1.- CALCULO DEL ALIMENTADOR AL CISTERNA

DATOS:

Presión en la red pública 14.2 PSIpresión minima de ingreso al cisterna 2 mcaCota del Punto de Entrega en red Pública 3211 msnmCota del punto de ingreso al cisterna 3212 msnmDesnivel entre red pública y el punto de entrega a la cisterna -1 mLongitud de la Linea de Servicio 15 mlTiempo de llenado del cisterna 4 hrsVolumen del Cisterna 28.83 m3

Gasto de entreda "Q"= 2.00 lts/seg31.65 g.p.m

Perdida de carga disponible= 9.94 PSI7.00 mca

Selección del MedidorPerdida disponible para medidor 4.97 PSIGasto de entrada "Q" 31.65 g.p.m

Ingresando al abaco de selección de medidor

DIAMETRO PERDIDA DE CARGA1 1/2" 2.2 PSI

1" 7.9 PSI3/4" 19 PSI

Seleccionamos el medidor de 1 1/2"

La nueva perdida de carga disponible sera de:

Perdida de carga disponible tuberia de alimentacion= 7.74 PSI5.45 mca

Predimensionamos tuberia 1 1/4" 40.6 mmArea = 0.001294621944 m2

Q = 0.00200173611111 m3/segV = 1.54619355896775 m/segg = 9.81 m/seg2C = 150

Longitud Total es de:

DESCRIPCION N UNIDADES K h=K x (v2/2g)Valvula compuerta 1 2.5 0.30Unión Universal 2 5 1.22Valvula tipo globo 2 10 2.44Codo 90º 3 0.75 0.27Valvula tipo boya 1 10 1.22

5.45

Longitud neta = 15 mLongitud equivalente = 5.45 m

20.452827464335 m

f = 0.0600 m/mPerdidas totales = f *Long totalPerdidas totales = 1.22646459540904 m

Como perdidas totales es < perdida de carga disponible OK1.22646459540904 5.45 OK

𝑄=0.2785 ∗𝐶∗𝐷^2.63 ∗ 𝑓^0.54

POTENCIA DE LA BOMBA PARA GABINETES CONTRA INCENDIO (P)

Aplicando las formulas:

Hb = Altura Dinamica

1. CAUDAL TOTAL DE AGUA

V = 1/3 Vol TotalV = 1700 ltsV = 1.7 m3t = 4 hrsQt = 0.118 lts/seg

Qt = 0.0001 m3/seg

2. ALTURA DINAMICA O CARGA DE TRABAJO DE LA BOMBA (Hb).

2.1 h cotas =

h cotas= 18.69 metros

Predimensionamos el diametro de la tuberia

Diametro velocidad max Area1/2" 0.013 1.90 m/s 0.00012668 m23/4" 0.019 2.20 m/s 0.00028502 m21" 0.025 2.48 m/s 0.00050671 m2

1 1/4" 0.032 2.85 m/s 0.00079173 m21 1/2" 0.038 3.00 m/s 0.00114009 m2

con 1/2" V = 0.9319403 m/seg ok Con 1" v= 0.23298507con 3/4" V = 0.41419569 m/seg Con 1 1/4" v= 0.14911045

Calculamos las perdidas por friccion y accesorios

Q = 0.0001 m3/segC = 150D = 0.013 m

f = 0.0911 m/mPerdidas totales = f *Long total

Aplicamos criterio de longitud equivalente

L equi = L total x 1.4

L equi = 26.166 m L total = 18.69 m

Perdidas totales = 2.38 m

ADT = Diferencia de cotas + perdidas en tuberías y accesorios + presión esperada en el punto de descarga

ADT = 23.07 m

CALCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA (P).

