calculos rociadores 11

Cálculos hidráulicos de rociadores

Tuberías a utilizar

Tubería de succión: 4”

Tubería de descarga: 4”

Tubería principal: 2”, 3”

Ramales: 1 ½”

Factor k del rociador: 80

Presión: 0.35

Determinación del riesgo según cuadro para rociadores

CUADRO DEPENDIENDO DEL RIESGO

Cuadro 1 Riesgo ligero Riesgo ordinario Riesgo extra

Densidad de diseño

(mm/min) 2.25 5 de 7.5 a 12.5

Área de operación

(m2) 80

Grupo I (RDI)-72

Grupo II (RDII)-140

Grupo III (RDIII)-216

Grupo III

ESP(RDIIIE)-360

260

Cobertura máxima del

rociador (m2) 20 12 9

Presión (Bar) 0.7 0.35 0.5

Factor K según el 𝜙

nominal del orificio del

rociador en mm

𝜙 -> K= 57 𝜙 -> K= 80 𝜙 -> K= 115

𝜙 > K= 80

La norma COVENIN 1376 La distancia máxima entre rociador es de 4.6 m en

nuestro caso que es riesgo ordinario

Tipo de ocupación Distancia entre rociador

ocupación de Riesgo ordinario 4.6 m (15 pies)

ocupación de Riesgo ligero 4.6 m (15 pies)

ocupación de Riesgo extra 3.7 m (12 pies)

Almacenamiento en apilamiento alto 3.7 m (12 pies)

Distancia entre rociador a pared

Este no deber ser mayor a la mitad de la distancia entre rociadores en esta

caso la distancia permitida es de 2.3 m. La distancia mínima entre pared y rociador

0.102 m o 10.2 cm.

Así mismo, La velocidad no puede alcanzar valores inferiores a 0,60 m/seg,

para evitar la Sedimentación, ni que superen, los 3 m/seg, para evitar ruidos en la

tubería. Según la lo establece la Norma Sanitaria 4044.

Calculo del número de rociadores a accionar

El riesgo del área es riesgo ordinario tipo I

𝑛𝑟𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠

𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛

𝑐𝑜𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟

𝑛𝑟𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠

72

12= 6 𝑟𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠

Circuito Tramo Caudal Q

(L/M in)

Diámetro

Velocidad

m/seg

Longitud

equivalente

LE (m)

Longitud de

tubería

(m)

Longitud

total

(m)

J bar/m

PI

Presión inicial

(Bar)

PF

Presión

final (Bar)

Factor K

Rociador

1

A-B 47.32 1 ½ pulg

0.6 2.15 4 6.15 1.46 ∗ 10−3 0.35 0.3590 80 41.3 mm

B-C

47.93 1 ½ pulg

1.19 4.25 12.20 16.45 5.33 ∗ 10−3 0.3590 0.4466 80 95.25 41.3 mm

TRAMO

COMUN C-D 95.25

2 pulg

0.71 2.71 4 6.71 1.58 ∗ 10−3 0.4466 0.4572 -------------

53 mm

2

A1-B1 47.32 1 ½ pulg

0.6 2.15 4 6.15 1.46 ∗ 10−3 0.35 0.3590 80 41.3 mm

B1-C1

47.93 1 ½ pulg

1.19 4.25 12.20 16.45 5.33 ∗ 10−3 0.3590 0.4466 80 95.25 41.3 mm

TRAMO

COMUN D-E 191.62

2 pulg

1.44 4.21 4 8.21 5.77 ∗ 10−3 0.4572 0.5045 -----------

53 mm

3

A2-B2 47.32 1 ½ pulg

0.6 2.15 4 6.15 1.46 ∗ 10−3 0.35 0.3590 80 41.3 mm

B2-C2

47.93 1 ½ pulg 1.19 4.25 12.20 16.45 5.33 ∗ 10−3 0.3590 0.4466 80

95.25 41.3 mm

TRAMO

COMUN

E-F 371.9 2 pulg

2.80 3.61 1.7065 5.3165 0.1967 0.5045 0.6090 ----------- 53 mm

F-G 761.9 3 pulg

2.53 8.07 36.0618 44.1318 9.54 ∗ 10−3 5.20 5.62 ---------- 80.8 mm

G-H 1127.9 4”

2.18 28.7 17.3162 46.0163 5.41 ∗ 10−3 5.62 5.87 ---------- 105,3mm

H-I 1127.9 4”

2.18 4.15 4 8.15 5.41 ∗ 10−3 5.87 5.9140 ---------- 105,3mm

Tabla de longitudes equivalentes

Según Norma COVENIN 823

Longitud Equivalente de Accesorios Según Diámetro de Tubería

Circuito I

Tramo A-B

Algunos datos

P: 0.35

Factor K: 80

∅ de tubería: 43.1 mm

C= 120 acero galvanizado

Determinamos caudal

𝑄 = 𝐾√𝑃

Dónde:

P: a la presión.

