Unidad 1: Instalaciones Hidráulicas: Docente: Arq. Javier Aguilar

UNIDAD 1: INSTALACIONES HIDRÁULICAS

DOCENTE: ARQ. JAVIER AGUILAR

INTEGRANTES:  Reyes Cantú Viridiana  Feliciano Ramírez Anallely  Vicario Rodríguez Israel  Villegas Irving  Carbajal Velázquez omar Tlapa de Comonfort, Guerrero , a febrero del 2019.

 Un equipo de bombeo consiste de dos elementos, una bomba y su accionador el cual puede ser un motor eléctrico,' motor de combustión interna, etc. El accionador entrega energía mecánica y la bomba la convierte en energía cinética que un fluido adquiere en forma de presión, de posición y de velocidad.  se utiliza para adicionar energía de presión al fluido, que se utiliza para poder vencer las pérdidas de fricción que se tienen en la conducción, esto se da en donde las elevaciones, así como los diámetros de tubería y las velocidades del fluido son iguales.

Las bombas se clasifican con base en una gran cantidad de criterios, que van desde sus aplicaciones, materiales de construcción, hasta su configuración mecánica. Un criterio básico que incluye una clasificación general, es el que se basa en el principio por el cual se adiciona energía al fluido. Bajo este criterio las bombas pueden dividirse en dos grandes grupos; Dinámicas y de Desplazamiento positivo. a) Dinámicas. Bombas a las que se agrega energía continuamente, para incrementar la velocidad del fluido dentro de la bomba a valores mayores de los que existen en la succión, de manera que la subsecuente reducción de velocidad dentro ó más allá de la bomba, produce un incremento en la presión. b) De desplazamiento positivo. Bombas en las cuales se agrega energía periódicamente mediante la aplicación de fuerza a uno o más elementos móviles para desplazar un número deseado de volúmenes de fluido, lo que resulta en un incremento directo en la presión.

Las bombas centrífugas se clasifican de acuerdo a la trayectoria del fluido en el interior del impulsor en: a) Flujo radial. El movimiento del fluido se inicia en un plano paralelo al eje de giro del impulsor de la bomba y termina en un plano perpendicular a éste. Éstas bombas Pueden ser horizontales o verticales. b) Flujo axial. La dirección del fluido en el impulsor es en forma axial y alrededor del eje de giro del impulsor de la bomba, sin tener cambios de dirección. Éstas bombas desarrollan su carga por la acción de un impulso o elevación de los alabes sobre el líquido y usualmente son bombas verticales de un solo paso. c) Flujo mixto. El movimiento del fluido dentro del impulsor se desarrolla en tres direcciones, tangencial, radial y axial al eje de giro del impulsor de la bomba. Éstas bombas desarrollan su carga parcialmente por fuerza centrifuga y parcialmente por el impulso de los alabes sobre el líquido.

Bombas con impulsor en voladizo: En estas bombas el impulsor es montado en el extremo de la flecha, trasmitiendo en su operación una fuerza y un momento en cantiliver sobre el (los) rodamientos de la bomba. Bombas con impulsor entre rodamientos: En estos equipos los rodamientos están situados en los extremos, los cuales soportan la flecha con el impulsor o impulsores, según sea de un paso o multipaso respectivamente. Bombas tipo turbina: Es una bomba vertical para servicio en pozos o cárcamos, donde el nivel del líquido sobrepasa la altura de succión de las bombas horizontales. Éstas bombas por lo general se construyen con lubricación por aceite, o por el mismo fluido bombeado (auto lubricadas) con tazones y difusores lo cual la hacen conveniente para construcciones multietapas.

El cálculo de la carga total de bombeo consiste en determinarla energía requerida para impulsar el líquido desde el nivel de succión hasta el nivel de descarga, venciendo la resistencia que ofrecen la tubería y los accesorios, al paso del fluido.

CARGA DINÁMICA TOTAL (CDT). La carga dinámica total de bombeo se define como la suma total de resistencias del sistema, correspondientes a la carga estática total, a la pérdida de carga por fricción en la tubería de succión y descarga y a la carga de velocidad.

CDT = He + Hf + Hv

Para determinar la carga dinámica total del sistema, se hace uso de la ecuación de Bernoulli, y que aplicada a un sistema de bombeo como el mostrado en la figura 1-3. se tiene la siguiente expresión:

donde: P1 y P2 : Presión sobre la superficie del líquido en los puntos 1 y 2 respectivamente. VI y V2 : Velocidad que experimenta el fluido en los puntos 1 y 2 respectivamente. hs y hd : Alturas de succión y descarga respectivamente.

CDT :Carga dinámica total que la bomba tiene que desarrollar para conducir el fluido del depósito 1 al depósito 2 a la capacidad determinada. H f1 –2 : Pérdidas totales de carga que el líquido experimenta en la tubería de succión y descarga. γ : Densidad del fluido a la temperatura de bombeo. g : Aceleración debido a la gravedad.

De la ecuación anterior tenemos que la carga dinámica total será:

En sistemas atmosféricos Pl = P2 y para fines prácticos se considera la velocidad de succión despreciable, por lo que tenemos: Para sistemas con carga de succión

Para sistemas con altura de succión

Nota: los componentes de la carga dinámica total (carga estática, pérdidas por fricción y carga de velocidad) se describen en el apéndice "b”.

