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Lineas de conducción por bombeoIntegrantes del equipo:
Conrado Eb Adriana GpeFalkon Reyes Jordan de JesusHuerta Moreno Marlon YoelMéndez Canche Jasiel EverardoNieto Miranda Jose Luis
Memoria del cálculo Método Hazen William
Datos
Datos
L=3500 Mts Perdidas Secundarias =5%Q=20 lpsMaterial: PVCC=150 Función de costo $=1500n=15 años D=Pulgadasi=10%Eficiencia= 85% Vmin=0.3 m/s, Vmas= 5 m/s
Determinar:
Diámetro más económico si el kwh =3.5
Diámetro más económico si el kwh = 7.85
40
30
Cálculos Primero empezamos sacando H= que es igual a la suma de alturas, en este caso 30 y
40 He+Ha=70
Determinación de diámetros posibles
Para determinar los diámetros posibles usaremos la fórmula de Brease
D=1.5donde D=pulgadasQ=Lps
D=1.5= 6.70
Como no existe un diámetro con esa medida se toma el más próximo comercial en este caso es de 8”, Entonces:
D teórico = 0.167D comercial =8” equivalente a 0.20m
Cálculo de Velocidades
En este caso nosotros suponemos una velocidad de V=2.0 M/s entonces:
V=Q/A
V= =0.61 m/s
Como podemos ver esta velocidad es mayor a la mínima y menor a la máxima entonces quiere decir que está en el límite permisible establecido anteriormente
Para poder Ingresar a la tabla consideramos en este caso un diámetro arriba y uno abajo del diámetro comercial ya calculado anteriormente
D arriba 6”D calculado 8”D abajo 10”
Calculo del Área y calculo del gasto Para calcular el Área utilizamos la siguiente formula
Área del Diámetro de 6” =0.0201
Área del Diámetro de 8” =0.0314
Área del Diámetro de 10” =0.0491
Q= Es te valor ya no los han proporcionado anteriormente en lps en este caso se pone el valor en m3/s
Q= 12 lps
Q= .012 m3/s
Calculo de la Velocidad
Velocidad de 6” =0.995
Velocidad de 6” =0.637
Velocidad de 6” =0.407
Longitud= 2000 metros
C=Este valor ya ha sido proporcionado anteriormente C= 150
Calculo de Perdidas
Para calcular las perdidas utilizando Hazen William utilizamos la formula
Hf 6”=10.67((0.02/150)^1.852)*(3500/0.16^4.87)=18.688Hf 8”=10.67((0.02/150)^1.852)*(3500/0.20^4.87)=6.304Hf 6”=10.67((0.02/150)^1.852)*(3500/0.25^4.87)=2.126
Calculo de He+Ha y calculo de Hs
Este dato ya ha sido calculado anteriormente
He+Ha=70
Para calcular Hs se había mencionado anteriormente que las perdidas menores eran 5% entonces
HF*5%= HS
6”=18.688*5%=0.938”= 6.304*5%=0.31510”=2.126*5%=0.106
Calculo de HT, eficiencia y potencia
Este es la sumatoria de HF+(He+Ha)+Hs
6”= 70+18.688+0.93=89.6228”=70+6.304+0.315=76.61910”=70+2.126+0.106=72.233
Calculo de eficiencia
Este valor ya no los habían proporcionado anteriormente 85%
Potencia= (Qm3/s*1000)(HT)/76(eficiencia)6”=(0.02*1000)(89.622)/76(0.85)=27.758”=(0.02*1000)(76.619)/76(0.85)=23.7210”=(0.02*1000)(72.233)/76(0.85)=22.36
Resultado
AREA Q VEL LONG C PERD Eficiencia PotenciaPULG MM M M2 M3/S M/S M HF HE+HA HS HT 85%
6 160 0.16 0.0201 0.02 0.995 3500 150 18.688 70 0.93 89.622 0.85 27.758 200 0.2 0.0314 0.02 0.637 3500 150 6.304 70 0.315 76.619 0.85 23.72
10 250 0.25 0.0491 0.02 0.407 3500 150 2.126 70 0.106 72.233 0.85 22.36
DIAMETRO
Calculo de golpe de ariete
Clase Esta columna se calcula comparándolos valores de la tabla anterior, se compara con el HT calculado anteriormente, en este caso los valores dieron mayor a clase 5 (5mca) entonces se procede a poner una clase mayor más próxima en tese caso una clase A-10Diámetros Estos valores se toman de la tabla pasada
Espesor
Esta columna se obtiene atreves de una tabla conforme la clase de la tubería y su clase
Calculo de Velocidad Estos valores se toman de la tabla pasada
Calculo 145V Esta columna es la multiplicación de 145 por la velocidad
6”=145V =145*0.995=144.238”=145V =145*0.637=92.3110”=145V =145*0.407=59.08
Calculo EaDdonde Ea=20,670, entonces y D= Diametro en cm6”=20,670*16=3307208”=20,670*20=41340010”=20,670*25=516750
Calculo ETedonde Et=31,400, entonces y e= espesor en cm6”=31,400*0.55=172708”=31,400*0.69=2166610”=31,400*0.86=27004
Calculo EaD/Eteesta columna se obtiene como bien dice EaD/Ete
6” EaD/Ete=330720/17270=19.1508” =413400/21666=19.08110”= 516750/27004=19.136
calculo 1+(EaD/Ete)Esta columna se obtiene sumándole 1 a la columna pasada
6” 1+EaD/Ete=(330720/17270)+1=20.1508” =(413400/21666)+1=20.08110”= (516750/27004)+1=20.136
calculo Raiz(a)Esta Columna es sacando la raíz alos valores pasados6”==4.4898”==4.48110”==4.487
Calculo Sobre PresiónH=145V/Raíz(a)Esta columna es dividir 145V Entre Raíz(a) 6”H=144.23/4.489 =32.138”H=92.31/4.481=20.6010”H=59.08/4.487=13.17
calculo Sobre Presión Valse obtiene multiplicando 0.8*sobreprecion6” =32.13*0.8=25.718” =20.60*0.8=16.4810” =13.17*0.8=10.53
calculo Sobre Presión Tubse obtiene multiplicando 0.2*sobreprecion6” =32.13*0.2=6.438” =20.60*0.2=4.1210” =13.17*0.2=2.63
Calculo Sobre Presión TubSe obtiene sumandp 0.2h+ht6” =6.43+89.622 =96.058” =4.12+76.619=80.7410” =2.63+72.233=74.87
Resultado
Como se observa la presión operativa en todos los casos es no mayor a una clase 10, todos son inferiores por lo cual no es necesario cambiar ni clase ni diámetroComo en este caso nos dan una función de costo calculamos la siguiente tabla (y que la función costo incluye excavación, plantilla, instalación de tubería, relleno, suministro de tubería, etc.), pero antes se resuelve la función costo.