K: factor K del rociador

𝑄 = 80 ∗ √0.35

𝑄 = 47.32 𝐿𝑡𝑠𝑚⁄

Llevamos de mm a m ∅

43.1 𝑚𝑚1𝑚

1000 𝑚𝑚= 0.0413 𝑚

Determinamos de velocidad

Dónde:

𝑉 = 𝑄

𝐴

Transformamos al caudal 𝑳𝒕𝒔𝒎⁄ a 𝒎

𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 47.32 𝐿𝑡𝑠𝑚⁄ ∗

1𝑚3

1000 𝐿𝑡𝑠∗

1

60𝑠𝑒𝑔= 7.88 ∗ 10−4 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0413)2 = 1.33 ∗ 10−3 𝑚2

Evaluamos la velocidad:

𝑉 = 7.88 ∗ 10−4 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 0.60 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄

𝑙𝑜𝑛𝑔𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 = 4 𝑚

Determinamos L total

𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 + 𝐿 𝑒

𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 2.15 𝑚 = 6.15 𝑚

Determinamos J de Hazen – Williams

𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (47.32 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (43.1 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 1.46 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟/𝑚

Cantidad Accesorio Equivalencia en metros

1 Tee Recta Ø 1 ½” 0.45

1 Codo 90o Ø 1 ½” 1.2

1 Reducción Ø 1 ½” 0.5

Σ L Total = 2.15

Se ubica dentro del

rango que establece la

Norma Sanitaria 4044

Evaluamos la presión final

𝑃𝑓 = 𝑃𝑖 + (𝐽 ∗ 𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙)

𝑃𝑓 = 0.35 + (1.46 ∗10−3𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 6.15 𝑚) = 0.3590 𝑏𝑎𝑟

Tramo B-C


𝑄 = 𝐾√𝑃 ⟹ 80√0.3590 = 47.90

Sumatorio de caudales tramo A-B y B-C:

𝑄 = (47.93 + 47.32) = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄

Transformación del caudal 𝑳𝒕𝒔𝒎⁄ a 𝒎

𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0413)2 = 1.33 ∗ 10−3 𝑚2


𝑉 = 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 1.19 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄

Se ubica dentro del



𝑙𝑜𝑛𝑔𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 = 12.20 𝑚

Longitud equivalente:


1 Tee bifurcación Ø 1 ½” 2.4


3 Tee recta Ø 1 ½” 0.45

Σ L Total = 4.25


𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎 + 𝐿𝑒

𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 12.20 𝑚 + 4.25 𝑚 = 16.45 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (95.25 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗(43.1 𝑚𝑚)4.87 ∗ 6.05 ∗ 105 = 5.33 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.3590 + (5.33 ∗10−3 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 16.45 𝑚) = 0.4466 𝑏𝑎𝑟

Tramo común C-D

∅ de tubería: 53 mm

𝑄 = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ por qué no hay boquillas de descarga


𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.053)2 = 2.21 ∗ 10−3𝑚2


𝑉 = 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

2.21 ∗ 10−3𝑚2= 0.71 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄




1 Codo de 90º Ø 2” 1.5

1 Reducción Ø 2” 0.61

1 Tee recta Ø 2” 0.6

Σ L Total = 2.71



𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 2.71 𝑚 = 6.71 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (95.25 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (53 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 1.58 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.4466 + (1.58 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 6.71 𝑚) = 0.4572 𝑏𝑎𝑟

Se ubica dentro del



Circuito II

Tramo A1-B1

Algunos datos

P: 0.35

Factor K: 80



Determinamos caudal

𝑄 = 𝐾√𝑃

Dónde:

P: a la presión.


