PIPING E INSTALACIONES INTRODUCCIN El termino piping viene del idioma ingles, pero prcticamente ha sido incorporado a nuestro vocabulario tcnico y de ingeniera su traduccin deriva del termino pipe (paip) que significa cao tubo, caera, gaita, flauta,o sea conducto hueco por donde pasa un fluido,generalmente liquido o gaseoso Se entiende por fluido en lenguaje vulgar a cualquier material, cuyas molculas tienen entre s poca coherencia y realizan la accin y el efecto de fluir, en donde el escurrimiento puede ser rpido o muy lento. l termino piping tiene dos acepciones en ingles, una que se refiere a gaiteros o flauteros otra que corresponde a una terminologa tcnica de redes de caeras y por extensin a todas las redes de distribucin de fluidos, tanto, lquidos tales como agua, aceites, petrleos, como tambin gases, vapores de agua, propanos, butanos, aire comprimido y por extensin, al conjunto de elementos de unin, bifurcacin, control de fluidos, vlvulas de seguridad, etc en general el conjunto integral que trabaja como un sistema, y en la mayora de los casos ya se han creado sistemas estructurados tanto en su diseo y calculo, como en los modelos que explican su funcionamiento. En la actualidad casi todos los fluidos se transportan por tuberas, ya sea durante su proceso de extraccin, produccin, distribucin, almacenamiento, procesamiento, o utilizacin, lo que hace que las redes de ductos tengan en la actualidad muchas aplicaciones tcnicas, y cada vez se ha incrementado mas su importancia tanto industrial, como social, sobretodo en las ciudades que cada vez necesitan mayor numero de servicios bsicos para su crecimiento, y diversificacin de sus sistemas de energa, esto ha hecho que los diferentes grupos de investigacin de ingeniera, estn estructurando cada vez sistemas mas integrales para aumentar y mejorar el nivel de vida de todos los ciudadanos.

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DESCRIPCIN DEL CONTENIDOEste Manual forma parte del material de apoyo a la docencia preparado por el rea de Procesos Industriales de Inacap, con el objeto de homogenizar la entrega de conocimientos a los alumnos del Programa de Estudios de Ingeniera en Proyectos Industriales El contenido de este Manual est con relacin al Programa de la Asignatura de Piping e instalaciones, constituyndose en un material bsico de apoyo al aprendizaje de esta Asignatura. El objetivo de este Manual, es compilar en un solo texto los distintos temas especficos que se tratan en el programa de la asignatura, facilitando el acceso a la informacin por parte del docente y los alumnos. Este manual consta de captulos de acuerdo al programa de la asignatura, en los cuales se destacan aspectos fundamentales que forman parte de los conocimientos bsicos del profesional del rea de Procesos industriales. En los diferentes captulos, se presentan tablas, esquemas y casos que permiten la mejor comprensin de los temas tratados, en algunos casos se desarrollan ejercicios para la aplicacin de las formulas matemticas propuestas.

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NDICECaptulo I FUNDAMENTOS Y DEFINICIONES 1.1 Definicin tcnica de fluido 1.2 Fluidos newtonianos 1.3 Congruencia de unidades 1.4 Viscosidad 1.5 Gas perfecto o gas ideal 1.6 Presin de vapor 1.7 Tensin superficial 1.8 Modulo volumtrico de elasticidad 1.9 Condiciones isotrmicas y adiabticas 1.10 Esttica de fluidos 1.11 Presin atmosfrica Captulo II MODELOS 2.1 Anlisis dimensional Captulo III FLUJO DE FLUIDOS 3.1 Fundamentos 3.2 Ecuacin de continuidad 3.3 Redes de corriente 3.4 Energa y altura de carga Captulo IV TUBERAS 4.1 Dibujo de tuberas 4.2 Panel de smbolos 4.3 Tipos de dibujo de tuberas Captulo V APLICACIONES 5.1 Proyecto IDAP 5.2 Nomenclatura 5.3 Formulas 5.4 Coeficientes K 5.5 Materiales mas usados 5.6 Caeras cobre tipo L 5.7 Cotas de artefactos 5.8 Consumo instalado 5.9 Dotacin 5.10 Medidores 5.11 Datos de diseo Pg. 23 Pg. 23 Pg. 24 Pg. 25 Pg. 26 Pg. 27 Pg. 27 Pg. 28 Pg. 28 Pg. 28 Pg. 24 Pg. 19 Pg. 21 Pg. 22 Pg. 17 Pg. 17 Pg. 16 Pg. 17 Pg. 15 Pg. 7 Pg. 8 Pg. 8 Pg. 9 Pg. 10 Pg. 11 Pg. 12 Pg. 12 Pg. 12 Pg. 13 Pg. 13

Capitulo VI DESARROLLO DE UN MODELO 6.1 Procedimiento de clculo 6.2 Diseo de red Pg. 30 Pg. 30

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6.3 Esquema 6.4 Clculo QMP y dotacin 6.5 Determinacin map 6.6 Calculo por tramos Capitulo VII PRESENTACIN Y CONTENIDO DE UN PROYECTO 7.1 Presentacin 7.2 Contenidos del proyecto BIBLIOGRAFA

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Pg. 37 Pg. 37 Pg. 41

Captulo IFUNDAMENTOS Y DEFINICIONES. 1.1 DEFINICIN TCNICA DE FLUIDO. Es una sustancia o material que se deforma continuamente cuando se somete a un esfuerzo cortante, sin importar su magnitud Fuerza cortante es el componente de una fuerza tangente a una superficie Esfuerzo cortante en un punto es el valor limite de la fuerza cortante al rea, cuando esta se reduce a un punto Esfuerzo cortante medio es el esfuerzo cortante promedio sobre el rea ( m

)

Para explicar mejor este fenmeno es conveniente trabajar con un esquema practico a travs de un ejemplo, si se toman dos (2) placas rgidas y se separan por una distancia te (t),esta distancia debe ser pequea en comparacin al tamao de las placas, para que las condiciones de sus bordes u orillas se puedan despreciar, entre las placas se coloca un fluido, el que formar una delgada pelcula, la placa inferior se anclara para considerarla fija y se aplica una fuerza f sobre la placa superior, apareciendo entonces un esfuerzo cortante ( f/A) sobre la sustancia colocada entre las placas, de acuerdo a lo mostrado en la figura adjunta.

