1. EJERCICIO PROPUESTO

3. Cálculos hidráulicos del centro medico
Aplicamos ecuación general de la energía
Donde:
= Presión 1 = 0, se encuentra a nivel de la presión atmosférica.
= Altura 1= 0, el tanque esta 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.
Dónde:
= 65 PSI = 454,21 KN/m² Presión residual.
= 9,8 KN/m³ Peso Especifico del agua.
= 21.11 m Altura del edificio.
2g = 2(constante) x gravedad = 2 x 9,8 m/seg²
: Pérdidas totales por fricción.
Calculo de pérdidas de Presión
Calcular Z:
Profundidad del tanque
Determinación de la velocidad sustituir en la ecuación de la energia:
Por lo cual decimos que:
000

4. Dónde:
Q= es el caudal (m3
/seg)
A= es el area (m2
)
Necesitamos determinar el área para evaluar la velocidad
Dónde:
En que es el diámetro del niple del paño de manguera más alejado del sistema
Transformación para la sustitución del Q en la ecuación de velocidad:
⁄
Determinamos velocidad. Por lo que decimos:
⁄
⁄
Entonces sustituimos el valor de en sabiendo que es constantes
⁄
⁄
El Caudal que establece la COVENIN 1331 para sistemas clase I para las tuberías de 4”; 2 ½” y 1
½”:
⁄ ⁄
Formula de La pérdidas de fricción en las tuberías se determinaran mediante la siguiente ecuación:

5. Dónde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal= 6,5lats/ seg par alas y 12.6lts/ seg para las tuberías 4”
Partiendo del principio de simultaneidad de un sistemas con una fuente común de agua.
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 dependiendo del caso ya sea
En la cual Se multiplicara la resistencia por fricción por una constante de 6,05 x 105
Bar/ m para llevarla a
unidades del sistema internacional (SI) como lo establece la NFPA 13
Determinamos Hazen Williams para la tubería de por lo que decimos:
Longitud tubería = 6.56 m

6. Longitud equivalente se determinara mediante la siguiente tabla
Según Norma COVENIN 823
Longitud Equivalente de Accesorios Según Diámetro de Tubería
Entonces decimos que mediante la tabla longitud total de cada accesorio:
M
S
D

7. Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Válvula de Retención Ø 4pulg 6.6
1 Válvula de Compuerta Ø 4 pulg 0.5
3 Codo de 90° Ø 4 pulg 3
1 Tee Recta Ø 4pulg 1.2
Σ L Total = 6.6m + 0,5m + 3m + 1.2 m Σ L Total = 11.4 m
Luego sustituimos en :
Dónde:
Por lo resolvemos y podemos decir que:
Tabla de 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
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

8. 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)
Decimos que:
Dónde:
CUADRO
Constante “C” en función del tipo de tubería para la formula
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
Tabla De la NFPA 13. Valores C de Hazen – Williams
Por tabla de Valores C de Hazen – Williams decimos que el factor C= 120 acero galvanizado
Determinamos el valor J como lo establece la norma NFPA 13. Para poder multiplicar el resultado
por el factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
D ext. D int.

9. 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
⁄
⁄
⁄
Lo cual Quiere decir que por cada metro de tubería recorrida de 4” en metros el sistema de extinción de
incendio pierde ⁄
Luego sustituimos en para determinar la perdida por fricción en esta diámetro tubería
17.56 m * ⁄
Determinamos Hazen Williams para la tubería de por lo que decimos:
Longitud tubería = 59.94 m
Longitud equivalente:

10. Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Codo de 90° Ø 1.8 m
1 Tee bifurcación 3.6 m
1 Reduction Ø 0.61 m
Σ L Total = 1.8 m+ 0.61+ 3.6 m Σ L Total = 6.14 m
Sustituimos y decimos que es igual:
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
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)
Determinación del diámetro para sustituir en la ecuación de Hazen Williams.

11. Decimos que:
Dónde:
Determinamos el valor de J como lo establece la norma NFPA 13. Para poder multiplicar el resultado por el
factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
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
⁄
⁄
⁄
D ext. D int.