CLASE DIAM ESP. PARED TUBV 145 V EaD Ete EaD/Ete 1+EaD/Ete RAIZ(A) SOBREPR SOBREPVAL SOBREPTU Presion OpCM e M/S 145 20670 31400 A B H=145v/B .8H .2H 0.2H+HT
A-10 16 0.55 0.995 144.23 330720 17270 19.150 20.150 4.489 32.13 25.71 6.43 96.05A-10 20 0.69 0.637 92.31 413400 21666 19.081 20.081 4.481 20.60 16.48 4.12 80.74A-10 25 0.86 0.407 59.08 516750 27004 19.136 20.136 4.487 13.17 10.53 2.63 74.87
Costo de Construcción
Función de costo $=1500*LD=pulgadas
6” 1500*3500=6476809.88” 1500*3500=6946431.510” 1500*3500=7450104.6
Claseobtenido anteriormente de la tabla pasada
DiametroObtenidos anteriormente
PotenciaObtenidos anteriormente de la tabla 1
Calculo KWHes la multiplicación de potencia*0.7466”=27.75*0.746=20.708”= 23.72*0.746=17.7010”= 22.36*0.746=16.68
Calculo Costo Horaes la multiplicación de KWH *($3.5 en este caso)
6”= 20.70*$3.5=72.458”= 17.70*$3.5=61.9410”= 16.68*$3.5=58.39
Calculo Cargo AnualEs la multiplicación de costo hora * 24horas*365 dias6”= 72.45*24*365=634633.878”= 61.94*24*365=542556.4410”= 58.39*24*365=511496.44
Calculo Costo de Construcciónobtenidos anterior mente en la función costo
6” 1500*3500=6476809.88” 1500*3500=6946431.510” 1500*3500=7450104.6
Amortización
n=15 añosi=10%
Costo construcción*
6”= 6476809.8 *=851530.649
8”= 6946431.5*=913273.587
10”= 7450104.6*=979493.394
==Costo Op==Sumatoria de cargo anual+ amortizacion
Como se observa el más económico es el de 8” con $1455830.03
CLASE POT KWH COSTO HRA Cargo Anual CT CONDUC AMORT COST OPPulgadas M 0.746 3.5
A-10 6 0.16 27.75 20.70 72.45 634633.87 6476809.8 851530.649 1486164.51A-10 8 0.2 23.72 17.70 61.94 542556.44 6946431.5 913273.587 1455830.03A-10 10 0.25 22.36 16.68 58.39 511496.44 7450104.6 979493.394 1490989.83
DIAM
B) cuando Costo Hora vale 7.85
Costo de Costruccion
Función de costo $=1500*LD=pulgadas
6” 1500*3500=6476809.88” 1500*3500=6946431.510” 1500*3500=7450104.6
Ahora si se procede a calcular la tabla siguiente
Claseobtenido anteriormente de la tabla pasada
DiámetroObtenidos anteriormente
PotenciaObtenidos anteriormente de la tabla 1
Calculo KWHes la multiplicación de potencia*0.7466”=27.75*0.746=20.708”= 23.72*0.746=17.7010”= 22.36*0.746=16.68
Calculo Costo Horaes la multiplicación de KWH *($7.85 en este caso)
6”= 20.70*$7.85=162.498”= 17.70*$7.85=138.9110”= 16.68*$7.85=130.96
Calculo Cargo AnualEs la multiplicación de costo hora * 24horas*365 dias6”= 162.49*24*365=14223393.108”= 138.91*24*365=1216876.5810”= 130.96*24*365=1147213.45
Calculo Costo de Costruccionobtenidos anterior mente en la función costo
6” 1500*3500=6476809.88” 1500*3500=6946431.510” 1500*3500=7450104.6
Calculo Amortizaciónn=15 añosi=10%
Costo construcción*
6”= 6476809.8 *=851530.649
8”= 6946431.5*=913273.587
10”= 7450104.6*=979493.394
==Costo Op==Sumatoria de cargo anual+ amortización
Como se observa el mas económico es el de 10” con un valor de 2126706.84
CLASE POT KWH COSTO HRA Cargo Anual CT CONDUC AMORT COST OPPulgadas M 0.746 7.85
A-14 6 0.16 27.75 20.70 162.49 1423393.10 6476809.8 851530.649 2274923.75A-10 8 0.2 23.72 17.70 138.91 1216876.58 6946431.5 913273.587 2130150.17A-7 10 0.25 22.36 16.68 130.96 1147213.45 7450104.6 979493.394 2126706.84
DIAM