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Se ha comprobado experimentalmente que el fluido en contacto inmediato con la frontera slida, tiene la misma velocidad U, que la frontera, es decir no existe deslizamiento en la frontera, pero como la placa inferior es fija, el fluido que estaba en la seccin abcd, fluye a una nueva posicin ab1c1dy la velocidad de escurrimiento en la placa superior se incrementa desde cero hasta U,de aqu se puede concluir que la fuerza f es directamente proporcional a A y U e inversamente proporcional al espesor o separacin t, de aqu se puede deducir la siguiente formula : F = A x U partido por t ;pero adems se debe agrega un factor de proporcionalidad u que es propio de cada material y corresponde al efecto de cada fluido en particular: A x U F = u ----------t U y el esfuerzo = ---t

la razn U/t es la velocidad angular de la lnea ab que corresponde a la rapidez de deformacin angular del fluido, a la razn de decremento del ngulo bad, de acuerdo a esto la velocidad angular tambin se puede escribir como du a dy, ya que ambos expresan la velocidad de cambio dividida por la distancia sobre la cual ocurre el cambio y el gradiente de velocidad du/ dy se visualiza como la rapidz con que una capa se mueve respecto a su capa adyacente, de aqu podemos concluir que = u du / dy que es la relacin entre el esfuerzo cortante y la rapidez de la deformacin angular para el flujo unidimensional de un fluido, al factor de proporcionalidad u generalmente se le denomina viscosidad del fluido y a la formula se le llama ley de viscosidad de newton:

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= u du / dy

LEY DE VISCOSIDAD DE NEWTON

1.2 FLUIDOS NEWTONIANOS Y NO NEWTONIANO. Cuando la relacin entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de la deformacin es constante la grafica es lineal, u es tambin constante, sin embargo en los fluidos no newtonianos existe una relacin no lineal y la rapidez de deformacin es no constante o solo constante en un periodo Un plstico ideal tiene un esfuerzo de cedencia definido y despus de ese punto tiene una relacin constante, los gases y lquidos delgados tienden a ser fluidos newtonianos, mientras que los hidrocarburos ms espesos de cadena larga, pueden ser no newtonianos 1.3 CONGRUENCIA DE UNIDADES. Los sistemas de unidades congruentes, facilitan mucho el trabajo del diseador y del proyectista, al trabajar con unidades que estn relacionadas directamente entre s, tanto para las unidades bsicas como para las unidades derivadas de aquellas, el sistema internacional al que Chile esta adscrito utiliza: El newton (N) como unidad de fuerza F El kilogramo ( Kg )como unidad de masa El segundo (S) como unidad de tiempo EL Metro (m ) como unidad de longitud As tenemos que 1 N = 1kg. 1m / s2 F = m.a

PREFIJOS PARA POTENCIAS DE 10

MLTIPLO 109 106 103 10-3 10-6 10-9 GIGA MEGA KILO mili micro nano

PREFIJO G M K m n

ABREVIATURA

1.4 LA VISCOSIDAD. De las propiedades de los fluidos es la viscosidad, la que requiere nuestra atencin ya que la viscosidad es la propiedad de los fluidos en virtud de la cual, el fluido ofrece resistencia al corte, de acuerdo a la ley de viscosidad de Newton ya que dada una rapidez de deformacin angular en el fluido, el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la viscosidad.

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La resistencia de un fluido al corte depende de su cohesin y de la rapidez de transferencia de la cantidad de movimiento molecular, en el caso de un liquido, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, en este caso la cohesin es la causa predominante de la viscosidad, y como la cohesin disminuye al aumentar la temperatura, disminuye tambin la viscosidad. En el caso de los gases las partculas estn muy dispersas con cohesin muy pequea tambin, por lo tanto la resistencia al esfuerzo cortante debe ser el resultado de la transferencia de movimiento molecular, y dentro del fluido hay transferencias de molculas en ambas direcciones, lo que establecera un esfuerzo cortante aparente, que resiste el movimiento relativo y tiende a igualar lasa velocidades de las capas adyacentes, la medida de una capa a otra adyacente seria du/dy. Por lo tanto podemos afirmar que en los gases cuando la actividad molecular aumenta , tambin aumenta la viscosidad, y como la actividad molecular aumenta con la temperatura, podemos afirmar que la viscosidad de un gas aumenta con la temperatura. Las unidades de la viscosidad acuerdo a la ley de Newton son:

=

N.seg Kg ------ = ------------- = -----------du / dy m2 m. seg

A la viscosidad se le denomina comnmente absoluta viscosidad para evitar confundirla con el termino de viscosidad cinemtica (v) o relativa respecto a la densidad de masa: v= / = v. las unidades de la viscosidad cinemtica son m2 /seg la densidad de un fluido se define como la masa dividida por su volumen =m /v

para el agua a presin normal (760mm de mercurio (Hg.)y 4 c ) = 1000 kg/m3 o en sistema ingles =1,94 slug /ft3 el peso especifico de una sustancia es su peso dividido por su volumen =m.g /v = .g La densidad relativa (s) es la razn de su peso al peso de un volumen igual de agua en condiciones estndares. S= s / h2o El volumen especifico (vs) es el reciproco de la densidad, o sea el volumen ocupado por una unidad de masa del fluido Vs= 1 / La presin es la relacin de la fuerza media a la unidad de rea ,por lo tanto la presin tiene unidades de fuerza por unidades de rea las que pueden ser newton por m2 llamadas pascales (Pa), libras por pie cuadrado (Psf),La presin tambin puede expresarse en trminos de la altura de una columna de fluido quedando entonces : P=.h o p= g h . 1.5 GAS PERFECTO O GAS IDEAL

