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CÁLCULO Y DISEÑO DE UN SISTEMA HIDRÁULICO Y DE BOMBEO PARA UNA CASA DE 3 PISOS EN LA URBANIZACION MONTEBELLO II DE LOS PATIOS

MAQUINAS HIDRAULICAS

ANGIE DANIELA RONDON MONCADA GYANFRANCO MOGOLLON PALACIOS

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DEPARTAMENTO DE FLUIDOS Y TERMICAS PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA SAN JOSÉ DE CÚCUTA 2015

CÁLCULO Y DISEÑO DE UN SISTEMA HIDRÁULICO Y DE BOMBEO PARA UNA CASA DE 3 PISOS EN LA URBANIZACION MONTEBELLO II DE LOS PATIOS

ANGIE DANIELA RONDON MONCADA COD: 1120770 GYANFRANCO MOGOLLON PALACIOS COD: 1120791

PEDRO PEREZ ING. MECÁNICO

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DEPARTAMENTO DE FLUIDOS Y TERMICAS PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA SAN JOSÉ DE CÚCUTA 2015

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2. JUSTICIACION 3. OBJETIVO 3.1. OBJETIVO GENERAL 3.2 OBJETIVO ESPECIFICO 4. MARCO TEORICO 4.1. DINAMICA DE FLUIDO 4.1.1. NUMERO DE REYNOLDS 4.2. SISTEMA HIDRAULICO 4.2.1. BOMBA HIDRAULICA 4.3. VALVULAS 4.4. TUBERIAS Y ACCESORIOS 5. ESQUEMA TEMÁTICO DE LOS ASPECTOS TÉCNICOS 5.1. DATOS 5.2. CAUDAL DE LA BOMBA 5.3. DIMENSIONES DEL TANQUE DE SUCCION 5.4. DETERMINACION DE LOS DIAMETROS DE LA TUBERIA 5.5. CALCULO DE PERDIDA 5.6 ANALISIS

6. PRESUPUESTO CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS ANEXOS

INTRODUCCIÓN

El presente proyecto tiene como objetivo relevante “calcular y diseñar un sistema de bombeo que lleve agua desde un tanque subterráneo hasta un tanque aéreo situado en la parte más alta de la casa”. Se conoce que el acueducto del municipio de Los Patios proporciona aproximadamente 14 mca de presión. Se debe tener en cuenta el parámetro importante de las pérdidas ya que si no existiese este, la presión que se maneja mencionada anteriormente sería más que suficiente para llevar el flujo de agua hasta la parte más alta de la casa en cuestión, estas pérdidas se crean a lo largo de la conducción del fluido por las tuberías. A partir de esto para poder subir el flujo de agua hasta la parte más alta de la casa ubicada en Montebello II (Los patios) debemos adicionar energía al fluido por medio de un sistema de bombeo el cual nos permita vencer las perdidas y nos proporcione la altura necesaria requerida. Dicho dispositivo se conoce con el nombre de bomba y esta designada dentro del rango de las maquinas hidráulicas. Hay distintos tipos y clases de bombas como por ejemplo las bombas de desplazamiento positivo o las turbo maquinas, dichas turbo maquinas se estudian en la mayoría de los textos a las bombas centrifugas, ya que constituyen un promedio igual no mayor al 80% de la producción mundial por que es la más adecuada para manejar una gran variedad de líquidos de acuerdo a su viscosidad.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cómo mejorar el problema de abastecimiento de agua de la casa en la urbanización Montebello ll en Los Patios, debido a su baja presión de suministro? Este problema se solucionaría fácilmente si se compra e instala una bomba centrifuga, por lo cual se opta por colocar un nuevo tanque subterráneo ya que este tanque nos serviría de depósito, para la alimentación del tanque suministro para la casa. 2. JUSTIFICACION La realización de las modificaciones del sistema de bombeo se hace necesario debido al problema que presenta por la distribución de agua del ducto principal hacia el tanque de elevación de la casa, debido a esta problemática se hace necesario plantear una solución veraz, eficaz y concreta como lo es el proyecto empleado donde se sugieren algunas modificaciones obteniendo resultados favorables.

3. OBJETIVOS

3.1 GENERAL  Analizar, formular y solucionar un sistema de bombeo hidráulico para la suministración de agua de la casa en la urbanización Montebello II ubicada en Los Patios.