𝑄 = 80 ∗ √0.35

𝑄 = 47.32 𝐿𝑡𝑠𝑚⁄


43.1 𝑚𝑚1𝑚

1000 𝑚𝑚= 0.0413 𝑚


Dónde:

𝑉 = 𝑄

𝐴


𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 47.32 𝐿𝑡𝑠𝑚⁄ ∗

1𝑚3

1000 𝐿𝑡𝑠∗

1

60𝑠𝑒𝑔= 7.88 ∗ 10−4 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0413)2 = 1.33 ∗ 10−3 𝑚2


𝑉 = 7.88 ∗ 10−4 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 0.60 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄




𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 2.15 𝑚 = 6.15 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (47.32 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (43.1 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 1.46 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟/𝑚



1 Tee Recta Ø 1 ½” 0.45

1 Codo 90o Ø 1 ½” 1.2


Σ L Total = 2.15

Se ubica dentro del




𝑃𝑓 = 0.35 + (1.46 ∗10−3𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 6.15 𝑚) = 0.3590 𝑏𝑎𝑟

Tramo B1-D


𝑄 = 𝐾√𝑃 ⟹ 80√0.3590 = 47.90

Sumatorio de caudales tramo A1-B1 y B1-D:

𝑄 = (47.93 + 47.32) = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄


𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0413)2 = 1.33 ∗ 10−3 𝑚2


𝑉 = 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 1.19 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄






Se ubica dentro del



3 Tee recta Ø 1 ½” 0.45

Σ L Total = 4.25



𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 12.20 𝑚 + 4.25 𝑚 = 16.45 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (95.25 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗(43.1 𝑚𝑚)4.87 ∗ 6.05 ∗ 105 = 5.33 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.3590 + (5.33 ∗10−3 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 16.45 𝑚) = 0.4466 𝑏𝑎𝑟

EQUILIBRIO DE CUADAL EN EL PUNTO D

𝑄2 = 𝑄1 √𝑃2

𝑃1

𝑄2 = 95.25√0.4466

0.4572= 94.14 𝐿/𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = 𝑄2 √𝑃1

𝑃2

Q2= 95.25 l/min

P2= 0.4466

Q1= 95.25 l/min

P1= 0.4572

PUNTO

D

𝑄1 = 95.25 √0.4572

0.4466= 96.77 𝑙/𝑚𝑖𝑛

Caso I

t= 𝑄2(𝑁𝑈𝐸𝑉𝑂 ) + 𝑄1(𝑉𝐼𝐸𝐽𝑂 ) = 94.14 𝑙

𝑚𝑖𝑛+ 95.25

𝑙

𝑚𝑖𝑛= 189.39 𝑙/𝑚𝑖𝑛

Caso II

t = 𝑄1(𝑁𝑈𝐸𝑉𝑂 ) + 𝑄2(𝑉𝐼𝐸𝐽𝑂 ) = 96.37𝑙

𝑚𝑖𝑛+ 95.25

𝑙


Por lo cual el caudal a utilizar es el del caso II 191.62 𝑙/𝑚𝑖𝑛

Tramo común D-E




𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 191.62 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 3.19 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.053)2 = 2.21 ∗ 10−3𝑚2


𝑉 = 3.19 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

2.21 ∗ 10−3𝑚2= 1.44 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄




Se ubica dentro del



1 Tee bifurcación Ø 2” 3



Σ L Total = 4.21



𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 4.21 𝑚 = 8.21 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (191.62 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (53 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 5.77 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.4572 + (5.77 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 8.21 𝑚) = 0.5045 𝑏𝑎𝑟

Circuito III

Tramo A2-B2

Algunos datos

P: 0.35

Factor K: 80



Determinamos caudal

𝑄 = 𝐾√𝑃

Dónde:

P: a la presión.


𝑄 = 80 ∗ √0.35

𝑄 = 47.32 𝐿𝑡𝑠𝑚⁄


43.1 𝑚𝑚1𝑚

1000 𝑚𝑚= 0.0413 𝑚


Dónde:

𝑉 = 𝑄

𝐴


𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 47.32 𝐿𝑡𝑠𝑚⁄ ∗

1𝑚3

1000 𝐿𝑡𝑠∗

1

60𝑠𝑒𝑔= 7.88 ∗ 10−4 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0413)2 = 1.33 ∗ 10−3 𝑚2


𝑉 = 7.88 ∗ 10−4 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 0.60 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄

Se ubica dentro del






𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 2.15 𝑚 = 6.15 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (47.32 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (43.1 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 1.46 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.35 + (1.46 ∗10−3𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 6.15 𝑚) = 0.3590 𝑏𝑎𝑟

Tramo B2-E


𝑄 = 𝐾√𝑃 ⟹ 80√0.3590 = 47.90

Sumatorio de caudales tramo A2-B2 y B2-E:


1 Tee Recta Ø 1 ½” 0.45

1 Codo 90o Ø 1 ½” 1.2


Σ L Total = 2.15

𝑄 = (47.93 + 47.32) = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄


𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 95.25 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0413)2 = 1.33 ∗ 10−3 𝑚2


𝑉 = 1.59 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 1.19 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄






3 Tee recta Ø 1 ½” 0.45

Σ L Total = 4.25



𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 12.20 𝑚 + 4.25 𝑚 = 16.45 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

Se ubica dentro del



𝐽 = (95.25 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗(43.1 𝑚𝑚)4.87 ∗ 6.05 ∗ 105 = 5.33 ∗ 10−3𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.3590 + (5.33 ∗10−3 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 16.45 𝑚) = 0.4466 𝑏𝑎𝑟

EQUILIBRIO DE CUADAL EN EL PUNTO E

𝑄2 = 𝑄1 √𝑃2

𝑃1

𝑄2 = 191.62√0.4466

0.5045= 180.28 𝐿/𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = 𝑄2 √𝑃1

𝑃2

𝑄1 = 95.25 √0.5045

0.4466= 101.23 𝑙/𝑚𝑖𝑛

Caso I

t= 𝑄2(𝑁𝑈𝐸𝑉𝑂 ) + 𝑄1(𝑉𝐼𝐸𝐽𝑂 ) = 180.28 𝑙

𝑚𝑖𝑛+ 191.62

𝑙


Caso II

t = 𝑄1(𝑁𝑈𝐸𝑉𝑂 ) + 𝑄2(𝑉𝐼𝐸𝐽𝑂 ) = 101.23 𝑙

𝑚𝑖𝑛+ 95.25

𝑙


Por lo cual el caudal a utilizar es el del caso I 371.9 𝑙/𝑚𝑖𝑛

Tramo común E-F

Q2= 95.25 l/min

P2= 0.4466

Q1=191.62 l/min

P1= 0.5045

PUNTO

E




𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 371.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 6.19 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.053)2 = 2.21 ∗ 10−3𝑚2


𝑉 = 6.19 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

2.21 ∗ 10−3𝑚2= 2.8 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄




1 Tee bifurcación Ø 2” 3


Σ L Total = 3.61



𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 1.7065 𝑚 = 5.3165 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

Se ubica dentro del



𝐽 = (371.9 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (53 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 0.01967 𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 0.5045 + (0.01967 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 5.3165 𝑚) = 0.6090 𝑏𝑎𝑟

0.6090 Bar x 10,33 m = 6.21 m

1,01325 Bar

Hasta este punto se cumple con el estúdio de la ruta que surte a los rociadores,

ahora se debe comparar con la presion que demanda los gabinetes con

manguera hasta este punto F que es donde se unen

La presion en el pto F (PF) para los gabinetes equipados viene dada de la

aplicación de la ecuacion general de la energia al sistema estudiado

PF= h + hf + v2/2g + 45,71m

h: Diferencia Alturas entre los puntos estudiados

hf: pérdidas desde el pto G hasta la pieza más alejada

v2/2g : cabeza de velocidad en el pto mas remoto

45,71m: Presión mínima en la pieza menos favorecida para Sistemas classe I

segun covenin 1331-2001

h: se estimara de acuerdo a la altura a la cual estará ubicado la boca de agua mas

lejana al pto G com respecto del piso para nuestro caso contaremos con h: 1,65 m

segun lo referido en la Norma Covenin 1331-2001

hf: usaremos la ecuacion de Hanzen Williams segun Covenin 1376-2001:

𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

Q = caudal= 6,5 lts/ seg. = 390lts/min

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 Ø = 2½ pulg.

𝐽 = (390 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (68.8 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 6.026 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚

Lt es la expresion. de sumar la longitude total de tuberia mas la longitude

equivalente derivada de los accesorios para el caso de estúdio tenemos los

siguientes accesorios de 2½ pulg.