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El gas perfecto tiene viscosidad, y puede por lo tanto desarrollar esfuerzos cortantes y debe satisfacer la ecuacin del gas ideal: P x vs = RT Donde p = presin absoluta, vs =volumen especifico, T = temperatura absoluta, R = constante del gas y que tambin puede escribirse p = R.T . y R= p/ T, y sus unidades son : R =( Nxm ) / K.x kg Los gases reales abajo de la presin critica y arriba de la temperatura critica tienden a obedecer la ley del gas perfecto pero, al aumentar la presin tienden a aumentar la discrepancia y esto se torna importante cerca del punto critico La ley del gas perfecto comprende la ley de Charles y la de Boyle La ley de Charles indica que para presin constante, el volumen de una masa de gas, varia segn su temperatura absoluta (T) A presin constante : V1 :V2 =T1 : T2 La ley de Boyle (ley isoter mica ) expresa que para temperatura constante la densidad varia directamente segn vare su presin absoluta. El volumen de m unidades de gas es m * vs, de donde se deduce que p*v =m R T Ciertas simplificaciones resultan de escribir esta ley desde el punto de vista molar Siendo vs el volumen por mol , la ley del gas perfecto se transforma en : P*Vs= M*R*T Siendo M el peso molecular y n el numero de moles del gas en el volumen v , pero segn Abogador volmenes iguales de gas a la misma temperatura y presin absolutas ,tienen el mismo numero de molculas ,por lo tanto sus masas son proporcionales a sus pesos moleculares y el producto de la presin por el volumen es igual al numero de de moles del gas en el volumen v por el peso molecular por la constante del gas y por la temperatura absoluta. P*v = n*M*R*T donde se ve que M*R debe ser constante y se llama constante universal de los gases m *N 8312 M*R = 8312 ---------y R = ---------Kg *mol *K M De manera que el conocimiento del peso molecular conduce al valor de la constante del gas. 1.6 PRESIN DE VAPOR. Calor especifico de un gas (cp)es la cantidad de unidades caloricas, agregadas por unidad de masa, para aumentar la temperatura del gas, un grado absoluto, cuando la presin se mantiene constante. El calor especifico volumtrico de un gas (cv) es la cantidad de unidades caloricas agregadas por unidad de masa, para aumentar la temperatura un grado absoluto cuando el volumen se mantiene constante. La razn de calores especficos de un gas es K = cp /cv

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Se llama presin de vapor al fenmeno que ocurre en un recipiente cerrado, cuando tiene lugar el proceso de evaporacin, y la presin parcial a que dan lugar las molculas de vapor, las presiones de vapor dependen de la temperatura y aumentan con ella. 1.7 TENSIN SUPERFICIAL. Una molcula en el interior de un liquido, esta sometida a la accin de fuerzas atractivas en todas las direcciones y sentidos, siendo la fuerza resultante nula, pero cuando la molcula esta en la superficie del liquido, sufre el efecto de un conjunto de fuerzas de cohesin, cuya resultante es perpendicular a la superficie y se hace necesario efectuar un trabajo para mover las molculas hacia la superficie, venciendo la resistencia de estas fuerzas, por lo que las molculas superficiales tienen mas energa que las interiores. Por lo tanto la tensin superficial de un liquido () es el trabajo que se debe realizar para llevar la molcula desde el interior del liquido hasta la superficie para crear una nueva unidad de superficie. = F / L Donde F es la fuerza elstica transversal al elemento de longitud L sobre la superficie, el valor de la tensin superficial normalmente se obtiene por tablas. el mas usado es el valor de la tensin superficial del agua en contacto con el aire el cual es 0,0756 N /m. 1.8 MDULO VOLUMTRICO DE ELASTICIDAD. El modulo volumtrico de elasticidad, expresa la compresibilidad de un fluido y es el cuociente entre la variacin de presin a la variacin de volumen por unidad de volumen Ev = dp :(-dv/v) Como un aumento de presin dp da lugar a una disminucin en la variacin de volumen por unidad dv /v se le antepone signo negativo para que E sea positivo Las unidades de Ev son las unidades de presin. (Pa) 1.9 CONDICIONES ISOTRMICAS Y ADIABATICAS. Las condiciones isoter micas son cuando la temperatura permanece constante y la ley de los gases ideales nos dice : P1: P2 =V2 :V1 o P1*V1 = P2*V2 (constante) 1: 2 =P1 :P2 en este caso el modulo volumtrico de elasticidad es igual a la presin. Las condiciones adiabticas son cuando no hay intercambio de calor entre el gas y su continente, en este caso las ecuaciones se deben sustituir por las siguientes: P1*Vk1 =P2 * Vk2 o T2 : T1 = ( P2 :P1)K-1 /K volumen constante K = cp/cv P1 *(V1)K = P2 *(V2)K donde K es la relacin de calores especficos a presin constante y a

T= temperatura absoluta y el modulo volumtrico de elasticidad es :

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Ev = K*p 1.10 ESTTICA DE FLUIDOS. El termino presin se refiere a los efectos de una fuerza que acta distribuida en una superficie, la fuerza puede ejercerla un slido, un liquido, un gas, y generalmente la fuerza corresponde al peso de un cuerpo o material, la presin a grandes profundidades del mar es mucho mayor que la que existe en su superficie de esto se deducen las siguientes formulas: P = dF /dA , la presin queda expresada en una unidad de fuerza por una unidad de area ,la diferencia de presiones a diferentes niveles de un liquido viene dada por la expresin : P2-P1 = (h2-h1 ) donde =peso especifico del liquido. Estas ecuaciones se pueden aplicar mientras el peso especifico se mantenga constante. La altura de presin h representa la altura de un fluido homogneo que produzca la presin dada. P =*h altura por peso especifico del fluido es igual a la presin.

1.11 PRESIN ATMOSFRICA. Es la presin imperante en nuestro entorno metereologicas, y decrece con la altitud. y varia ligeramente con las condiciones

La presin atmosfrica normal a nivel del mar es de 760mm de Hg o 1,033 Kp/cm2 o de 101,3 K Pa. El barmetro es un instrumento que sirve para medir la presin , los mas comunes son de mercurio y entregan la presin en mm de Hg. El peso especifico del mercurio en condiciones normales es 13,6 *103 Kp /m3... La presin absoluta esta referida a la presin cero ( vaco absoluto) La presin manomtrica esta referida a la presin atmosfrica La presin absoluta es la suma de la presin atmosfrica con la presin manomtrica.

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CAPTULO II MODELOS. 2.1 ANALISIS DIMENSIONAL. En la actualidad numerosas estructuras, se proyectan y construyen solo despus de haber efectuado un amplio estudio sobre modelos, para poderlo hacer se debe aplicar el anlisis dimensional y la semejanza de comportamientos en donde el anlisis dimensional trata de las relaciones numrico matemticas de las dimensiones y en general todas las relaciones fsicas pueden reducirse a una relacin entre las magnitudes fundamentales de masa, longitudes, tiempo, y sus derivadas en un conjunto consistente . Los modelos pueden ser modelos verdaderos y modelos con cierto grado de distorsin, en el primer caso tienen todas las caractersticas significativas del prototipo, reproducidas a escala ( semejanza geomtrica ) y satisfacen las restricciones del diseo (semejanzas cinemticas y dinmicas ). Semejanza geomtrica, existe cuando las relaciones entre todas las dimensiones homologas entre modelo y prototipo son iguales. Semejanza cinemtica existe cuando las trayectorias de las partculas mviles homologas son geomtricamente semejantes y las relaciones entre las velocidades de las partculas homologas son iguales.

