc. Las prdidas volumtricas interiores son las mas importantes y reducen bastante el rendimiento volumtrico de algunas bombas, las perdidas volumtricas interiores no se ha podido llegan a reducir. A este caudal se le conoce como caudal de corto circuito.

Prdidas Mecnicas; Estas perdidas se producen por: Rozamiento del prensaestopas con el eje de la maquina. Rozamiento del eje con los cojinetes. Accionamiento de auxiliares (bomba de engranajes para lubricacin, cuentarrevoluciones, etc.) Potencia de Accionamiento. Es la potencia en el eje de la bomba o potencia mecnica que la bomba absorbe.

Potencia Interna. Es la potencia suministrada al impulsor que es igual a la potencia de accionamiento menos las perdidas mecnicas.

Potencia til. Es la potencia de accionamiento descontando todas las perdidas de la bomba.

Rendimiento Hidrulico. Toma en cuenta las perdidas de altura total.

Rendimiento Volumtrico. Toma en cuenta las perdidas volumtricas.

Rendimiento Interno. Tiene en cuenta las perdidas internas, o sea las hidrulicas y volumtricas y engloba ambos

rendimientos hidrulico y volumtrico.

Rendimiento Mecnico. Tiene en cuenta las prdidas mecnicas.




Rendimiento Total. Tiene en cuenta las perdidas de la bomba.

2.1.22 NPSH (Carga Neta Positiva de Succin).

Los fabricantes de bombas proporcionan datos acerca de la cabeza de succin positiva neta que se requiere para una operacin satisfactoria. La persona que seleccione una bomba debe de asegurarse de que exista un NPSH disponible lo suficientemente grande; es decir NPSH disponible > NPSH requerido. El valor del NPSH disponible depende de la naturaleza del fluido que se esta bombeando, la tubera de succin, la ubicacin del depsito del fluido y la presin aplicada al fluido:

= Cabeza de presin esttica (absoluta) aplicada al fluido, expresada en metros (o pies) del lquido.

= Diferencia de elevacin del nivel de fluido en el depsito hasta la entrada de la bomba, expresada en metros o pies.

Si la bomba esta debajo del deposito, es positiva.

Si la bomba esta arriba del depsito, es negativa.

= perdida por friccin en la tubera de succin, expresada en metros o pies.

= presin de vapor del liquido a la temperatura de bombeo en metros o pies del liquido.

Figura 2.4. Detalles de la lnea de succin de una bomba y Definicin de trminos para calcular el NPSH.




2.1.23 Curvas de Desempeo de una Bomba Centrifuga.

Debido a que las bombas centrifugas no son del tipo de desplazamiento positivo, existe una gran dependencia entre la capacidad y la presin que debe desarrollar la bomba. La eficiencia y la potencia son factores importantes para el buen funcionamiento de una bomba; la siguiente figura muestra una evaluacin de una bomba mas completa, cabeza superpuesta, eficiencia y curvas de potencia y la grafica de las tres versus la capacidad. La operacin normal debe estar en la vecindad del pico de la curva de eficiencia, con eficiencia dentro del intervalo del 60 al 80 por ciento como valores tpicos en las bombas centrfugas.

Figura 2.5. Curvas de Funcionamiento de una Bomba Centrifuga.

2.1.24 Curvas de Seleccin de una Bomba.

Con este criterio se estudiarn detenidamente los siguientes factores:

Caudal mnimo contino.

Dimetro de los impulsores, en relacin al mximo y mnimo admisible para el tipo ofertado.

Altura a caudal nulo, la cual debe estar entre un (-+ 10) y (+20) de la correspondiente al punto de trabajo, para evitar excesivas presiones al cierre de la vlvula, y por otra parte, permitir una cierta regulacin.

NPSH requerida por la bomba. Esta nunca deber ser mayor que la disponible y lo deseable es que se garantice, por lo menos, un metro por debajo de aquella. Cuando la diferencia entre la disponible y la requerida no sea mayor de 2 metros, se debe pues solicitar su ensayo en fbrica.

Se hace una comparacin de la curva del sistema, con la terica de la bomba ofrecida por el fabricante, situando sobre sta el punto o los puntos de trabajo.