3.2 ESPECIFICOS 

Interpretar cálculos matemáticos para seleccionar los accesorios necesarios y la bomba adecuada basándonos en los conocimientos adquiridos y en la asesoría del profesor.



Ubicar adecuadamente la bomba y realizar de manera correcta el montaje de los accesorios que se van suplementar.



Especificar las dimensiones y volúmenes adecuados para los tanques de depósito y de distribución.

4. MARCO TEORICO

Los Patios es un municipio colombiano, ubicado en la región oriental del departamento de Norte de Santander, concretamente en las coordenadas 7°50′17″N 72°50′47″O y a una altura de 410 msnm. Su clima es cálido y su temperatura promedio es de 27 °C. Hace parte del Área metropolitana de Cúcuta y su población urbana es de 71483 habitantes (2014).

4.1 DINÁMICA DE FLUIDOS El interés por la dinámica de fluidos se remonta a las aplicaciones más antiguas de los fluidos en ingeniería. Arquímedes realizó una de las primeras contribuciones con la invención, que se le atribuye tradicionalmente, del tornillo sin fin. La acción impulsora del tornillo de Arquímedes es similar a la de la pieza semejante a un sacacorchos que tienen las picadoras de carne manuales. Los romanos desarrollaron otras máquinas y mecanismos hidráulicos; no sólo empleaban el tornillo de Arquímedes para bombear agua en agricultura y minería, sino que también construyeron extensos sistemas de acueductos, algunos de los cuales todavía funcionan. En el siglo I a.C., el arquitecto e ingeniero romano Vitrubio inventó la rueda hidráulica horizontal, con lo que revolucionó la técnica de moler grano. 4.1.1 EL NÚMERO DE REYNOLDS es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. Como todo número adimensional es un cociente, una comparación. En este caso es la relación entre los términos convectivos y los términos viscosos de las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidos.

Tipos de flujo. 4.2 SISTEMA HIDRÁULICO El principio de funcionamiento de un sistema hidráulico lo constituye la transformación de la energía mecánica de rotación de una bomba, en el movimiento de un fluido incompresible a presión, la cual se transforma de un fluido incompresible a presión, la cual se transforma a su vez en movimiento de las piezas del sistema hidráulico. 4.2.1 BOMBA HIDRÁULICA Una bomba es una máquina hidráulica generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud. Las bombas son de gran importancia en el trasiego de fluidos, debido a su capacidad de producir vacío, con lo cual se puede empujar el fluido hacia donde se desee transportar. Existe una infinidad de

bombas las cuales tienen distintas funciones, todo depende del tipo de fluido de la temperatura a la cual se va a transportar y la presión que se soportará. Así surgen las bombas centrífugas que fundamentalmente son máquinas de gran velocidad en comparación con las de movimiento alternativo, rotativas o de desplazamiento. Funciona a altas velocidades, acopladas directamente al motor de accionamiento, con lo que consigue que las pérdidas por transmisión sean mínimas. Una bomba o una máquina soplante centrífuga consta esencialmente de uno o más rodetes provistos de álabes, montados sobre un árbol giratorio y cerrados en el interior de una cámara de presión denominada cubierta. Existe una diversidad de clasificación de bombas que ocasionalmente puede causar confusión al intentar ubicarlas dentro de un cierto tipo, clave u otra distinción, sin embargo la más adecuada para propósitos de este trabajo es la proporcionada por el instituto de Hidráulica de los E.E.U.U.

Esta clasificación toma en cuenta la forma cómo el fluido se desplaza dentro de los elementos de la bomba, así para aquellos en los que el fluido se desplaza a presión dentro de una carcaza cerrada, como resultados del movimiento suavizada de un pistón o embolo, se le denomina “bombas de desplazamiento positivo”, mientras que las bombas en las cuales el fluido es desplazado por el movimiento circular de uno o varios impulsores provistos de alabe, se les denomina “Bombas Centrifugas” y es en el presente trabajo a estas últimas a las que se hará referencia. La clasificación anterior parece ser la más adecuada sin embargo, puede ser útil conocer dentro de esta clasificación algunas características o situaciones que ayudara a seleccionar la bomba más adecuada. Si por ejemplo estás pueden ser clasificadas de la siguiente manera; según el sistema donde funcionarán o la forma física de ella. Para la primera clasificación que es conocer el sistema donde la bomba tendrá su funcionamiento.