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Semejanza dinmica existe cuando entre dos sistemas semejantes geomtricamente y cinematicamente, las relaciones entre las fuerzas homologas entre modelo y prototipo son iguales las mismas, las fuerzas que actan pueden ser cualquiera de las siguientes o una combinacin de las mismas: fuerzas modelo ( viscosas de presin gravitatorias-tensin superficial -elsticas) fuerzas prototipo (viscosas de presin-gravitatorias tensin superfelsticas Relacin entre fuerzas de inercia = *A *v2 Relacin entre F inercia y presin = ma / pA =( *v2 ) / P Relacin entre f inercia a las viscosas = ma / A = ( *v *L ) / Relacin entre f inercia a las gravitatorias = ma /mg =( v2 )/ L*g Relacin entre f inercia a las elsticas = ma / E A =( *v2 )/ E Relacin entre f inercia a las de tensin sup = ma / L =( L*v2 ) /

CAPTULO III FLUJO DE FLUIDOS. 3.1 FUNDAMENTOS DEL FLUJO DE FLUIDOS. El flujo de fluidos no puede ser siempre estudiado mediante el anlisis matemtico, es por lo tanto muy complejo, ya que contrariamente a lo que ocurre con los slidos, las partculas de un fluido en movimiento, pueden tener diferentes velocidades y estar sujetos a diferentes aceleraciones, en forma terica podemos aplicar al flujo de fluidos tres principios fundamentales: i) Principio de conservacin de la masa, a partir del cual se establece la ecuacin del principio de continuidad, o ecuacin de continuidad. ii) Principio de la energa a partir de la cual se deducen las ecuaciones aplicables al flujo. iii) El principio de la cantidad de movimiento a partir del cual se deducen ecuaciones para calcular las fuerzas dinmicas ejercidas por los fluidos en movimiento. Flujo de fluidos. El flujo de fluidos puede ser: i) Permanente y no permanente ii) Uniforme y no uniforme iii) Laminar o turbulento iv) Unidimensional, bidimensional, tridimensional iv) rotacional o irrotacional. Flujo permanente tiene lugar en un punto donde la velocidad es constante respecto al tiempo, pero puede variar de un punto a otro, la mayora de los problemas tcnicos prcticos, implican condiciones permanentes del flujo, por ejemplo el transporte de lquidos, bajo condiciones constantes de altura de carga.

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Flujo uniforme tiene lugar cuando,el modulo, la direccin y el sentido de la velocidad ,no varan de un punto a otro del fluido, por ejemplo el flujo de lquidos bajo presin a travs de tuberas de dimetro constante es uniforme Flujo laminar las partculas del fluido se mueven segn trayectorias paralelas,formando el conjunto de ellas, capas o laminas, los mdulos de las velocidades de capas adyacentes no tienen el mismo valor, el flujo laminar esta gobernado por la ley que relaciona la tensin cortante, con la velocidad de deformacin angular, es decir la tensin cortante es igual al producto de la viscosidad del fluido por la gradiente de las velocidades = du/dy la magnitud fsica predominante es la viscosidad del fluido y frena cualquier tendencia al desorden Flujo turbulento las partculas se mueven desordenadamente en todas direcciones y se hace imposible conocer la trayectoria de una partcula. La tensin cortante en un flujo turbulento puede expresarse como: = ( + ) dv /dy donde caractersticas del movimiento. es un factor que depende de la densidad del fluido y de las

3.2 ECUACIN DE CONTINUIDAD. Es una consecuencia del principio de conservacin de la masa, para un flujo permanente la masa de fluido que atraviesa, cualquier seccin de una corriente de fluido, por unidad de tiempo es constante: 1 * A1*v1 = 1 *A1 *v1 =2

A2 *v2 *A2 *v2

2

para todos los casos de fluidos incompresibles y para la mayora de los casos prcticos en que 1 = 2 la ecuacin se transforma en: Q = A1 * v1 = A2 * v2 constante. 3.3 REDES DE CORRIENTE. Las redes de corriente en el escurrimiento de un fluido, se dibujan para representar la configuracin del flujo, bidimensional y tambin tridimensional y estn formadas por una familia de lneas de corriente, espaciadas de tal forma, que el caudal Q es el mismo para cada dos pares de lneas, cada vez se estn utilizando menos ya que se prefiere la simplicidad en el dibujo. 3.4 ENERGA Y ALTURA DE CARGA. La energa se define como la capacidad para realizar un trabajo, el trabajo resulta de aplicar una fuerza, a lo largo de cierto recorrido en la direccin de la fuerza aplicada, la energa y el trabajo se expresan en las mismas unidades . Unidades de la energa : N*m = joule (J ).

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Los fluidos en movimiento tienen energa en diferentes formas , energa potencial (E P) ,energa cintica (EK),energa de presin (EF). La energa potencial ,se refiere a la energa debida a su elevacin respecto a una cota de referencia EP =w * z La energa cintica se refiere a la energa que posee el fluido ,debido a su velocidad M* v2 EK =---------2 w*v2 EK = -----------2g

La energa de presin es la energa necesaria para forzar al fluido a moverse cierta distancia contra la presin a travs del fluido: EF = P * A * d pero A*d = volumen lo que deja la ecuacin de la forma EF = (p*w) / La energa total =EP +EK +EF y al colocar la energa como altura de carga H H = z +( v2 /2g )+ (P / ) Al termino z se le llama cota topogrfica, v2 / 2g se llama altura velocidad y P / presin. En resumen la ecuacin de la energa puede plantearse de la forma: ENERGA EN + ENERGA ENERGIA ENERGIA = SECCION 1 AADIDA EXTRAIDA PERDIDA ENERGIA EN SECCION 2 altura de

ESTA ECUACIN TAMBIN ES CONOCIDA COMO TEOREMA DE BERNOULLI La unidad utilizada es el metro y prcticamente todos los problemas de flujo de lquidos se resuelven por esta ecuacin. Para los flujos de gases que van acompaados de transferencia de calor,en muchos casos es necesario aplicar los principios de termodinmica y en general otras consideraciones en el manejo de la energa, pero tambin debe mantenerse el equilibrio de la energa.