3 Tee en bifurcación equivalente a 3,6X3:10.8 m

4 codos de 90º equivalentes a 1.8x4: 7.2 m

1 Tee en paso recto equivalentes a 0.75 m

TOTAL LE 18.75 m

LONG TUBERIA: 53.985 m

Lt = LE + LONG TUBERIA = 18.75 m + 53.985 m = 72.735 m

hf: JxLt = 6.026 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚 x 72.735 m = 0,44 m

Velocidad de Salida en la Boca de Agua 1½” segun Norma Covenin 1331 -2001

𝑄 = 6.5𝑙

𝑠𝑒𝑔∗

1𝑚3

1000 𝑙= 6.5 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Así mismo determinas el área para sustituir en la velocidad

𝐴 = 𝜋∅2

4

Dónde:

∅ = 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑑𝑖𝑎𝑚𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑒𝑛 (𝑚)

En 11"

2 que es el diámetro del niple

𝐴 = 𝜋(41.3 10−3𝑚)2

4= 1.33 ∗ 10−3𝑚2


𝑉2 =6.5 ∗ 10−3 𝑚3

𝑠⁄

1.33 ∗ 10−3𝑚2= 4.88 𝑚

𝑠𝑒𝑔⁄

Calculo de velocidad 𝑽𝟐

𝟐𝒈 para aplicar en ecuación de la energía

𝑉2

2𝑔=

(4.88 𝑚𝑠𝑒𝑔⁄ )2

2 ∗ 9.8𝑚 𝑚𝑠𝑒𝑔⁄

= 1.21 𝑚

Entonces se obtiene el valor en mca de PF para la alimentacion del

Gabienete con panos de manguera mas remoto

PF = 1,65m+ 4.48 m+ 1.21 m + 45,71m = 53.05 m

Si compara la Presion en G para el sistema de Rociadores que es de 6.21m

notamos que es menor que la que acabamos de conseguir (53.05 m) es por ellos

que usamos la ultima presion para seguir calculando nuestra presion final de

bombeo

Llevamos a de de bar a m la presion:

53.04 m x 1,01325 Bar = 5.20 m

10,33 m

Para este tramo el cuadal será la sumatoria del caudal de rociadores y de

paños de manguera

Cuadal de rociadores: 371.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄

Cuadal de paños de manguera: 390 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄

𝑄 = (371.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ + 390 𝑙𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ ) = 761.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄

Tramo común F-G




𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 761.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 0.013 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.0808)2 = 5.12 ∗ 10−3𝑚2

Para la tubería 3” tal como lo establece la

norma COVENIN 1331 para un sistema de

incendios para dos edificaciones con una

misma fuente común de agua .


𝑉 = 0.013 𝑚

3

𝑠𝑒𝑔⁄

5.12 ∗ 10−3𝑚2= 2.53 𝑚 𝑠𝑒𝑔⁄






3 Codo 90o Ø 3” 2.1

Σ L Total = 8.07



𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 360618 𝑚 + 8.07 𝑚 = 44.1318 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (761.9 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (53 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 9.54 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 5.20 + (9.54 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 44.1318 𝑚) = 5.62 𝑏𝑎𝑟

Tramo común G-H


Se ubica dentro del



Aquí el caudal vuelve a aumentar en la tubería de 4” para cumplir con la covenin

1331 para un sistema con dos edificaciones con una misma fuente común de agua



𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 1127.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 0.019 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.1053)2 = 8.70 ∗ 10−3𝑚2


𝑉 = 0.019 𝑚

3

𝑠𝑒𝑔⁄

5.70 ∗ 10−3𝑚2= 2.18 𝑚 𝑠𝑒𝑔⁄






6 Codo 90o Ø 4” 3

1 Válvula de compuerta Ø 4” 6.6

1 Válvula de retención Ø 4” 0.6

Σ L Total = 28.7



𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 17.3162 𝑚 + 28.7 𝑚 = 46.0162 𝑚


Se ubica dentro del



𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (1127.9 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (105.3 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 5.41 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 5.62 + (5.41 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 46.0162 𝑚) = 5.87 𝑏𝑎𝑟

Tramo común G-H




𝟑

𝒔𝒆𝒈⁄ :