2.1.25 Bombas en Serie y en Paralelo.

Bombas operadas en serie; Dirigiendo la salida de una bomba a la entrada de una segunda bomba, permite la obtencin de la misma capacidad a una cabeza total igual a la suma de los valores de las otras dos bombas. Este mtodo permite la operacin contra valores de cabeza altos, los cuales son poco frecuentes. Bombas operadas en paralelo; Utilizando dos bombas idnticas para alimentar fluido desde la misma fuente y entregarlo en la misma cabeza del sistema duplica la velocidad de flujo entregada. Este mtodo se utiliza cuando la capacidad deseada esta mas all del limite de capacidad de cualquier bomba por si sola. Este mtodo tambin proporciona flexibilidad en la operacin del sistema debido a que una de las bombas puede apagarse durante las horas de baja demanda o para darles mantenimiento.

2.1.26. Tanques Hidroneumticos.

Los Sistemas Hidroneumticos se basan en el principio de compresibilidad o elasticidad del aire cuando es sometido a presin. El sistema, el cual se representa en la figura siguiente, y funciona como se explica a continuacin:

Figura 2.6 Sistema Hidroneumtico.




El agua que es suministrada desde el acueducto pblico u otra fuente, es retenida en un tanque de almacenamiento; de donde, a travs de un sistema de bombas, ser impulsada a un recipiente a presin (de dimensiones y caractersticas calculadas en funcin de la red), y que posee volmenes variables de agua y aire. Cuando el agua entra al recipiente aumenta el nivel de agua, se comprime el aire y aumenta la presin, cuando se llega a un nivel de agua y presin determinados, se produce la seal de parada de la bomba y el tanque queda en la capacidad de abastecer la red, cuando los niveles de presin bajan, se acciona el mando de encendido de la bomba nuevamente.

El Sistema Hidroneumtico deber estar construido y dotado de los componentes que se indican a continuacin:

a.- Un tanque de presin, el cual consta entre otros de un orificio de entrada y otro de salida para el agua (en este se debe mantener un sello de agua para evitar la entrada de aire en la red de distribucin) y uno para la inyeccin de aire en caso de faltar el mismo. b.- Un nmero de bombas acorde con las exigencias de la red (una o dos para viviendas unifamiliares y dos o ms para edificaciones mayores). c.- Interruptor elctrico para detener el funcionamiento del sistema, en caso de faltar el agua en el estanque bajo. d.- Llaves de purga en las tuberas de drenaje. e.- Vlvula de retencin en cada una de las tuberas de descarga de las bombas al tanque hidroneumtico. f.- Conexiones flexibles para absorber las vibraciones. g.- Llaves de paso entre la bomba y el equipo hidroneumtico; entre ste y el sistema de distribucin. h.- Manmetro. i.- Vlvula de seguridad. j.- Dispositivo para control automtico de la relacin aire/agua. k.- Interruptores de presin para arranque a presin mnima y parada a presin mxima, arranque aditivo de la bomba en turno y control del compresor. l.- Indicador exterior de los niveles en el tanque de presin, para la indicacin visual de la relacin aire agua. m.- Tablero de potencia y control de los motores. n.- Dispositivo de drenaje del tanque hidroneumtico, con su correspondiente llave de paso. o.- Compresor u otro mecanismo que reponga el aire perdido en el tanque hidroneumtico. p.- Filtro para aire, en el compresor o equipo de inyeccin.

2.2 Normas de Diseo e Instalacin para el Desarrollo del Proyecto.

Para el Disear y Desarrollar la Red de Distribucin de Agua Potable del Centro Cultural Ixtapaluca, se contemplaron los Criterios Normativos de Ingeniera del IMSS (Instituto Mexicano del Seguro Social), en el apartado de Instalaciones Sanitarias, Hidrulicas y Especiales. En los captulos I, III y IV se usaran para desarrollar el presente proyecto desde los clculos de la Red hasta las especificaciones para la Instalacin de la misma, las Normas se siguieron para garantizar la continuidad, la seguridad y la confiabilidad de los servicios con la Ingeniera aplicada en la proyeccin de este trabajo. A continuacin enunciaremos los Captulos de la Norma que revisamos para el Proyecto: 1.- Generalidades 2.- Anteproyecto 3.- Desarrollo del Proyecto 4.- Abastecimiento de Agua 5.- Distribucin de Agua Fra