Consiste en saber si la bomba succionara del recipiente y con alturas variables o si la bomba se instalará en un sumidero o en una fosa. Así mismo en necesario el líquido que la bomba manejará : si con volátiles, viscosos, calientes o pastas aguadas, que así se manejará el concepto de densidad y partículas que la bomba pueda impulsar. Respecto a la forma física de la bomba se debe tener en cuenta que existen bombas de eje horizontal o vertical, ambas de empujes centros o de desplazamiento positivo, baja o alta velocidad, también la especificación de los materiales deben ser compatibles con los líquidos que se bombearán. Una práctica común es definir la capacidad de una bomba con el número adimensional llamado velocidad específica, que se describe posteriormente que es función del número de revoluciones a las que giren sus participantes rotatorias, de la siguiente forma se puede ser de alta o baja velocidad.

Fig. Bomba hidráulica  BOMBA CENTRIFUGA. Son aquellas en que el fluido ingresa a ésta por el eje y sale siguiendo una trayectoria periférica por la tangente.

Fig. N°4 Bomba centrífuga

Principios técnicos de operación de las bombas centrifugas Generalmente las bombas centrifugas se seleccionan para una capacidad y carga total determinadas cuando operen a su velocidad especificada. Estas características se conocen como condiciones especificadas de servicio y, con pocas excepciones, representan las condiciones en las que la bomba operará la mayor parte del tiempo. La eficiencia de la bomba deberá ser la máxima para estas con diciones de servicio, y así se seleccionan las bombas siempre que es posible. Con frecuencia, sin embargo, se requiere que las bombas operen capacidades y cargas que difieren considerablemente de las condiciones especificadas. Son un ejemplo las aplicaciones para servicios de centrales de fuerza a vapor, en las que las bombas de alimentación de la caldera, de condensado y drenaje de calentadores pueden sujetarse a descargar a la caldera un flujo que puede variar de la capacidad total a cero, dependiendo de la carga que tiene en el momento el turbogenerador. Las bombas de circulación de condensado están sujetas a variaciones algo menores, pero, sin embargo, estas bombas pueden operar contra cargas totales muy variables y, por lo tanto, a distintas capacidades. Las bombas de servicio general en una gran variedad de aplicaciones también pueden sujetarse a operaciones con flujos muy variables. Es muy importante, por lo tanto, que el usuario de bombas centrifugas se familiarice con los efectos de operar las bombas a capacidades y cargas distintas a las especificadas y con las limitaciones impuestas sobre esa operación por consideraciones hidráulicas, mecánicas o termodinámicas. OPERACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS CON FLUJOS REDUCIDOS El tema de empuje radial en las bombas de voluta se ha hablado de él anteriormente. Como se describió, aun las bombas de doble voluta no siempre son apropiadas para operar con todos los flujos hasta cero. Por lo tanto, es imperativo adherirse a las limitaciones de los mínimos recomendados de flujo para operación continua dados por el fabricante.

Otro problema se presenta por la operación de una bomba centrifuga con flujos extraordinariamente reducidos el problema termodinámico causado por el calentamiento del líquido manejado por la bomba. La diferencia entre los caballos de fuerza al freno consumidos y los caballos de fuerza hidráulicos desarrollados representa las pérdidas de energía dentro de la propia bomba, excepto una pequeña cantidad que se pierde en los cojinetes de la bomba. Estas pérdidas de energía se convierten en calor y transmiten al líquido que pasa por la bomba. Si la bomba está operando contra una válvula completamente cerrada, las pérdidas de energía son iguales a los caballos de fuerza al freno con descarga cerrada y, como no se origina ningún flujo por la bomba, toda esta fuerza se gasta en calentar la pequeña cantidad de líquido contenido en el cuerpo de la bomba. Al ocurrir este proceso, la misma cubierta de la bomba se calienta y cierta cantidad de calor se disipa por radiación y convección a la atmósfera circundante. Si la cantidad de calor agregado al liquido es pequeña, se puede transmitir por la cubierta con un diferencial bajo de temperatura entre el líquido de la cubierta y el aire exterior. Si la pérdida de energía es muy alta, sin embargo, la temperatura del líquido tendría que alcanzar un valor excesivamente alto, muy en exceso de la temperatura de ebullición a la presión de succión, antes de que la cantidad de calor disipada iguale a la generada por la bomba propiamente dicha. La operación de la bomba en esas condiciones tendría efectos desastrosos. El incremento de temperatura aumenta muy rápidamente con una reducción de flujo. Esto es causado por el hecho de que las pérdidas a bajas descargas son mayores cuando el flujo de líquido que debe absorber el calor generado en la bomba es bajo. Si la bomba está equipada con un dispositivo balanceador, una determinada porción de la capacidad de succión se regresa sea a la succión de la bomba o a la vasija que suministra la succión. Entonces, la capacidad de descarga no representa el verdadero flujo por la bomba. La fórmula para la elevación de tempera-