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CAPTULO IV TUBERIAS. 4.1 DIBUJO DE TUBERAS. En la antigedad era el agua el fluido que ms se trasportaba de un punto a otro, desde la fuente al lugar de ocupacin primero en canales abiertos, luego en canaletas, y finalmente en tubos, caos, ductos, matrices, y ahora en la actualidad casi todos los fluidos, se transportan por tuberas, durante su produccin, procesamiento o utilizacin y han sido agregados a la lista un gran numero de fluidos que el hombre utiliza, tales como diferentes aguas, aceites, derivados del petrleo, gases de diferentes procedencias cidos y concentrados, etc, Adems para cada red de tuberas. (piping) Se han creado un sinnmero de mecanismos y accesorios de control, mquinas, motores, bombas, etc. y por otro lado muchas maquinas han incorporado sistemas de apoyo y control con redes y mecanismos hidrulicos o neumticos . Los materiales ms usados en tuberas son : Acero y sus derivados ( aceros al carbono, aceros especiales, aceros Inoxidables ) Cobre y sus aleaciones ( cobres, latn, bronce,otros ) Plsticos en el ultimo tiempo se han desarrollado, gran variedad de tuberas plsticas, siendo las mas usadas las de cloruro de poli vinilo llamadas pvc, poli propileno pp etc, existen otras con caractersticas especiales para diferentes regmenes de presin, temperaturas, y zonas de alta corrosin etc. Las piezas que se utilizan para unir trozos de caeras se denominan coplas, accesorio de unin, de bifurcacin etc los principales son los codos de 45 90 en su forma simple, y los de otros ngulos como accesorios especiales, las T son elementos de bifurcacin lo mismo que las doble T o crucetas, tambin existen las Y de bifurcacin, los acoples o conectores, las reducciones, los tapones, etc que de acuerdo al tipo de unin entre elementos se clasifican en : Roscados Estaados Soldados De brida Mixtos

Los accesorios de unin roscada pueden tener rosca interior o rosca exterior (macho, hembra). Los accesorios estaados son soldados por capilaridad o soldadura superficial generalmente con aporte de estao, cobre, bronce, plata . Los accesorios soldados son por fusin del material base, estos sistemas se usan cuando se quiere que la unin sea permanente, se usan en redes de alta temperatura y/o presin,es muy usado el biselado de los extremos de la unin, y tambin se esta empleando soldaduras especiales para el proceso. Los accesorios de brida proporcionan una forma rpida de armar y desarmar redes de caeras, las mas usadas son las bridas perforadas y unidas por pernos, cuyo tamao y espaciamiento se determina por la presin de trabajo del acoplamiento.

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VLVULAS Se usan en sistemas de tuberas para parar, detener, regular o desviar, el flujo de fluidos, existen diferentes tipos de vlvulas, algunos de ellos se describen a continuacin: Vlvula de compuerta, se usan para controlar el flujo de fluidos, la cua o compuerta se levanta para permitir un flujo completo sin obstrucciones, y se baja para pararlo completamente, se usan generalmente cuando la operacin de la vlvula es poco frecuente y no se deben usar para estrangulamiento o control de cierre . Vlvula de globo ,se usan para controlar el flujo de fluidos, (lquidos y gases) en las vlvulas de globo se efectan 2 (dos) cambios en la direccin del flujo, lo que reduce la presin en el sistema y puede causar golpe de ariete, lo que puede reducirse con un amortiguador de pistn con resorte para retardar el tiempo de cierre. Vlvula de retencin, como su nombre lo indica las vlvulas de retencin permiten que el flujo fluya en una direccin, pero impiden el flujo en la direccin contraria, operan por medio de la presin y velocidad del flujo, y no tienen medios externos de operacin.

El dibujo de tuberas, tiene por objeto, indicar la trayectoria, ubicacin, tamao y localizacin de las tuberas, accesorios vlvulas, recipientes, y elementos anexos o complementarios, todos estos elementos se pueden comprar, por lo que son generalmente elementos comerciales, que se obtienen por catlogos del fabricante, salvo algunos casos muy especiales, para ello se ha desarrollado un conjunto de smbolos o panel de smbolos , el que debe ir siempre acompaado con un listado de materiales con las caractersticas propias de cada elemento, muchas veces es conveniente adems indicar el sentido del flujo con una flecha para indicar el sentido del desplazamiento.

4.2 PANEL DE SMBOLOS.

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En la actualidad existen una gran cantidad de smbolos, los que de acuerdo a las empresas fabricantes, tienen diferentes cdigos y formas de representacin, en todo caso la norma acepta otras simbologas, siempre que su significado este explicado en el mismo plano y tambin en las especificaciones tcnicas del proyecto .

4.3 TIPOS DE DIBUJO DE TUBERAS. En el dibujo de tuberas se utilizan dibujos de una y dos lneas generalmente espordicamente se utiliza un dibujo tridimensional . muy

Dibujos en una lnea (unilineales, indican con una lnea la distribucin de las caeras y sus accesorios, la lnea central de la tubera, cualquiera sea su tamao, se dibuja como lnea gruesa y a ella se le agre gan los smbolos de los accesorios, el tamao del smbolo se deja a

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discrecin del dibujante. Los dibujos de una lnea se presentan en forma ortogonal o en perspectiva. Dibujos en dos lneas (bidimensionales se prefieren cuando se necesita mucha claridad o para dibujos de presentacin. Los dibujos tridimensionales, solo se utilizan para presentaciones. El acotado de dibujos de tubera y accesorios se marcan siempre de centro a centro, se numeran las piezas y se acompaan siempre con una lista de los materiales con las caractersticas propias de cada pieza de acuerdo al catalogo del fabricante de cada elemento a usar. En tubera se utiliza preferentemente la proyeccin isomtrica cuando los ejes x,y,z, forman entre si ngulos de 120 y el eje principal que es normalmente el eje x forma con la horizontal un Angulo de 30 Para simplificar el dibujo de una vista isomtrica, se dibuja utilizando las medidas reales del objeto. En todos los dibujos isomtricos se comienza dibujando los ejes isomtricos, y las longitudes verdaderas o a escala conveniente, se miden a lo largo de los ejes isomtricos, de acuerdo a la escala elegida para los ejes . el mtodo mas utilizado es comenzar dibujando una caja con el ancho, alto, y profundidad mximas del objeto.

