El documento presenta cálculos hidráulicos para un sistema de suministro de agua, incluyendo el cálculo de caudales, velocidades, diámetros, longitudes de tubería, pérdidas por fricción y altura manométrica total. Determina que se requiere una bomba de 25 hp para impulsar un caudal de 12.6 l/s a una altura de 68.65 metros, considerando un factor de seguridad de 1.1 en la presión de bombeo.

1. Cálculos hidráulicos
Por lo cual decimos que Ecuación General de la Energía:
Dónde:
= Presión 1 = 0, se encuentra a nivel de la presión atmosférica.
= Altura 1= 0, el tanque está a nivel del piso y es donde comienza el sistema (0)
= velocidad 1 = 0, la velocidad del agua a este nivel es cero porque es el punto de
partida.
= presión de bombeo ó energía añadida por algún dispositivo (bomba).
= Perdida de fricción en la tubería.
Algunos datos a usar
= 65 PSI = 454,21 KN/m² Tomando Presión residual según Norma COVENIN 1331-
2001, Sistemas Clase IA
= 9,8 KN/m³ Peso Específico del agua.
= Altura del edificio.
2g = 2(constante) x gravedad = 2 x 9,8 m/seg²
Caudales
Los caudales para los diámetros de tubería son los siguientes teniendo en cuanta que
los caudales son los siguientes teniendo en cuanta el principio de simultaneidad que
establece la norma COVENIN 1331:
Q para los diámetros 2 ½” y 1 ½” = 6.5 l/s
000

2. Q para el diámetro 4”= 12.6 l/s
CAUDALES DE 2 ½” y 1 ½”= 6,5 l/s (según COVENIN 1331)
m3
/s
Q = 6,5l/s x 1m3
1000L
6.5 x 10-3
m3
/s
l/min
Q = 6.5L/s x 60s
1 min
390 l/min
m3
/h
Q = 6,5E-03 m3
/s x 3600 s
1 h
23.4 m3
/h
CAUDALES DE 4” =12,6 l/s (según COVENIN 1331)
m3
/s
Q = 12.6l/s x 1m3
1000L
12.6x 10-3
m3
/s
l/min
Q = 6.5L/s x 60s
1 min
756 l/min
m3
/h Q =
12.6 E-03
m3
/s x 3600 s
1 h
45.36 m3
/h
Determinamos variables a sustituir en la ecuación general de la energía
Datos:
P2 = 65 Psi = 448 KN/m2
γ = 9,8 KN/m2

3. g = 9,81m/s2
Altura del sistema
Datos:
Altura del edificio: 3 m
Profundidad del tanque: 3.12
Z2= Altura del edificio + Profundidad del tanque
Z2 = 3 m + 3.12 m = 6.12 m
Calculo de la Velocidad Tubería 1 ½” con caudal del punto más alejado el
gabinete 6,5 l/s
Dónde:
Q= es el caudal (m3
/seg)
A= es el área (m2
)
Por lo cual Transformación para la sustitución del Q en la ecuación de
velocidad:
⁄
Así mismo determinas el área para sustituir en la velocidad
Dónde:

4. En que es el diámetro del niple
Evaluamos la velocidad:
⁄
⁄
Calculo de velocidad para aplicar en ecuación de la energía
⁄
⁄
Calculo de diámetros interiores
Dint = Dext – 2 S
Diámetros para tubos de acero
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO
EXTERIOR
ESPESOR
DE PARED
TUBO 6,40 m
MAXIMO MINIMO GALV.
R/A
NEGRO
LISO
pulg mm mm mm Kg Kg
3/8 17,50 16,30 2,31 5,70 5,41
½ 21,70 20,50 2,77 8,51 8,13
¾ 27,10 25,90 2,87 11,33 10,82

5. 1 33,80 32,60 3,38 16,70 16,00
11/4 42,60 41,40 3,56 22,59 21,70
11/2 48,70 47,50 3,68 26,88 25,92
2 60,90 59,70 3,91 36,03 34,82
2 ½ 73,80 72,30 5,16 56,77 55,23
3 89,80 88,00 5,49 74,11 72,26
4 115,40 113,20 6,02 105,28 102,85
6 170,00 166,60 7,11 184,45 180,86
Tubos de Acero con Costura, para Agua, Gas, Aire, Vapor y Aplicaciones
Industriales Norma COVENIN 843-84 Serie pesada (ASTM a 53 SCH 40)
Diámetro 2 ½ ” Diámetro 1 ½”
Dext = 73.8 mm Dext = 48.7mm
Espesor = 5.16 mm Espesor = 3.68 mm
Dint = Dext – 2 S Dint = Dext – 2 S
Dint = 73.8 – (2*5,16) Dint = 48.7 - (2*3.68)
Dint = 63.48 mm Dint = 41.34 mm
Diametro 3”
Dext =
Espesor =
Dint = Dext – 2 S
Dint = 89.80– (2*5.49)
Dint = 78.82 mm
D ext. D int.
Diámetro 4”
Dext = 𝑚𝑚
Espesor = 𝑚𝑚
Dint = Dext – 2 S
Dint = 115.40– (2*6.02)
Dint = 103.36 mm