tura y pueden todavía usarse, siempre que se haga una corrección para compensar el aumento de flujo de la bomba que representa el escurrimiento por el dispositivo balanceador. Al variar la elevación de temperatura con la capacidad de la bomba, la capacidad mínima permitida desde el punto de vista termodinámico depender de la elevación de temperatura máxima permisible, que varía en un amplio margen, dependiendo del tipo de instalación. Con bombas de agua caliente, por ejemplo, las que están en servicio de alimentación a calderas, la elevación de temperatura generalmente se deberá limitar a 8.25°C. Por lo general, el flujo mínimo permisible requerido para sostener la elevación de temperatura en bombas de alimentación a para calderas a 8.250C, es de 113.55 L/min por cada 100 lb. Si se requiere que la bomba opere con la válvula de descarga cerrada o con flujos extremadamente bajos, se deben proveer medios para evitar la operación con flujos menores que los permisibles, aunque la válvula de descarga o de retención este cerrada. Esto se logra instalando una línea de desvío en la descarga de la bomba localizada en el lado de la bomba de las válvulas de compuerta o retención y que vaya a algún punto de presión mas baja en la instalación en donde pueda disiparse el exceso de calor absorbido por la operación a bajo flujo. Bajo ninguna circunstancia deberá llevarse esta línea directamente a la succión de la bomba porque no habría medios para disipar el exceso de calor y se desvirtuaría totalmente el propósito de la colocación de la línea de desvío. En instalaciones de alimentación a calderas en las que las bombas toman succión de un calentador de aereador, el lugar lógico para regresar el flujo de recirculación es el calentador mismo. Puesto que el agua de la línea de desvío esta a una presión igual a la de la descarga de la bomba, se debe localizar un orificio en esta línea para limitar el flujo por esa línea al valor deseado. Cuando la presión diferencial abatida por el orificio es baja, se puede usar un orificio sencillo taladrado en una varilla de acero inoxidable de 7.5 a 15 cm de largo. La muestra flujos a través de orificios de distintos diámetros y con varias cargas diferenciales.

No se deberán colocar codos muy cerca de un orificio para evitar que se dañe la tubería. Si se tiene que doblar la tubería, el orificio deberá estar antes unos 30 a 45 cm de longitud de tubería recta y la junta en T que regresa al calentador. El extremo libre de la T deberá entonces tener otro tramo recto de tubería y terminar en un cople. El extremo del cople deberá equiparse con un tapón de acero inoxidable que resistir el embate de la corriente de alta velocidad que pasa por el orificio. Es mas sencillo y barato reponer el tapón, si es necesario, que un codo de la tubería. Cuando se tienen presiones mas altas que las indicadas o cuando el ruido debido al abatimiento de la presión de descarga por un solo orificio tenga que reducirse, se pueden conseguir e instalar orificios múltiples especiales para reducir la presión. Cualquiera que sea la instalación de una bomba centrifuga, no deberá operar al cierre durante un periodo lo bastante largo para causar una elevación de temperatura peligrosa. 4.3. VÁLVULAS Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. 4.4 TUBERÍA Y ACCESORIOS Los sistemas de conducción del fluido son esenciales para el buen funcionamiento del sistema hidráulico, ya que son los encargados de unir otros elementos del sistema. Deben, por lo tanto, estar a prueba de fugas y resistir la máxima presión, temperatura y vibraciones a que estén sometidas durante el trabajo. Su diseño debe evitar restricciones de flujo y turbulencias. Deben tener suficiente diámetro para transportar el máximo fluido de las bombas sin pérdidas excesivas por fricción o turbulencias.