Hb = 23.07 mg = 9.8 m2/segPeso especifi 1000 kg/m3Qt = 0.00011806 m3/seg

Pteorica = 26.695324 Kg.m2/seg3 Considerando la equivalencia de 1HP = 745 WPteorica = 0.03583265 HP

Eficiencia de la bomba Eficiencia de la bomba = 0.75

Preal = 0.04777687 HP

P real = 0.5 HP

f =Perdida de carga unitaria

𝑃_𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎=𝐻_𝑏∗𝑔 ∗𝜌 ∗ 𝑄_𝑇𝑃_𝑟𝑒𝑎𝑙= 〖𝑃 _𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎/(%𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎)〗

𝐻_𝑏= Δℎ_cotas + Δh friccion + Δh accesorios

𝑃_𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎=𝐻_𝑏∗𝑔 ∗𝜌 ∗ 𝑄_𝑇

𝑄=0.2785 ∗𝐶∗𝐷^2.63 ∗ 𝑓^0.54

3._ CALCULO DE LOS ALIMENTADORES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

DIAMETRO

CALCULADO ASUMIDO PRESION (m)

TRAMO

EN MM EN PULG EN MM EN PULG INICIAL FINAL

De 1 a 2 3.07 3.68 4.78 0.0196 150 71.07 2.80 76.20 3.00 1.05 0.0140 0.0515 3.07 0.00 3.02De 2 a 3 2.57 3.08 3.97 0.0196 150 66.29 2.61 69.85 2.75 1.04 0.0152 0.0468 2.57 3.02 5.54De 3 a 4 2.57 3.08 3.17 0.0196 150 60.82 2.39 63.50 2.50 1.00 0.0159 0.0489 2.57 5.54 8.05De 4 a 5 2.57 3.08 2.36 0.0196 150 54.40 2.14 63.50 2.50 0.75 0.0092 0.0284 2.57 8.05 10.59De 5 a6 2.57 3.08 1.56 0.0196 150 46.44 1.83 50.80 2.00 0.77 0.0127 0.0390 2.57 10.59 13.12De 6 a 7 1.80 2.16 0.75 0.0196 150 35.17 1.38 38.10 1.50 0.66 0.0133 0.0287 1.80 13.12 14.89De 7 a A 1.20 1.44 0.30 0.0196 150 24.82 0.98 25.40 1.00 0.59 0.0175 0.0252 0.00 14.89 14.86De A a B 2.65 3.18 0.15 0.0196 150 19.07 0.75 19.05 0.75 0.53 0.0197 0.0627 0.00 14.86 14.80De B a Lav1 0.60 0.72 0.03 0.0196 150 9.65 0.38 12.70 0.50 0.20 0.0051 0.0037 -0.60 14.80 14.20De B a C 0.90 1.08 0.13 0.0196 150 17.79 0.70 19.05 0.75 0.44 0.0141 0.0152 0.00 14.20 14.18De C a Inod1 0.30 0.36 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0020 -0.30 14.18 13.88De C a Duch1 2.92 3.50 0.05 0.0196 150 12.56 0.49 12.70 0.50 0.39 0.0186 0.0650 -1.80 14.18 12.32De A a D 3.60 4.32 0.15 0.0196 150 19.07 0.75 19.05 0.75 0.53 0.0197 0.0851 0.00 14.86 14.78De D a Duch2 1.80 2.16 0.05 0.0196 150 12.56 0.49 12.70 0.50 0.39 0.0186 0.0401 -1.80 14.78 12.94De D a E 0.90 1.08 0.10 0.0196 150 16.35 0.64 19.05 0.75 0.35 0.0093 0.0100 0.00 14.78 14.77De E a Lav2 0.60 0.72 0.03 0.0196 150 9.65 0.38 12.70 0.50 0.20 0.0051 0.0037 -0.60 14.77 14.16De E Inod2 1.52 1.82 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0100 -1.80 14.77 12.96De 7 a F 3.93 4.72 0.45 0.0196 150 28.96 1.14 31.75 1.25 0.57 0.0125 0.0590 0.00 14.89 14.83De F a Inod3 0.30 0.36 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0020 -0.30 14.83 14.53De F a G 0.78 0.94 0.38 0.0196 150 27.02 1.06 31.75 1.25 0.47 0.0089 0.0084 0.00 14.83 14.82De G a lav3 0.60 0.72 0.03 0.0196 150 9.65 0.38 12.70 0.50 0.20 0.0051 0.0037 -0.60 14.82 14.22De G a H 0.76 0.91 0.35 0.0196 150 26.32 1.04 31.75 1.25 0.44 0.0079 0.0072 0.00 14.82 14.81De H a inod3 0.30 0.36 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0020 -0.30 14.81 14.51De H a I 0.75 0.90 0.28 0.0196 150 24.01 0.95 25.40 1.00 0.54 0.0149 0.0134 0.00 14.81 14.80De I a Duch3 1.80 2.16 0.05 0.0196 150 12.56 0.49 12.70 0.50 0.39 0.0186 0.0401 -1.80 14.80 12.96De I a J 0.75 0.90 0.23 0.0196 150 22.25 0.88 25.40 1.00 0.44 0.0103 0.0093 0.00 14.80 14.79De J a lav4 0.60 0.72 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0039 -0.60 14.79 14.19De J a K 0.70 0.84 0.02 0.0196 150 7.95 0.31 12.70 0.50 0.12 0.0020 0.0017 0.00 14.79 14.79De K a Lavad5 0.60 0.72 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0039 -0.60 14.79 14.18De K a Lavad6 2.60 3.12 0.08 0.0196 150 14.65 0.58 19.05 0.75 0.26 0.0055 0.0170 -0.60 14.79 14.17

