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• AZAEL SEGOVIA GARCIA (:-)

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EJERCICIO RESUELTO (SISTEMA DE BOMBEO)

DATOS:      

Q= 13 l/s 0,013 m3/s Altura sobre el nivel del mar de la población de Medellín 1495 m.s.n.m Temperatura del agua 20°c CHW= 120 Acero Galvanizado (Acero SCH-40) según la norma ASTM A53 Eficiencia de la bomba= 60% Horas de bombeo= 8 horas

SOLUCION CALCULO DE LOS DIÁMETROS: 

DIÁMETRO DE IMPULSIÓN

K: 0.7 ≤ k ≤ 1.6 K promedio de 1.2 numero de h oras 24 8 β: =0.33 24

β:

φi: 1,2 × (0,33)0,25 × (0,013)0.50 = 0.10 m = 4” El diámetro para la impulsión es de 4 pulgadas CALCULO DE LAS VELOCIDADES EN LA TUBERÍA



V

VELOCIDAD EN LA IMPULSIÓN ( i)

0,013

Vi: 1.27 0,1 0

2

= 1.65 m/s

Considerando que la velocidad de la succión debe cumplir con un rango 0,6 ≤V S≤ 0,9 teniendo en cuenta esto, el diámetro de la impulsión no cumple con lo dicho, por lo tanto, se ensaya con un diámetro superior al de la impulsión el cual es de φ=6”. 

VELOCIDAD DE LA SUCCIÓN (Vs)

0,01 3

Vs: 1.27 0 ,1524 2 = 0.71 m/s



CÁLCULO DE LA ALTURA DINÁMICA DE ELEVACIÓN (HM)  ALTURA TOPOGRÁFICA

Altura estática de succión (HTs) Altura estática de impulsión (HTi) Altura estática total (HT)

cota 102,00 - cota 98,00 cota 150,00 - cota102,00

4,00 m 48,00 m 52,00 m

 CÁLCULO DE LAS PERDIDAS EN LA SUCCIÓN φS: 6” ACCESORIOS VALVULA DE PIE CON COLADERA CODO DE 90 GRADOS RADIO LARGO REDUCCION EXCENTRICA 6Ø ENTRADA 8 BORDA LONGITUD DE TUBERIA RECTA =4,00+0,50 SUMERGENCIA= 2,5* φS +0,10 m LONGITUD TOTAL EQUIVALENTE

0.1524 m

LONGITUD EQUIVALENTE EN (m) 39,00 3,40 0,91 5,00 4,50 0,48 53,30

 CÁLCULO DE LAS PERDIDAS EN LA SUCCIÓN HACIENDO USO DE LA FÓRMULA DE HAZEN- WILLIAMS. (HfS)

10.67× 5 3 .30 ×0.01 31.85 hfs: = 0.25 m 120 1.85 × 0.15244.87

ACCESORIOS

LONGITUD EQUIVALENTE EN (m)

VALVULA DE RETENCION HORIZONTALLIVIANOCODO DE 90 GRADOS RADIO LARGO (4 CODOS) EXPANSION CONCNTRICA 12Ø VALVULA DE COMPUERTA TE DE PASO LATERAL LONGITUD DE TUBERIA RECTA=1*3+150+50 LONGITUD TOTAL EQUIVALENTE

 CÁLCULO DE LAS PERDIDAS EN LA IMPULSIÓN φi: 4”

10,40 3,40 1,22 0,70 6,70 203 225,42

0.1016 m

 CÁLCULO DE LA PERDIDA EN LA IMPULSIÓN POR MEDIO DE LA FÓRMULA DE HAZEN- WILLIAMS. (HfI). 10.67× 225.42× 0.013 1.85 hfi: = 7.62 m 1201.85 × 0.1 0164.87

 CALCULO DE LA ALTURA DE LA VELOCIDAD DE DESCARGA (Vi)

2 V I2 = 0.0826 × 0.01 3 4 = 0.13 m 2× g 0.1016

De la expression de reemplzan los terminos anteriormente calculados: Hm = 52.00 + 0.25 + 7.61 + 0.13 Hm = 59.99m  CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA(Pb)

Pb = 1hp x

9.8 KN 0.01 3 m3 × ×59.99 m m3 s = 12.74 kw 0. 6 0.746 kw 12.74 kw

pb = 17.07 hp

 CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR(Pm)

Pm= 1.2× Pb Pm= 1.2 × 12.74 kW Pm= 15.288 kW 

CÁLCULO DE LA NPSHd

 CÁLCULO DE LA ALTURA BAROMÉTRICA DEL LUGAR (Hb) 1.2×1495  Hb= 10.33 - 1000 = 8.608 m.c. a  HTs= 4.00 m  Hfs= 0.25 m  CÁLCULO DE LA VELOCIDAD EN LA SUCCIÓN (Vs) V s2 0.01 32 =0.0826× = 0.026 m 2× g 0.15244  CABEZA DE PRESIÓN DE VAPOR ABSOLUTA PARA UNA TEMPERATURA DE 20OC

 Hvp= 0.24 m Reemplazando los términos ya calculado, para obtener el NPSHd, tenemos que:

NPSHd= [8.608 m – (4.00 m+0.25 m+0.026) succión] – 0.24m NPSHd= 4.092 m

 ¿COMO SE DETERMINA UN CAUDAL DE BOMBEO? Para determinar el caudal de bombeo de evalúa el caudal tomado con respecto al tiempo de (0 a 24horas) y la duración correspondiente de esta. Para este sistema se tiene un caudal máximo de 13l/s constante, para una duración de 8 horas de bombeo, la ecuación para determinar el caudal de bombeo es la siguiente:

Donde: Qb= caudal de bombeo Qmd= caudal máximo diario N= numero de horas de bombeo Qb =

(0,013 m 3 /s)( 24 horas) = 0.039 m3/s 8 horas

 cálculo de la velocidad especifica.

Ns= velocidad especifica N= velocidad rotacional (revoluciones por minuto de la bomba) Q= velocidad del flujo atraves de la bomba gal/min H=cabeza total de la bomba