6.- Produccin y Distribucin de Agua Caliente 21.- Muebles Sanitarios 22.- Plantillas de Clculo

Adems de tomar en cuenta las Normas del IMSS, aplicamos diversos conceptos y consejos adicionales de las fuentes especificadas en la bibliografa, algunos de los cuales se especializan en materia Hidrulica y nos ayudaron a proyectar esta Instalacin.



Desarrollo del Proyecto.

DESARROLLO DEL

PROYECTO.

C A P T U L O

III



Desarrollo del Proyecto 24

3.1 Clculo de la red hidrulica.

3.1.1 Determinacin de los dimetros de la tubera de la red.

En el rea de trabajadores tal como lo muestra la Figura 3.1 (Ver Plano Planta General Instalacin Hidrulica), se cuenta con tres lavabos, los cuales con ayuda del (Anexo B) notamos que para un lavabo, el valor de las unidades mueble que le corresponde es 2; as que para 3 lavabos el valor de las unidades mueble es 6 UM; por lo tanto de acuerdo con el (Anexo G) el caudal necesario es de 0.0003 m3/s y la velocidad es igual a 2.9 m/s de acuerdo con la Norma del IMSS.

ACOT: m

Figura 3.1. Lavabos en el rea de Trabajadores. (Ver Plano Planta General Instalacin Hidrulica).

Aplicando la ecuacin (6) tenemos que: 24

3

10034.19.2

0003.0mx

sm

sm

A

Aplicando la ecuacin (7) obtenemos el Dimetro: mmx

D 011.010034.14 24

Comercialmente no existe tubera de este dimetro, por eso tomaremos el dimetro comercial superior 0.013D m .

Ahora con la ecuacin (2) conocemos el rea: 24

2

10327.14

0003.0mx

mA

Una vez obtenido el dimetro de la tubera comercial, se aplica la ecuacin (1), para as obtener la velocidad que

realmente va estar fluyendo dentro de la tubera. s

mmx

sm

V 26.210327.1

0003.0

24

3




De esta manera se obtienen los diferentes dimetros para toda la red, pero debemos recordar que los dimetros de la tubera para cada mueble estn ya establecidos, para un WC y/o Mingitorio con fluxometro (vlvula de descarga) tenemos un D=0.025 m, mientras que para regaderas, lavabos, fregaderos y llaves de nariz se tiene un D= 0.013 m.

La Norma del IMSS hace hincapi en que la velocidad de flujo no debe ser mayor a 2.9 m/s para evitar ruidos molestos en la instalacin pero tampoco debe ser menor de 0.9 m/s, pues con esta velocidad no se contara con el flujo suficiente.

3.1.2 Clculo de prdidas.

3.1.2.1 Consideraciones para obtener las prdidas en la instalacin de un WC con vlvula de

descarga (fluxmetro).

Dimetro de la tubera D=0.025m. Caudal para un WC con fluxmetro (Anexo C). Q=0.00125 m3/s. rea y Velocidad: A=4.908x10-4 m2, V=2.54 m/s. Ir al (Anexo D) donde encontramos RR=0.000056.

Considerando que: Agua fra 20 C y Agua caliente 60 C. Entonces: 1.02x10-6 m2/s (Anexo E)

Re=6.22x104

Utilizando el Diagrama de Moody (Anexo K) tenemos que: 0.0105

La longitud de la tubera se obtiene sumando cada tramo de esta, la cual compone la instalacin de un WC como se muestra en la Figura 3.2, de la misma manera se obtiene la longitud de la tubera para los otros muebles sanitarios, fregaderos y llaves de nariz.(ver capitulo IV) . Longitud de la tubera, L=1.50m.

ACOT: cm

Figura 3.2. Detalle de Instalacin de un WC con fluxmetro.