Los conductos hidráulicos pueden ser: tuberías, conductos cilíndricos y mangueras flexibles. Son los diferentes elementos de interconexión en los sistemas hidráulicos.

Fig. Tuberías.

Fig. Accesorios en PVC

5. ESQUEMA TEMÁTICO DE LOS ASPECTOS TÉCNICOS 5.1

DATOS 

Una casa de tres piso



10 personas en la casa



Altura desde la bomba hasta el tanque de descargar = 8.3 m



Temperatura del agua = 25 °C



La presión barométrica es 0.02808 bar



La bomba trabaja por lo menos 20 min al dia



Consumo por persona (RAS) = 200



Volumen del tanque del agua de descarga es de 2000 L

L dia

5.2 CAUDAL DE LA BOMBA Caudal de consumo Qc =200

L 1 dia 1h L ×10 personas× × =1.4 P∗dia 24 h 60 min min

El tiempo de consumo t c=

∀ 2 2000 L = =1428 min ¿ 24 h Qc L 1.4 min

El tiempo de trabajo de la bomba es 20 minutos El caudal de la bomba es: Qb=Q c +

∀2 tb

Qb=1.4 +

2000 L m =101.4 =26.78GPm=1.69× 10−3 20 min s

3

5.3 DIMENSIONES DEL TANQUE DE SUCCION Volumen del tanque de descarga es 2000 L Volumen del tanque de succión es ∀ 1=1.25 ∀ 2=1.25 ×2000=2500 Como es subterráneo hallamos las dimensiones del tanque, considerando una sección rectangular Las dimensiones del tanque es 1.5 m de largo, 1.4 m de ancho y 1.2 m de profundidad ∀ 1=l ×h ×b 3

∀ 1=1.5 ×1.2 ×1.4=2.52 m

5.4 DETERMINACIÓN DE LOS DIAMETROS DE LA TUBERIA TUBERIA DE DESCARGA Se busca una velocidad recomendada del ANEXO G Tomo una velocidad recomendada de 3 m/s, para poder determinar el área interna y diámetro de la tubería necesaria

V =3

−3

A=

D=

Q = V

1.69× 10 3

m s

m s

m s

3 −4

2

=5.6333 ×10 m

√ √

4A 4 × 1.445 ×10−4 = =0.0268m=26.8 mm π π

Del anexo A se toma Diámetro nominal =

1 pulgada

Diámetro interior = 30.20 mm π D2 π × 30.202 A= = =716.31 mm2=7.16 ×10−4 m2 4 4 Recalculando la velocidad V=

Q 1.69 ×10−3 m = =2.3 6 −4 A 7.16 ×10 s

TUBERIA DE SUCCION Se busca una velocidad recomendada del ANEXO G Tomo una velocidad recomendada de 2 m/s, para poder determinar el área interna y diámetro de la tubería necesaria V =2

m s

−3

A=

D=

Q = V

1.69× 10 2

m s

m s

3 −4

=8.45 × 10 m

2

√ √

4A 4 × 8.45 ×10−4 = =0.0328 m=32.8 mm π π

Del anexo A se toma Diámetro nominal =

1

1 pulgada 4

Diámetro interior = 38.14 mm π D2 π × 38.142 A= = =1142.4 mm2=1.142 ×10−3 m2 4 4 Recalculando la velocidad V=

Q 1.69× 10−3 m = =1.47 −3 A 1.142× 10 s

5.5 CALCULOS DE PERDIDA TUBERIA DE DESCARGA 

Perdida en la tubería

}

Qb=1.7 l/s en elanexo B buscamos las perdidas en latuberia diametro nominal=1 pulgada

∆ Pd =



0.1930 mca 1m

Perdida en accesorios

accesorio



}

Hallando perdidas

h f =ΔP LeT

{

6 codo de 90° de Radio largo≤¿ 6∗0.5=3 se busca en elanexo C 1 valvula de cheque≤¿ 2.1 1 valvula de compuerta≤¿ 0.2

d

* LeT

LeT= Lt+ ∑Le ¿ 10.1m+(3 m+2.1 m+0.2 m)