CAPTULO V 5.0 APLICACIONES. En la actualidad numerosas estructuras se proyectan, disean y calculan en base a modelos, estos pueden ser modelos verdaderos que corresponden directamente a la realidad y modelos distorsionados, cuando la distorsin es pequea el estudio comparativo a demostrado que la correspondencia de comportamiento entre lo real y lo esperado es suficientemente aproximada. Muchas veces adems de crear un prototipo de funcionamiento (real), se crean dos modelos, un modelo a escala reducida y un modelo matemtico de calculo en el cual se han despreciado algunos parmetros de influencia relativa y cuando estos valores son de segundo y tercer orden pueden despreciarse.

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En la realidad siempre se trabajan los modelos matemticos de calculo que se corroboran con el comportamiento del prototipo, si los valores son del mismo orden y tienen pocas variaciones el procedimiento es aceptado y pasa a ser un mtodo normal de calculo. 5.1 Proyecto de Instalacin domiciliaria agua potable (IDAP). Existen tres mtodos de calculo y verificacin de redes para agua potable los que entregan valores relativamente cercanos a lo que ocurre en la realidad. Mtodos Longitud equivalente Fitting Equivalente Altura / velocidad

Se desarrollara el mtodo de altura / velocidad, mtodo de calculo en donde se aplicaran los sistemas de unidades mas conocidos y en donde a travs de factores de conversin se traspasaran las unidades de un sistema a otro. 5.2 Nomenclatura de las Formulas. Q QI Q.MP D V J J.MAP JF JC MAP C 21,22 PS LV LP LO WC LLJ BD BLL c U g mca. : Caudal : consumo o gasto instalado : consumo mximo probable : dimetro de interior en milmetros : velocidad en metros / segundo : perdida de carga. : perdida de carga en el medidor : perdida de carga en caera en red de agua fra : perdida de carga en caera en red de agua caliente : medidor de agua potable : consumo diario del medidor : factor de conversin de unidades : perdida singular : lavadero : lavaplatos : lavatorio : inodoro : llave jardn : bidet : ducha o bao de lluvia : calefont : urinario : aceleracin de gravedad : unidad de presin en metros columna de agua

5.3 FRMULAS. 21,22 QMP V = --------( DI )2 V*( DI )2 QMP = ------------21,22 ____________ DI = 21,22 QMP /V

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QMP = 1,7391 (QI )0,6891

J MAP = 0,036 ( QMP/ C)2

(QMP )1,75 JF =676,745 ------------( Di ) 4,753

(QMP )1,753 JC 545,045 ---------------(Di)4,753

V2 PS = K ------2g

5.4 COEFICIENTE K PARA PERDIDA DE CARGA SINGULAR. Accesorio Ampliacin gradual Codo 90 Codo 45 Curva 90 Curva 45 Curva 20-30 Reduccin gradual T paso directo T salida lateral T salida bilateral K 0,3 0,9 0.4 0,4 0,2 0,3 0,15 0,60 1,3 1,8

5.5 MATERIALES MS USADOS EN CAERA.

Fe galvanizado, es una caera de fe dulce galvanizada con una pelcula ,por dentro y por fuera, es rgida, y de paredes gruesas, viene comercialmente en tiras de 6 metros de longitud, se utiliza con sujecin con rosca ( hilo )y coplas y accesorios roscados, su peor defecto es que se le incrusta oxido, y pierde su pelcula de galvanizado, al hacerlo se oxida rpidamente y se desmorona, es por esto que ya no se usa en la actualidad, pero se han dado casos de redes de caeras de fe fundido que han durado 30 aos o mas, siempre que estn bien cuidadas y no les entre oxido, no es conveniente usarlas en instalaciones modernas ya que comercialmente existen otras de mejor calidad, duracin y precio. Cobre, las caeras, coplas y accesorios de cobre tienen una vida til indefinida, y con los cuidados correspondientes pueden durar muchos aos, ya que el oxido no se incrusta en sus paredes, las que pueden ser mas delgadas y soportan perfectamente la presin de los fluidos, es muy flexible, y las uniones pueden realizarse por medio de roscas ( hilo ) y por soldadura de ellas la que mas se utiliza es la soldadura por capilaridad, con estao , bronce ,o plata ,siendo entre ellas la soldadura de estao, la mas ocupada, los caos de cu son recomendados tanto para redes de agua fra como de agua caliente existen en el comercio en una gran variedad de dimetros, normalmente desde 6 hasta 150 mm, se pueden suministrar en tiras, y tambin en rollos de hasta 45 m, tienen buen rendimiento en instalaciones subterrneas protegidas, por entretecho, interiores entre muros, entrelosas, a la vista, embutidas areas etc, su dilatacin es baja y tienen alta resistencia a los rayos solares, tienen solo (2) dos desventajas, el cu no puede estar en contacto con el fierro de la estructura porque se

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produce corrosin elctrica, la otra desventaja es su precio, pero de todas maneras sus ventajas son mayores a sus desventajas. Cloruro de polivinilo (PVC) las caeras cuplas y accesorios de pvc son bastante ocupadas en Chile, en sus calidades pvc c4 pvc c6 pvc c10 .Su coeficiente de dilatacin por energa calorica, es muy alto, aproximadamente 10 veces, la dilatacin del cobre, por lo tanto cuando existen tramos con cobre no conviene unirlos con pvc por la diferencia en sus dilataciones. El sistema de unin mas usado en PVC es mediante adhesivo, pero tambin, pueden realizarse uniones con rosca, cubiertas con tefln, para dar estanqueidad a la unin. Se recomienda para redes de caos de agua fra, en donde tiene una buena duracin en aos, segn las condiciones de la red de IDAP, se encuentran estas caeras en la mayora de las casas del ramo y se suministran entiras de 6 m de longitud, existen en diversos dimetros para agua potable los mas usuales son desde 20 hasta 110 mm y su costo es muy conveniente.