6. Determinación de la longitud total en todos los diámetros de tubería presentes en
el sistema
Tabla de longitudes equivalentes
Según Norma COVENIN 823
Longitud Equivalente de Accesorios Según Diámetro de Tubería

7. Tubería de succión 4pulg
Es el tramo de tubería que va desde el suministro de agua, hasta la bomba o sistema
de impulsión.
Diámetro= 4”
Longitud= 11.45 m
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
4 Codos de 90º Ø 4pulg 3
1 Reducción Ø 4 pulg 1.15
Σ L Total = 13.15
Tubería matriz o Tubería de Descarga 4 pulg
Es la tubería, que parte del medio de impulsión y conduce el caudal de ésta hasta la
primera derivación.
Diámetro=4”
Longitud=126.37m
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Válvula de Retención Ø 4pulg 6.6
1 Válvula de Compuerta Ø 4 pulg 0.6
3 Codo de 90° Ø 4 pulg 3
1 Tee Recta Ø 4pulg 1.2
2 Tee en bifurcación Ø 4pulg 6
1 Reducción Ø 4 pulg 1.15
Σ L Total = 30.3 m
Longitud total de Tubería matriz y de succión

8. Dónde:
Por lo cual decimos
Tubería principal 3”pulg
Es una tubería continua, horizontal o vertical, conectada a la tubería matriz y que
alimenta los ramales.
Diámetro= 3 “
Longitud= 4.36 m
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Codo de 90° Ø 2.1 m
1 Reducción Ø 0.87 m
1 Tee en bifurcación Ø 4.5 m
Σ L Total = 7.47 m
Longitud total de Tubería principal
Por lo cual decimos

9. Tubería principal 2 1/2
pulg
Es una tubería continua, horizontal o vertical, conectada a la tubería matriz y que
alimenta los ramales.
Diámetro= 2 1/2 “
Longitud= 23.61m
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
3 Codo de 90° Ø 1.8 m
1 Reducción Ø 0.74 m
Σ L Total = 6.14 m
Longitud total de Tubería principal
Por lo cual decimos
Tubería de Boca de Agua 1 ½ pulg
Es un tramo de tubería conectado a la tubería principal y que alimenta a las bocas de
agua
Diámetro= 1 ½ “
Longitud= 0,5 m
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Válvula de compuerta Ø 0.30 m
1 Reduction Ø 0.50 m
Σ L Total = 0.80m

10. Longitud total de Tubería de Boca de Agua 1 ½ pulg
Por lo cual decimos
Calculamos las pérdidas totales por fricción
Dónde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal
C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 1 de la Norma COVENIN
843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).
D = Diámetro de la tubería
Datos
C= 120 (Hierro Galvanizado)
CUADRO Constante “C” en función del tipo de
tubería para la fórmula de Hazen Williams
C=100 Acero Negro (Tubería Seca)
C=120 Acero Negro (Tubería Mojada)
C=120 Acero Galvanizado
C=140 Cobre
C=100 Fundición (sin revestir)
C=130 Fundición (Revestida en Cemento)
C=140 Fibra de Vidrio

11. Tabla De la NFPA 13. Valores C de Hazen – Williams Por tabla de Valores C de
Hazen – Williams
J para la Tubería 1 ½”
⁄
J para la Tubería 3”
⁄
J para la Tubería 2 ½” ”
⁄
J para la Tubería 4”
⁄
Calculamos las h f
Hf para la Tubería 4”
m * ⁄
Hf para la Tubería 3”
m * ⁄
Hf para la Tubería 2 ½”

12. m * ⁄
Hf para la Tubería 1 ½”)
m * ⁄
Calculamos
∑
∑
Transformamos de bar a m
0.92 Bar x 10,33 m
= 9.37 m
1,01325 Bar
Calculamos Ha
Retómanos y sustituimos en la formula
∑
Presión de bombeo la Multiplicas por un factor de seguridad 1.1. Entonces
formulamos que:

13. Llevamos Presión de bombeo mca a PSI por lo que podemos establecer:
Calculo de Potencia de bombeo
45
HQ
HP


Q bombeo = 12.6 l/seg
H bombeo = 68.65m
Por lo cual la bomba requerida por el sistema es una bomba de
25 hp