LeT ¿ 15.4 m Entonces: 0.1930 mca hf = ∗15.4 m hf =2.9722 mca . 1m

TUBERIA DE SUCCION 

Perdida en la tubería Q b=1.7 l/s

diametro nominal=1

∆ Ps =



}

en el anexo B buscamos las perdidas enla tuberia 1 pulgada 4

0.0619mca 1m

Perdida en accesorios

{

}

accesorio 1 codo de 90 ° de Radio largo≤¿ 0.7 se busca en el anexo C 1 valvula de pie≤¿ 10 

Hallando perdidas

h f =ΔP

d

* LeT

LeT= Lt+ ∑Le LeT ¿ 1.7 m+(0.7 m+10 m) LeT ¿ 12.4 m Entonces: 0.0619 mca hf = ∗12.4 m hf =0.7675 mca . 1m

5.6 ANALISIS  Aplicando Ecuación de Bernoulli de A-B del ANEXO H PA VA 2 PB VB 2 + + ZA−hf + Hb= + + ZB µ 2g µ 2g Teniendo en cuenta que son tanques abiertos a la atmosfera, y suponiendo que el agua no está relativamente en movimiento PA PB VA 2 VB 2 =0 =0 =0 , µ , 2g , 2 g =0 µ Con esto se tiene que: Hb=ZB−ZA+hf Hb=9 m+(2.9722+0.7675)

Hb=12 .7 3 m .



Selección de la bomba Motor corriente alterna (CA)

N= 3600rpm

# par de polos= 2 f = 60Hz

N=

60 f 60∗60 = ¿ par polos 2

N=1800 rpm

Q=1.7 l/ s=102

L Ns= min

N=1800 rpm

0,212 rpm Hb

3 4

√

L min

=

0,212∗1800 √ 136.38 15.77

3 4

Ns=571.85

Hb=12.73 m

Como 500 < Ns < 2000, la bomba que se debe seleccionar pertenece a la familia de Bombas Centrifugas (BC). Del ANEXO D Del ANEXO E. Buscamos el tamaño de la B.C con

}

L 1 min 1 ×3−6 es la BC que mejor se adaptaa las condiciones de operacion 2 Hb=12.73 m Q=102

Característica de la bomba BC

1 1 × 3−6 2

Q=102

L min

N=1800 rpm Hb=12.73 m

Potencia = 1 hp NPSHr = 1 ft =0.3048 m Calculando la altura de succión máxima Patm −

P¯¿ −hf s−NPSH R γ H ss =¿

P atm =10.33 mca γ Se busca en el ANEXO F la presión barométrica una temperatura de 25°C P¯¿ =0.03166 ¯¿ 0.327 mca γ ¿ H ss =10.33−0.327−0.7675−0.3048 H ss =8.94 m Como la altura de succión máxima nos da mas alta que la altura en donde se ubico la bomba

6. PRESUPUESTO TABLA DE COSTOS DE LOS MATERIALES. ITE M 1 2

CANTIDAD

DESCRIPCION

6 2

3 4 5 6 7

1 1 1 1 1½

8 9 10 11 12

1 1/16 5 1 1

Codos de 90° de 1” Tubos de pvc de 1” calibre pesado Válvula de cheque 1” Válvula de compuerta de 1” Valvula de pie 1 ¼” Codo de 90º de 1 ¼” Metro de tubo de pvc de 1 ¼” Teflón industrial Soldadura de pvc Adaptadores macho de 1” Reducción de 1 ¼” a 1” Bomba centrifuga

VALOR UNITARIO 2500 20000

VALOR TOTAL 15000 40000

20000 25000 40000 2000 3500

20000 25000 40000 2000 5300

3000 16000 1500 1000 130000 Subtotal Iva

3000 16000 7500 1000 130000 284800 45568

Total

$330368

VALOR UNITARIO 1300

VALOR TOTAL 6500

1300

6500

15000 3000

15000 3000

500

500

2000 5000

2000 5000

SUBTOTAL IVA Total

38500 6160 $44660

MATERIALES ELECTRICOS ITE M 1

CANTIDAD

DESCRIPCION

5

2

5

3 4

1 1

5

1

6 7

1 1

Metro de cable AWG #12 color rojo Metro de cable AWG #12 color verde Brake luminex de 30ª Tubo de luz de ½” calibre pesado Codo de 90º de ½” calibre pesado Rollo de cinta aislante Toma doble de polo a tierra marca luminex