12. Lo cual Quiere decir que por cada metro de tubería recorrida en metros el sistema de extinción de
incendio pierde ⁄
Luego se sustituyo en para determinar la pérdida por fricción en este diámetro tubería:
72.24m * ⁄
Determinamos Hazen Williams para la tubería de por lo que decimos:
Llevamos de cm a m la Longitud tubería por lo que decimos que:
Longitud tubería =
Determinamos la Longitud equivalente:
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Válvula de compuerta Ø 0.30 m
1 Reduction Ø 0.50 m
Σ L Total = 0.30 m+ 0.50 m Σ L Total = 0.80m
Sustitución en por lo que decimos:
Diámetros para tubos de acero
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO
EXTERIOR
ESPESOR DE
PARED
TUBO 6,40 m
MAXIMO MINIMO
GALV.
R/A
NEGRO LISO

13. 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
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)
Determinación del diámetro para sustituir en Hazen Williams.
Decimos que:
Dónde:
Por tabla de Valores C de Hazen – Williams, decimos que el factor C= 120 acero galvanizado
Determinamos el valor de J como lo establece la NFPA 13. Para poder multiplicar el resultado por el
factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
D ext. D int.

14. 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.
⁄
⁄
⁄
Quiere decir que por cada metro de tubería recorrida en metros el sistema de extinción de incendio
pierde ⁄
Luego se sustituyo en para determinar la perdida por fricción en esta diámetro tubería
1.1 m * ⁄
Sumatorias de las pérdidas de fricción por lo que sustituimos y decimos que:
∑
Eso es igual ∑
Luego al resultado de ∑ se transforma a metros de columna de agua (mca), multiplicando por la
constante 10,22mca que equivalen a 1 Bar. Porque algunos fabricantes de bombas así lo establecen:
∑
Retómanos y sustituimos en la formula

15. ∑
⁄
⁄
Presión de bombeo la Multiplicas por un factor de seguridad 1.1. Entonces formulamos que:
=
Una bomba de 10 hp en adelante.
Capacidad del tanque
Para sistemas Fijos de Extinción de Incendio con medio de Impulsión Propio se deberá garantizar el suministro del
caudal de agua durante una hora durante cualquier eventualidad o conato de incendio. Según lo establece Norma
COVENIN 1331.
Entonces decimos mediante la siguiente ecuación que:
Dónde:
V = Volumen
Q = Caudal Mínimo de la Bomba.
T = Tiempo mínimo requerido.
⁄
La Norma COVENIN 1331 establece que se debe asegurar el suministro de agua durante una hora si ocurre
cualquier eventualidad que es igual a unos
Que en :

16. Para la construcción del tanque se debe considerar la altura máxima de succión, la cual es de 2,5 m esta es
la altura es la recomendada según libro de cálculos hidráulicos para evitar la cavitación de la bomba, esto quiere
decir, que se debe calcular ancho y largo del tanque para que disponga de ,
con tapa construido en concreto
armado y caseta para bombeo ubicado sobre el tanque con las mismas dimensiones de largo por ancho y 2,5 metros
de altura.
Entonces establecemos la ecuación:
√
Esto quiere decir que las medidas recomendadas para la construcción del tanque son las siguientes:
Profundidad: 2,5 m
Ancho: 3.1 m
Largo: 3.1 m
Determinación Net Positive Suction Head o NPSH (Cabeza neta de succión positiva)
El NPSH (Carga de Aspiración Neta Positiva), se define como la diferencia entre la carga de presión de
estancamiento en la entrada de la bomba y la carga de la presión de vapor.
Para el cálculo de NSPH de la bomba es importante calcular primeramente la pérdida por fricción según Hanzen
Williams en el tramo de succión, por lo cual decimos que:
NPSH disponible >NPSH Requerido
Datos:
(Máxima temperatura del agua 3.6.1.3 covenin 1376)
Donde:
La Pérdida de fricción en la tubería viene dada por:

17. NPSH (Cabeza neta de succión positiva) es igual a:
Longitud tubería = (2.5 + 0.4)= 2.9m
Longitud equivalente:
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Codo 90º 4pulg 3
1 Válvula de compuerta 6.6
Σ L Total = 3 m + 6.6 m Σ L Total = 9.6
Sustituimos valores de Longitud tubería y en por lo que decimos que:
Determinamos el diámetro para sustituir en la ecuación de Hazen Williams.
Decimos que:
DIAMETREO EXTERIER
D ext. D int.

18. Luego sustituimos para hallar el valor de J como lo establece la norma NFPA 13. Para poder multiplicar
el resultado por el factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
⁄
⁄
⁄
Quiere decir que por cada metro de tubería de 4” recorrida en metros el sistema de extinción de
incendio pierde ⁄
Determinamos la perdida por fricción en este diámetro tubería de 4”
⁄
Luego al resultado de se transforma a metros de columna de agua (mca), multiplicando por la
constante 10,22mca que equivalen a 1 Bar. Porque algunos fabricantes bombas así lo establecen:
Se sustituye en la Ecuación de
=

19. Escogencia da la bomba Según matemática.
=
Una bomba de 10 hp en adelante.
Escogencia de la bomba según curvas
Curvas caracteristicas

20. La bomba escogida entra dentro de los parámetros por que el