• Su nombre se debe a la combinación de aire comprimido y agua que se realiza en un tanque metálico presurizado, de tal manera, que dicho tanque aprovecha las características de elasticidad del aire. En un sistema hidroneumático, parte del agua es bombeada desde la fuente de abastecimiento de la misma hasta el tanque presurizado para su almacenamiento. El aire del tanque es comprimido conforme el agua ingresa al mismo; en tanto la presión en el tanque se incremento, la presión en la red de distribución también aumenta, puesto que está conectada al tanque.

1. Presión mínima: es conocida también como presión manométrica y hace operar el equipo de bombeo. Esta presión es la suma de los siguientes factores: la altura de succión y las pérdidas de energía en la tubería de succión de la bomba, las pérdidas de energía en la tubería hasta la descarga más alejada del hidroneumático y la presión mínima de operación requerida en la descarga más alejada. 2. Presión máxima: es la presión máxima de operación de la red hidráulica y detiene el equipo de bombeo. Esta presión es igual a la presión manométrica más la presión diferencial; esta presión no debe exceder el valor máximo establecido por el fabricante para evitar daños al tanque presurizado. La presión diferencia¡ se calcula basándonos en el volumen de agua y aire más adecuado, para obtener la máxima extracción de agua posible, dejando siempre un nivel de agua no menor del 20% del tanque presurizado, llamado sello de agua, para poder mantener el aire comprimido siempre dentro de dicho tanque, sin que escape hacia la red de distribución. •

Un tanque presurizado es un depósito cilíndrico cerrado herméticamente que almacena el agua que ha de usarse en el edificio al que suministra agua, en tanto el equipo de bombeo se encuentra detenido. El tanque puede ser vertical y horizontal. debemos considerar, que de la capacidad total del tanque hidroneumático, entre un 20% y un 30% de su capacidad deberá permanecer ocupada siempre con agua, con objeto de evitar el paso del aire hacia la red de distribución; aproximadamente, un 30% de su capacidad estará ocupada por el aire, que es comprimido, quedando, en consecuencia, entre un 40% y 50% de la capacidad del tanque, con agua aprovechable para suministrar a la red hidráulica, durante el período de tiempo durante el cual no opera el equipo de bombeo.

• Las principales ventajas de los sistemas hidroneumáticos son las siguientes: • El tanque presurizado puede amortiguar problemas de golpe de ariete. • Puede ser ubicado en cualquier sitio del edificio, sin afectar su operación. • No requieren estructuras especiales para su colocación.

• Tienen mayor costo inicial. • El tanque tiene que operar de manera completa, aún en períodos de poca demanda, puesto que no puede ser seccionado o dividido. • Los tanques tienen grandes dimensiones, debido a que el porcentaje de agua utilizable, para suministrar a la red de distribución, es reducido. • -Requiere mayor espacio para su instalación.

• Hidrocell: trabajan de manera parecida solamente que, en lugar de aprovechar la elasticidad del aire que se encuentra en el tanque presurizado, se instala en el interior del mismo un medio elástico que se expande durante el tiempo que trabaja el equipo de bombeo, hasta llegar a un valor máximo de presión

NOTA: Estos sistemas son adecuados para instalaciones pequeñas y medianas, y tienen como principales ventajas su economía y facilidad de operación, al compararlas con un sistema hidroneumático.

Los objetivos del diseño de un sistema de agua caliente son los siguientes: 1. Proveer las cantidades adecuadas de agua, a las temperaturas prescritas, a todos los muebles y equipos durante todo el tiempo. 2. Utilizar fuentes económicas de calor. 3. Utilizar sistemas de seguridad que permitan que el sistema de distribución de agua caliente trabaje de manera segura y confiable. 4. Contar con un sistema de operación económica y con gastos de mantenimiento razonables.

Como ya hemos mencionado anteriormente, debemos evitar recorridos largos del agua caliente, a fin de reducir las pérdidas de calor que conlleva esta situación. En consecuencia, la gran mayoría de los sistemas de agua caliente, cuentan con tuberías de circulación del agua; esta circulación del agua se ve favorecida por la diferencia de temperaturas de la misma, la más alta que se presenta en el punto más cercano al calentador y, la más baja en el punto más alejado del mismo.

CALENTADOR DE GAS

CALENTADOR DE DIESEL

Este tipo de calentador debe ser utilizado cuidadosamente y, se recomienda únicamente, cuando las demandas de agua caliente sean mayores de 0.65 l/s, ya que en si éstas son menores, el control de la temperatura se dificulta en extremo.

CUANDO LAS CANTIDAES E AGUAS REQUERIDAS EXEDEN LA CAPACIDAD DE LOS CALENTADORES SE PUEDEN INSTALAR VARIAS EN PARALELOS.

• LA TEMPERATURA DE AGUA CALIENTE VARIA CON EL USO QUE SE DA AL AGUA

• https://www.evans.com.mx/hidroneumaticos.html • http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Publicaciones/Publicaciones/Libros/09Di senoDeInstalacionesMecanicas.pdfhttps://rotoplas.com.mx/wpcontent/uploads/2017/07/ROTconducc_Bombas_FICHASTEC_carta_edi2_SistHidro.p df • http://www.hidroneumaticos.com.mx/