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ITE M 1

CANTIDAD

DESCRIPCION

10

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5 2 3 2 100 4 20 3 2 4

Paca de cemento de 42.5 Kg Varilla de ½” Varilla de 3/8” Metro de arena Metro de triturado Ladrillo de obra Metro de tableta Kilo de chipa Kilo de alambre Caja de puntilla de 2 ½” Tablas

VALOR UNITARIO 21500

VALOR TOTAL 215000

13000 8000 38000 50000 300 7000 2500 3000 2000 8000

65000 16000 114000 100000 30000 28000 50000 90000 4000 32000

SUBTOTAL IVA Total

Nota los materiales fueron cotizados de la ferretería la cemento Total de los materiales 330368 + 44660 + 863040 = 1238068 Gasto de mano de obra 950000 TOTAL PRESUPUESTO DEL PROYECTO 2188068

744000 119040 $863040

CONCLUSIONES Es de gran importancia las recomendaciones hechas por los fabricantes y autores con respecto a la selección de bombas, pues a la hora de seleccionarlas hay muchos parámetros que se deben asumir como las velocidades de succión y descarga, consumo de agua por persona entre otras. Para comparar la bomba debemos tener en cuenta si esta va a trabajar con eje horizontal o vertical, si el material de la bomba es resistente a la temperatura de trabajo que el modelo de la bomba sea relativamente popular para después pedir sus repuestos y que el diámetro del rodete que traiga la bomba sea el que se selecciono en los cálculos. El caudal de la bomba se calculo en base al volumen del tanque aéreo y el tiempo que dura prendida la motobomba diariamente así como también el consumo de la personas. El diseño de la selección de la bomba se facilita cundo se conocen las condiciones a las cuales esta va a trabajar y las dimensiones donde esta se va a instalar. Es muy importante conocer el costo de la instalación y montaje de la bomba ya que este procedimiento garantiza la cobertura del proyecto de la selección de la bomba.

La bomba que se utiliza en la casa es una BC N=1800 rpm

1 L 1 × 3−6 Q=136.38 2 min

Hb=15.77 m Potencia de 1 hp con un voltaje de 120 v.

Nos familiarizamos con el manejo de algunas graficas elementales para la selección de bombas.

RECOMENDACIONES Se puede tomar una bomba de menor potencia que garantice las mismas condiciones de suministro de agua a la casa, la cual trabajará un poco mas de tiempo pero reduciría el costo con respecto al consumo de energía de acuerdo a la ecuación Ppotencia= V*I pues el amperaje de esta seria menor.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 BIBLIOGRAFÍA 

MATAIX, Claudia, Mecánica de fluidos y maquinas hidráulicos Editorial Harla, Segunda Edición.



ROBERT L. MOTT. Mecánica de fluidos aplicada. Editorial Prentice Hall, cuarta edición.



BARNES, Manual práctico de bombas  WEBGRAFíA

   

http://www.coval.com.co/pdfs/manuales/man_durman_riego_uso_agricola.p df http://es.wikipedia.org/wiki/Los_Patios http://138.4.46.62:8080/ies/ficheros/1_5_articulo_consumo_bombeo_2.pdf http://repository.upb.edu.co:8080/jspui/bitstream/123456789/1094/1/digital_



19133.pdf http://www.pavco.com.co/2/tuberia-pvc-sanitaria-y-ventilacion/26/i/180

ANEXOS ANEXO A DIMENSIONES DE TUBO DE PVC

ANEXO B PERDIDAS POR FRICCIÓN POR CADA METRO DE TUBERÍA PVC NUEVA.

ANEXO C LONGITUDES EQUIVALENTE (EN METROS DE TUBERÍA RECTA)

ANEXO D VARIACIONES DEL PERFIL DE LOS IMPULSORES QUE MUESTRAN EL CAMPO APROXIMADO DE LAS VELOCIDADES ESPECÍFICAS.

ANEXO E RENDIMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

ANEXO F PRESIÓN DE SATURACIÓN PS DEL VAPOR DE AGUA A DIVERSAS TEMPERATURAS, TS ANEXO F (continuación) PRESIÓN DE SATURACIÓN PS DEL VAPOR DE AGUA A DIVERSAS TEMPERATURAS, TS

ANEXO G TABLA DE VELOCIDADES DE FLUJO RECOMENDADAS EN SISTEMA DE FLUIDO

ANEXO H PLANO HIDRONEUMATICO