Cantidad de accesorios cuando la tubera que va entre el muro lleva una cruz o una Te en la forma como se muestra en la Figura 3.3

Figura 3.3. Accesorios de Instalacin. (Ver Plano Planta General Instalacin Hidrulica).

(Anexo F).

ACCESORIOS DIMETRO (m) CANTIDAD Le (m) CANTIDAD POR Le (m)

Codo 90 0.025 5 0.90 4.5

Te giro 90 0.025 1 1.50 1.50

Tapn capa 0.025 1 0 0

La sumatoria de la columna de cantidad por longitud equivalente es igual a Le=6m

Aplicar la Ecuacin (4).

2

2

2.5461.50 60.0105 1.040

0.025 2 9.81

mm m s

H mm m

s

Cantidad de accesorios cuando la tubera que va entre el muro lleva una Te, como se muestra en la Figura 3.4

Figura 3.4. Accesorios de Instalacin. (Ver Plano Planta General Instalacin Hidrulica). (Anexo F).


Codo 90 0.025 4 0.90 3.6

Te giro 90 0.025 1 1.50 1.50

Tapn capa 0.025 1 0 0

La sumatoria de la columna de cantidad por longitud equivalente es igual a Le = 5.1m





2

2

2.5461.50 5.10.0105 0.915

0.025 2 9.81

mm m s

H mm m

s

3.1.2.2 Consideraciones para obtener las prdidas en la instalacin de un Mingitorio con vlvula

de descarga (fluxmetro).

Dimetro de la tubera D=0.025m. Caudal para un Mingitorio con fluxmetro (Anexo C). Q=0.001 m3/s.

rea y Velocidad: A=4.908x10-4 m2, V=2.03 m/s. Ir al (Anexo D) donde encontramos RR=0.000056.


Re=4.975x104

Utilizando el Diagrama de Moody (Anexo K) tenemos que: 0.0105

Longitud de la tubera, L=1.46 m.

Cantidad de accesorios cuando la tubera que va entre el muro lleva una cruz o una Te en la forma como se muestra en la Figura 3.3

(Anexo F).

ACCESORIOS DIMETRO (m) CANTIDAD L e (m) CANTIDAD POR Le (m)

Codo 90 0.025 2 0.90 1.8

Te giro 90 0.025 1 1.50 1.50

Tapn capa 0.025 1 0 0

Vlvula de compuerta 0.025 1 0.20 0.20

Niple 0.025 1 0.13 0.13

Tuerca unin 0.025 1 0.27 0.27

La sumatoria de la columna de cantidad por longitud equivalente es igual a Le = 3.9 m.


2

2

2.031.46 3.90.0105 0.471

0.025 2 9.81

mm m s

H mm m

s




Cantidad de accesorios cuando la tubera que va entre el muro lleva una Te, como se muestra en la Figura 3.4.

(Anexo F).


Codo 90 0.025 1 0.90 0.90

Te giro 90 0.025 1 1.50 1.50

Tapn capa 0.025 1 0 0

Vlvula de compuerta 0.025 1 0.20 0.20

Niple 0.025 1 0.13 0.13

Tuerca unin 0.025 1 0.27 0.27

La sumatoria de la columna de cantidad por longitud equivalente es igual a Le = 3 m.

Aplicar la Ecuacin (4)

2

2

2.031.46 30.0105 0.392

0.025 2 9.81

mm m s

H mm m

s

3.1.2.3 Consideraciones para obtener las prdidas en la instalacin de un Lavabo.

Dimetro de la tubera D=0.013 m. Caudal para un Lavabo (Anexo C). Q=0.00025 m3/s.

rea y Velocidad: A=1.327x10-4 m2, V=1.88 m/s. Ir al (Anexo D) donde encontramos RR=0.000103.


Re=2.39x104

Utilizando el Diagrama de Moody (Anexo K) tenemos que: 0.012.

Longitud de la tubera, L=1.20 m.

Cantidad de accesorios cuando la tubera que va entre el muro lleva una cruz o una Te en la forma como se muestra en la Figura 3.3. (Anexo F).

ACCESORIOS DIMETRO (m) CANTIDAD Le (m) CANTIDAD

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TESIS COMPLETA1