Polipropileno (PP) es el mas nuevo de los materiales para caeras de agua potable domiciliaria caos acoples, accesorios, grifera ,tienen una presentacin muy bonita, y sus terminaciones son optimas, tienen tambin una dilatacin muy alta, ms alta que el cobre, pero menos que el PVC, su precio es muy conveniente, pero le ha costado imponerse en Chile, sus uniones pueden ser autoroscantes, en este material existe grifera con un alto diseo y muy bonita presentacin, pero no esta disponible en todos los centros de distribucin de materiales, solo se encuentra en casas del ramo autorizadas por el fabricante .se suministra en tiras de 6 metros de largo, puede utilizarse en redes de agua fra y en redes de agua caliente.

Los materiales para caeras, acoples, y accesorios deben ser seleccionados por el proyectista, de acuerdo a los requerimientos propios de cada proyecto, apoyndose en tablas y folletos entregados por el fabricante y en especial se deben tomar en cuenta las calidades, las recomendaciones y los valores comerciales de cada producto.

5.6 CAERIA DE COBRE TIPO L. A continuacin se entrega tabla de valores dimensinales de la caera de cobre tipo L, que se usa para IDAP.

Dimetro nominal en pulgadas 3/8 1 1 11/2 2 2

Dimetro nominal en milmetros 10 13 20 25 32 40 50 63

Dimetro interior real en milmetros 10,92 13,84 19,94 26,04 32,12 38,24 50,42 62,62

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3 3 4 .

75 88 100

74,80 87,0 99,2

5.7 COTAS DE ARTEFACTOS. CORRESPONDEN A LAS ALTURAS RECOMENDADAS A LAS QUE SE DEBEN COLOCAR LOS ARTEFACTOS MS COMUNES DESDE UN PUNTO DE REFERENCIA QUE PARA ESTE CASO ES EN NIVEL DE PISO TERMINADO (N.P.T.) Lavadero (lv) = 1metro Lavatorio (lo) =0.8 m Lavaplatos (lp) =0.8m Llave jardn (llj) = 0,4-0,6 m Inodoro (w.c )= 0,4 m Bidet (bd ) = 0,4m Ducha (bll) =1,8-2,0 m Calefont (c )= 1,1-1,4 m

5.8 CONSUMO INSTALADO (Q.I.) El gasto o consumo instalado de un artefacto corresponde a la cantidad de agua, que requiere para funcionar a plena capacidad, a cada tipo de artefacto le corresponde un gasto instalado, el que debe ser proporcionado en el folleto que entrega el fabricante, de acuerdo al diseo y caractersticas de cada artefacto el Q.I. es medido en litros por minuto. A continuacin se entrega la tabla de gastos instalados para los artefactos ordinarios, que generalmente son blancos, en caso de ser un diseo especial, esta informacin debe ser proporcionada por el catalogo del fabricante .

Artefacto .W.C Bt Lo BLL LV LP LLJ U

gasto agua fra 20 L/min 20 L/min 10 L/min 10 L/min 15 L/min 15 L/min 15 L/min 10 L/min

gasto agua caliente 0 L/ min 10 L/min 5 L/min 5 L/min 7 L/min 7 L/min 0 0

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5.9 DOTACIN. CONSUMOS ESTADSTICOS DIARIOS. TIPO HABITACIN HABITACIN HABITACIN EDIF. DEPTOS. COLEGIO COLEGIO COLEGIO HOSPITALES CLIN INDUSTRIAS BARES JARDINES PISCINAS PISCINAS CLASE A B C C EXTERNOS MEDIO PUPILO INTERNOS C A A-B-C RECICLABLES SIN EQUIPOS 150 300 450 450 50 100 200 1300-2000 150 40 10 1 CAMBIO 1 CAMBIO CONSUMO UNIDADES LITROS HABITANTE DIA L/H/D L/H/D L/H/D L /H /D L/H/D L/H/D L /CAMA /D L /H/D L/ M2 /D L/M2/ D POR MES CADA 10 DIAS

5.10 MEDIDORES USADOS EN CHILE. DIMETRO mm 13 19 25 38 50 CAPACIDAD M3 / DIA 3 5 7 20 100 Q.M.P. LITROS/min 50 80 117 333 1665

5.11 DATOS IMPORTANTES PARA EL DISEO. VELOCIDAD MXIMA RECOMENDADA . 2,5 m/seg ACELERACIN DE GRAVEDAD VELOCIDAD MINIMA RECOMENDADA : 9,81 m / seg2 :0,6 m/seg

DIMETRO MIN RECOMENDADO DE ENTRADA AL CALIFONT 20 mm ,3 /4 pulg. 1mca = 0,1 Kgf /cm2 = 1,42 PSI PRESIN DE INGRESO A LA RED :15 mca

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PERDIDA MAX EN MAP : 50 % EL ULTIMO ARTEFACTO O EL QUE ESTE EN PEOR CONDICIN DEBE QUEDAR CON UNA PRESIN MINIMA DE 4 mca CUANDO UNA CAERA BAJA RESPECTO AL PUNTO CERO, QUE ES LA COTA DEL MAP, GANA PRESIN EN mca DE ACUERDO A LA CANTIDAD DE metros QUE BAJE Y PIERDE PRESIN, SEGN LA CANTIDAD DE METROS QUE SUBE.

CAPTULO VI 6.1 PROCEDIMIENTO DE CALCULO. El procedimiento de calculo sirve, para determinar los dimetros, las presiones en cada tramo mas apropiadas para llegar al ultimo artefacto o artefacto ms desfavorable con la presin establecida por el reglamento (RIDAA) ,este procedimiento se va realizando por etapas , de acuerdo a la siguiente gama de operaciones : 1.- Primero se realiza el diseo de la red, considerando la ubicacin de cada uno de los artefactos