𝑄 = 1127.9 𝑙𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ ∗

1 𝑚3

1000 𝑙∗

1 𝑚𝑖𝑛

60 𝑠𝑒𝑔= 0.019 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

Evaluamos el área

𝐴 =𝜋

4∗ (∅)2

𝐴 =𝜋

4∗ (0.1053)2 = 8.70 ∗ 10−3𝑚2


𝑉 = 0.019 𝑚

3

𝑠𝑒𝑔⁄

5.70 ∗ 10−3𝑚2= 2.18 𝑚 𝑠𝑒𝑔⁄


Se ubica dentro del






1 Codo 90o Ø 4” 3

Σ L Total = 4.15



𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 4 𝑚 + 4.15 𝑚 = 8.15 𝑚


𝐽 = 𝑄1.85

𝐶 1.85 ∗ 𝐷4.87∗ 6.05 ∗ 105

𝐽 = (1127.9 𝐿𝑡𝑠

𝑚𝑖𝑛⁄ )1.85

(120)1.85 ∗ (105.3 𝑚𝑚)4.87∗ 6.05 ∗ 105 = 5.41 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟/𝑚



𝑃𝑓 = 5.87 + (5.41 ∗ 10−3 𝑏𝑎𝑟

𝑚∗ 8.15 𝑚) = 5.9140 𝑏𝑎𝑟

CALCULO DE POTENCIA DE BOMBEO POR EL METODO DEL PESO

ESPECÍFICO

P= Ha * ρ * g * Qt

Dónde:

Ha: altura de bombeo.

𝜌: Densidad del agua.

g: coeficiente de gravedad.

Q: caudal.

1127.9 𝐿𝑡𝑠𝑚𝑖𝑛⁄ 1 𝑚𝑖𝑛

60𝑠𝑒𝑔⁄ 1 𝑚31000 𝑙𝑡𝑠⁄ = 0.01879 𝑚3

𝑠𝑒𝑔⁄

H: es la altura en m

60,29 m x FS; FS= 1,1

60.29 m x 1.1=66.32 m

Potencia real:

P= 66.32 (m) * 1000 (Kg/m3) * 9.81 (m/ s2) * 0.01879 (m3/s)

P= 12230.18 (Kg m2/S3)= 12230.18 W

Llevamos la potencia a hp:

Donde la Potencia teórica de la bomba considerando es 1HP = 745 W

Por lo cual decimos:

P= 12230.18 /745 = 16.41 HP

Determinados potencia real:

5.9140 Bar x 10,33 m = 60.29 m

1,01325 Bar

𝑷𝒓𝒆𝒂𝒍 =𝑷𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊𝒄𝒐

(%)

Dónde:

(%): 𝒆𝒔𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 (𝟕𝟎 %)

Por lo cual:

𝑷𝒓𝒆𝒂𝒍 =16.41

(𝟎. 𝟕𝟎)= 𝟐𝟑. 𝟒𝟓 𝑯𝑷

P real = 𝟐𝟑. 𝟒𝟓 HP.

Por lo cual se recomienda una bomba de 25 hp.

POTENCIA DEL MOTOR

Pm= PB x 1.20 para un motor trifásico

Pm= 𝟐𝟑. 𝟒𝟓 x 1.2: 28.14

Características De La Bomba:

Tubería de Succión: 4”

Tubería de Impulsión: 4”

Caudal de Diseño:18.79.

Altura de Bombeo: 66.924 m

Potencia Mínima: 25 Hp.

Almacenamiento de Agua (reserva de incendio):

El volumen de la reserva de agua para incendio deberá ser tal que garantice el caudal

requerido por un tiempo mínimo de una (01) hora

Vr = Qt * 3600 s

Vr = 18.79 l/s * 3.600 s

Vr = 67644 litros

Se deben asegurar 67644 litros a la hora de cualquier eventualidad.

DETERMINACIÓN DE LAS MEDIADAS DEL TANQUE:

Que en 𝑚3:

67644 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 ∗ 1𝑚3

1000 𝑙𝑡𝑠= 67.644 𝑚3

Entonces se establece la ecuación:

h: 3 m

𝑉 = 𝑎2 ∗ ℎ

Despejamos a2:

𝑎2 = 𝑉

ℎ

𝑎 = √𝑉

ℎ

𝑎 = √67.644

3= 4.75 𝑚

Esto quiere decir que las medidas recomendadas para la

construcción del tanque son las siguientes:

Profundidad: 3 m.

Ancho: 4.75 m.

Largo:4.75 m.

calculos rociadores 11

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