Maquinaria Agricola utilizada en la produccion de Piña.pdf
Diseño del sistema de alimentación directa
1. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DIRECTA
En este sistemas las piezas se alimentan por gravedad, directamente del medidor y se diseña de manera conjunta la aducción con la distribución.
- Para la determinación de los caudales se usa el método de Hunter (planilla 1)
- Para determinar los diámetros, pérdidas y presiones se utiliza la planilla 2.
SE VA A REALIZAR UN EJERCICIO COMPLETO, AUNQUE YA LA DETERMIMNACION DE LOS CAUDALES SE REALIZÓ EN LA GUIA DE EJERCICOS RESUELTOS DE HUNTER
EJERCICIO: Diseñar la siguiente distribución para suministrar agua a una edificación, uso privado. La Presión a la salida del medidor es de 8 m.c.a.
VISTA ISOMÉTRICA
INSTALACIONES SANITARIAS
PROFESORA: GREILYN CASTILLO
2. PLANILLA Nº 1. CÁLCULO DE GASTOS SEGÚN EL MÉTODO DE HUNTER
TRAMO RAMAL
PIEZAS QUE SIRVA UNIDADES DE GASTO GASTO
PROBABLE
(LTS/SEG)
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
TIPO DE PIEZA
DIRECTA
CANTIDAD POR PIEZA
DIRECTA
ARRIBA TOTAL
DIRECTA ARRIBA TOTAL
3-1 AF Du
Wc
Lm
3 0 3
2
3
1
0 6 0.42 0.42
2-1 AF Lv
Ba
Fr
3 0 3
4
3
2
0 9 0.53 0.53
1-M AF - 0 6 6 0 15 15 0.76 0.76
PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76
1-2 AF 0.53
1-3 AF 0.42
PROCEDIMIENTO:
1. La planilla nº 1 es la usada para el cálculo de caudales usando el método de Hunter, este ejercicio lo hicimos en clases anteriormente.
2. La Planilla nº 2 se usa para el cálculo de diámetros y presiones, esta tabla se usa para diseñar la distribución de cualquiera de los sistemas, es decir, la
vamos a seguir usando en temas posteriores. Los cálculos que se hacen para llenar la planilla son los mismos que se realizan en el diseño de la aducción por
gravedad.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
3. 3. Mientras que en la planilla nº 1 los tramos se colocan en sentido contrario al flujo, en la planilla nº 2 los tramos se colocan en sentido del flujo (columna 1).
4. Los valores de las columnas 2 y 3 de la Planilla nº 2 los traemos directamente de la planilla nº 1.
5. En el caso del sistema de alimentación directa (el sistema que estamos diseñando) se usa el método de pérdida teórica. Para esto se selecciona la pieza más
desfavorable, recordando que es la que cumpla con las dos condiciones de manera simultánea: la más alejada y la que requiera mayor presión.
Como ninguna de las dos piezas cumple simultáneamente las dos condiciones se determina la pérdida teórica para ambas piezas y se selecciona la que
tenga menor pérdida teórica.
Pérdida teórica del medidor al nodo de la Lavadora
En este caso la más alejada del medidor es la Ducha y la que
requiere mayor presión es la Lavadora (las presiones mínimas
requeridas por pieza se encuentran en la tabla 36 de la
norma sanitaria 4.044).
4. Recordando que:
Tenemos:
Pérdida teórica del medidor al nodo de la Ducha
Tenemos:
*El valor de 1m es la
altura de la lavadora
*El valor de 2m es la
altura de la Ducha
5. La pieza más desfavorable es la Lavadora porque tiene la menor pérdida teórica. Así que la Ruta Crítica será desde el Medidor hasta el nodo 2 (Lavadora).
Por lo tanto en la planilla 2, se diseñan primeramente el tramo M-1 y el tramo 1-2. Usando la Pérdida teórica de la Ruta Crítica Jt=0.24m/m.
PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24
1-2 AF 0.53 0.24
1-3 AF 0.42
Ruta Crítica
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
6. 6. El diámetro se selecciona en base al gasto de diseño y a la pérdida teórica, recordando que se selecciona el diámetro mínimo cuya pérdida unitaria sea igual
o menor a la pérdida teórica (Jt). Usando las planillas del libro de AGUAS obtenemos:
Colocamos los datos en la Planilla nº 2, columnas 5, 8 y 10.
7. PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24 1 0.11 1.50
1-2 AF 0.53 0.24 3/4 0.24 1.87
1-3 AF 0.42
7. En la columna 6 colocamos las longitudes de los tramos y en la columna 7 se colocan la longitudes mayoradas en un 10% (Long*1.10). Esto con el fin de
calcular las pérdidas totales de cada tramo en la columna 9. En la columna 8 tenemos las pérdidas unitarias (metros de pérdida por metro de tubería) que
produce cada diámetro respectivo, necesitamos la pérdida total del tramo (Columna 9) la cual se calcula: Jtotal=Long. Equiv *J Unit
PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24 1 6.00 6.60 0.11 0.73 1.50
1-2 AF 0.53 0.24 3/4 5.00 5.50 0.24 1.32 1.87
1-3 AF 0.42
8. En el tramo M-1; La Cota piezométrica Inicial en la columna 11 es la cota piezométrica del Medidor, sabemos que de acuerdo a los datos iniciales son 8
m.c.a. y la cota piezométrica final del tramo es la del nodo 1, se calcula con:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
8. PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24 1 6 6.6 0.11 0.73 1.50 8.00 7.27
1-2 AF 0.53 0.24 3/4 5 5.5 0.24 1.32 1.87
1-3 AF 0.42
9. En el tramo 1-2; La Cota piezométrica Inicial en la columna 11 es la cota piezométrica final del tramo anterior (esto porque el nodo final del tramo anterior
es el nodo inicial para este tramo), la cota piezométrica final se determina de la misma manera que en el tramo anterior.
PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24 1 6 6.6 0.11 0.73 1.50 8.00 7.27
1-2 AF 0.53 0.24 3/4 5 5.5 0.24 1.32 1.87 7.27 5.95
1-3 AF 0.42
10. Las columnas 13 y 14 se determinan para el nodo final del tramo correspondiente. En este caso los nodos están a nivel del suelo como se aprecia en la vista
isométrica de la distribución, por lo tanto las cotas de los nodos son cero (0). Las presiones se determinan a partir de la fórmula usada anteriormente:
, se despeja la presión, obteniendo así:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
9. PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
J TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24 1 6 6.6 0.11 0.73 1.50 8.00 7.27 0 7.27
1-2 AF 0.53 0.24 3/4 5 5.5 0.24 1.32 1.87 7.27 5.95 0 5.95
1-3 AF 0.42
11. Culminando con los tramos de la Ruta Crítica, iniciamos con el diseño del tramo fuera de la ruta crítica siendo en este caso el tramo 1-3. Primeramente se
debe determinar la pérdida teórica del tramo:
La cota piezométrica del nodo 1 la obtenemos de la Planilla 2. Obteniendo la pérdida teórica podemos terminar de llenar la planilla para este tramo, como se ha
indicado en los procedimientos anteriores.
PLANILLA Nº 2. CÁLCULO DE DIÁMETROS Y PRESIONES
TRAMO RAMAL
GASTO
DISEÑO
(LTS/SEG)
PÉRDIDA DE
CARGA
TEÓRICA JT
(M/M)
DIÁMETRO
(Pulg)
LONG.
REAL
(Mts)
LONG.
EQUIV.
(Mts)
PERDIDA DE CARGA
REAL VELOC.
REAL
(Mts/Seg)
COTA PIEZOMÉTRICA
(Mts)
NODO FINAL
J UNIT
(M/M)
TOTAL
(Mts)
COTA
INICIAL
COTA
FINAL
COTA DE
TERRENO
(Mts)
PRESIÓN
(Mts)
M-1 AF 0.76 0.24 1 6 6.6 0.11 0.73 1.50 8.00 7.27 0 7.27
1-2 AF 0.53 0.24 3/4 5 5.5 0.24 1.32 1.87 7.27 5.95 0 5.95
1-3 AF 0.42 0.41 3/4 7 7.7 0.15 1.16 1.48 7.27 6.11 0 6.11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
10. 12. Finalmente se deben verificar las presiones obtenidas en las piezas: la Lavadora y la Ducha, con el fin de cerciorarse que cumplan con las mínimas
permitidas para cada pieza. (Si el procedimiento se ha realizado correctamente deben cumplir, si no cumplen, deben revisar que error pudieron haber
cometido)
Chequeo para la Lavadora
La presión resultante para el nodo 2 es de 5.95m, pero es a nivel del suelo, y con la que debemos comparar es con la que está a la altura de la pieza, a 1m
del suelo. Por lo tanto, para obtener la presión resultante a la altura de la Lavadora, se realiza lo siguiente:
O.K.
Chequeo para la Ducha
La presión resultante para el nodo 3 es de 6.11m, pero es a nivel del suelo, y con la que debemos comparar es con la que está a la altura de la pieza, a 2m
del suelo. Por lo tanto, para obtener la presión resultante a la altura de la Ducha, se realiza lo siguiente:
O.K.
NOTA IMPORTANTE: Se debe tomar en cuenta el sentido del flujo y las conexiones con los nodos cuando se llena la planilla 2, para llenarla lo mejor es ir haciendo
análisis de los tramos, verificar siempre que los diámetros en el sentido del flujo se mantienen iguales o disminuyen.