LONGITUD en M LONGITUD

EQUIVALENTE EN (m)

CAUDAL EN LPS

GRADIENTE HIDRAULICO MAX en m/m

COEFICIENTE DE HAZEN

"C"VELOCIDAD

REAL M/SEG

GRADIENTE HIDRAULICO REAL en m/m

PERDIDA DE CARGA m

DIFERENCIA DE NIVEL EN

m

POTENCIA DE LA BOMBA PARA GABINETES CONTRA INCENDIO (P)

Aplicando las formulas: Hb =

1. CAUDAL TOTAL DE AGUA CONTRA INCENDIOS (Qt).

Qt = Caudal de una manguera x Número de mangueras requeridas

De acuerdo al R.N.E el caudal minimo es de 10 lts/segConsiderando que existira un gabinete por nivel:

Qt = 0.02 m3/seg

2. ALTURA DINAMICA O CARGA DE TRABAJO DE LA BOMBA (Hb).

2.1 h ftotal = Perdidad de carga

R.N.E. 2 1/2" de diametro de manguerasd = 90 mmd = 0.09 mA = 0.00636174 m2

V2 = 3.14379399 m/segD = 0.09 mg = 9.8 m/seg2

Debemos calcular previamente el Número de Reynolds y la rugosidad relativa

V2 =D =ρ =

Para al determinacion del caudal total de agua contra incendio, se considerará el caudal obtenido para una manguera por el número de mangueras requeridas para atencion de emergencias del local educacional.

f =Coeficiente de fricción

µ =

𝑃_𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎=𝐻_𝑏∗𝑔 ∗𝜌 ∗ 𝑄_𝑇𝑃_𝑟𝑒𝑎𝑙= 〖𝑃 _𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎/(%𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎)〗 _

𝐻_𝑏=ℎ_𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙+((𝑃_2/𝜌𝑔)+(𝑍_2+〖𝑉 2〗 ^2/2𝑔))−(( _𝑃 1/ )+𝜌𝑔( _𝑍 1+〖𝑉 1〗 ^2/2 ))𝑔

ℎ_𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=((𝑓 ∗𝐿_(𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 ∗ 〖𝑉 2〗 _^2 )))/(2 ∗𝐷 ∗𝑔)

𝑁_𝑅𝐸= (𝐷 ∗𝑉2 ∗ 𝜌 )/𝜇

282941.459

Rugosidad Relativa : Ingreso a la tabla con el diametro y tipo de material de tuberia (Hierro Galvanizado)

Rug Rela = 0.0022

Con los datos obtenidos de Número de Reynolds y Rugosidad Relativa

f = 0.024

L = 82.26 m

L = 82.27 + (5.43 x 6)L = 126.6804 m

f = 0.024Lequi = 126.6804V2^2= 3.14379399

hftotal = 17.0345336 m D = 0.09g = 9.8

2.2 P2 = Presion de salida en la manguera (R.N.E = 45 mca = 63.10 PSI)P2 = 45 mP2 = 63.09 PSI

2.3 V2 = Velocidad del flujo de agua a la salida de la manguera

R.N.E. 2 1/2" de diametro de manguerasd = 66 mmd = 0.066 mA = 0.0034212 m2

V = 5.84589792 m/seg

2.4 Z2 = Altura de Gabinetes respecto a la bomba

Leq = Longitud Equivalente

La longitud equivalente de la tuberia esta comprendida por la longitud de la tuberia lineal y la longitud equivalente de los accesorios que participan en la linea de suminsitro de agua contra incendio siendo estos:

𝑁_𝑅𝐸= 𝑅𝑢𝑔𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎= 𝜀/𝐷

𝐿𝑒𝑞=𝐿+𝐿𝑒𝑞.𝑎𝑐𝑐

ℎ_𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=((𝑓 ∗𝐿_(𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 ∗ 〖𝑉 2〗 _^2 )))/(2 ∗𝐷 ∗𝑔)

medimos en los planos la altura entre el eje de la bomba con el gabinete mas alto

Gabinete= 3241 msnmBomba= 3223.1 msnm

Z2 = 17.9 m

2.5 P1 = Presión en nivel toma de agua en cisternaP1 = 0 PSI

2.6 V1 = Velocidad de flujo de agua en la cisternaV1 = 0 m/seg

2.7 Z1 = Altura toma de agua en cisterna respecto a bombaZ1 = 0.10 m

2.8 ρ = Densidad del aguaρ = 1000 kg/m3

2.9 g = Coeficiente de gravedadg = 9.8 m/seg2

hftotal = 17.0345336 mP2 = 434986.623 Kg.m/s^2V2 = 5.84589792 m/segZ2 = 17.9 mZ1 = 0.10 mρ = 1000 kg/m3g = 9.8 m/seg2

Hb = 80.9645218

CALCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA (P).

Hb = 80.9645218 mg = 9.8 m/seg2ρ = 1000 kg/m3Qt = 0.02 m3/seg

Pteorica = 15869.0463 Kg.m2/seg3 Considerando la equivalencia de 1HP = 745 WPteorica = 21.3007332 HP

Eficiencia de la bomba Eficiencia de la bomba =

Preal = 28.4009777 HP

𝐻_𝑏=ℎ_𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙+((𝑃_2/𝜌𝑔)+(𝑍_2+〖𝑉 2〗 ^2/2𝑔))−𝑍_1

𝑃_𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎=𝐻_𝑏∗𝑔 ∗𝜌 ∗ 𝑄_𝑇

P real = 30 HP

Altura Dinamica

R.N.E. 2 1/2" de diametro de mangueras

Debemos calcular previamente el Número de Reynolds y la rugosidad relativa

3.14379399 m/seg0.09 m1000 kg/m3

0.001 centipoise viscocidad

Para al determinacion del caudal total de agua contra incendio, se considerará el caudal obtenido para una manguera por el número de mangueras requeridas para atencion de emergencias del local

𝐻_𝑏=ℎ_𝑓𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙+((𝑃_2/𝜌𝑔)+(𝑍_2+〖𝑉 2〗 ^2/2𝑔))−(( _𝑃 1/ )+𝜌𝑔( _𝑍 1+〖𝑉 1〗 ^2/2 ))𝑔

Rugosidad Relativa : Ingreso a la tabla con el diametro y tipo de material de tuberia (Hierro Galvanizado)

Con los datos obtenidos de Número de Reynolds y Rugosidad Relativa

L = 82.26 mLeq. Acc =

Leq. 1 Acc = L x DLeq. 1 Acc = 7.4034 m/accesorio

mm/segmm/seg2

R.N.E. 2 1/2" de diametro de mangueras

La longitud equivalente de la tuberia esta comprendida por la longitud de la tuberia lineal y la longitud equivalente de los accesorios que participan en la linea de suminsitro de agua contra incendio siendo

Para la longitud equivalente de accesorios (Leq.acc) se consideran entre 6 accesorios (codos de 90º), por lo que , la longitud de un accesorio se determianra a partir de:

medimos en los planos la altura entre el eje de la bomba con el gabinete mas alto

Considerando la equivalencia de 1HP = 745 W

0.75