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2.- Luego se realiza el esquema bsico, dividido en tramos y acotado en metros 3.- Luego se determina el consumo mximo probable a partir de todos los consumos por artefactos que tenga la red. . 4.- Luego se determina la dotacin de acuerdo al tipo de vivienda y al numero de habitantes, agregando otros consumos tales como riego, piscina, etc. considerando siempre un consumo mnimo de 250 L/H/D para tipo A ,350 L/H /D para tipo B y 450 L/H/D para C. 5.- se determina el tipo de MAP. 6.- Se determina la presin inicial de la red, descontando las prdidas de carga y agregando los incrementos de carga por bombas y/o diferencias positivas de altura, calculando la presin final en el tramo, que corresponder a la presin inicial del tramo siguiente y as sucesivamente. 7.- finalmente se calcula la presin en el artefacto mas desfavorable, comparando los datos con el mnimo que exige el reglamento. 8 .- se analiza cada tramo y se realizan las optimizaciones y rediseos. 9.- se traspasan los datos definitivos al cuadro resumen y se realiza el plano arquitectnico de presentacin y si es necesario se realiza la memoria descriptiva del proyecto. 6.2 DISEO DE RED. Se disea una red con los siguientes artefactos. ARTEFACTO 1W.C. 1 LO 1BT 1LP 1LV TOTALES 6.3 ESQUEMA DE LA RED. LONGITUD POR TRAMOS EN m AB = 0,20 DE =1,50 , GH =0,80 ,IK =0,40 , ,MN 0,50 , ,BC =0,20 EF =1,2 GI =1,50 KL =0,40, MO =1,2, ,CD=0,40, EG =1,5 , IJ = 0,80 KM =0,50 OP =1,0 AGUA FRIA L/ min 20 10 20 15 15 80 AGUA CALIENTE L/m 0 5 10 7 7 29

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6.4 CLCULO QMP. QMP =1,7391 (QI )0,6891 QMP =44,087 L/m

QI =109 LITROS POR MINUTO

DOTACIN Casa habitacin ubicada en una comuna media tipo B, y se considera un consumo 350 L/H/D con una cantidad de 5 habitantes, con 50 m2 de jardn 350 L/H/D * 5 H =1750 L/D 10L/m2 /D *50 m2 = 500 L/D TOTAL =2250 L/D = 2,25 m3 / D 6.5 DETERMINACN DEL MAP. De acuerdo a los clculos se podr usar un medidor de 13 mm o de 19 mm para determinar el medidor se debe calcular la perdida de carga en cada medidor. J MAP =0,036 (QMP / C) 2 J MAP 13 = 7,775 cha de perdida J MAP 19 = 2,7990 mca de perdida 2,8 Por diseo se determina usar un MAP dimetro 19 mm quedando una presin inicial en el punto B de : PB =15 mca -2,8 mca =12,2 mca

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6.6 CLCULO POR TRAMOS. TRAMO BC PI =12,2 mca L =0,20 m AC C = CODO 90 QMP =44,088 L/m CALCULO DEL DIMETRO (DI) _______________ DI = (21,22 *QMP ) /V v recomendada =2,5 m/s DI =19,3447 mm Por tabla de dimetros interiores se selecciona caera tipo L en cobre con un dimetro de 19,94 mm Por lo tanto se decide usar este dimetro 19,94 mm Se calcula velocidad real VR =( 21,22*QMP) / (Di)2 VR =2,35 2965 m/s Calculo de perdida de carga por metro de caera (QMP)1,753 JF=676,745-----------( DI )4,753 JF = 0,343024 mca /m JFR = JF * L =0,343024 *0,2 =0,0686 mca Perdida por accesorio (P:S)codo 90 factor K = 0,9 P.S. =K *( V2 /2g) P.S =0,253965 mca Presin en C = Pi JFR P:S P= 12,2 0,0686 0,253965 PC =11,87 mca La presin en el punto C es igual a la presin en B, menos la perdida de carga por caera menos la perdida de carga por el codo.

TRAMO CD PI =11,87 mca L =0,4 m h = +0,4 m

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PD = PC-JFR-PS + h PD = 11,87 0,343024*0,4- 0,253965+ 0,4 PD = 11,88 mca Como la caera baja en CD, gana presin por diferencia de altura y pierde presin por longitud de caera y por el codo. TRAMO DE PI = 11,88 mca L =1,5 m ACC = codo90 JFR = JF * L = 0,343024 *1,5 = 0,51 4536 mca PS = 0,253965 mca PE =PD JFR PS PE = 11,88-0,514536-0,253965 PE =11,1115 mca TRAMO EF PI = 11,1115 mca L = 1,20 m h =-1,2 m JFR =JF *L =O,343024 *1,2 = 0,4116288 mca T salida lateral K =1,3 P.S = 0,36 68 38 816 PF = 11,1115 0,4116288-0,366838816 1,2 PF =9,1330 mca La presin en el punto F es muy importante ya que corresponde a la presin de entrada al califont, que es la presin inicial para la red de agua caliente TRAMO EG PI = 11,1115 mca QI =80 L/m QMP = 35,62 40 97 04 L /m DI = 19,94 mm L =1,5 m VR =1,9013 m/s JF =0,2361 mca /m JFR = 0,35415 mca

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T salida directa K =0,60 P.S = 0,110548675 mca PG = PE JFR P.S PG =10,6468 mca El procedimiento se sigue repitiendo en cada tramo, caculando el gasto instalado de los artefactos hacia adelante, o sea de los artefactos que faltan de dotar de agua, considerando el Q:I de los artefactos, luego calculando el QMP y con este dato calcular el dimetro de la caera, la velocidad en cada tramo, y las perdidas de carga por longitud de caera y las perdidas de presin por accesorios de conexin hasta llegar al ultimo artefacto o artefacto mas desfavorable, es conveniente ir anotando las presiones en cada tramo y la presin final en cada punto para ello es conveniente confeccionar un cuadro resumen, o mejor aun confeccionar una planilla de calculo con apoyo computacional, se debe considerar realizar dos planillas de calculo ya que las formulas para agua fra no son iguales a las de agua caliente. TRAMO GI PI = 10,1621 mca L = 1,5 m QI = 65 L/m QMP = 30,875 L/m VR = 1,6478 m/s T salida directa K = 0,6 PI = 10,2882 mca TRAMO IK PI = 10,2882 mca QI = 55 L/m QMP = 27,52 L/m VR 1,46 8735 m/s L =0,4 m PK = 10,1621 mca

TRAMO KM PI =10,1621 mca L =0,5 m QI = 35 L/m QMP = 20,1531 mca VR = 1,076 m/s PM = 10,0832 mca

TRAMO MO

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PI = 10,0832 mca QI = QMP QMP =15 L/m VR = 0,8 m/s T salida directa K =0,6 L = 1,2 m PO = 10,0012 mca Como queda un solo artefacto que es la llave del lavadero, cuando esta este abierta el consumo mximo probable es el de la llave abierta, por lo tanto el QI = QMP. TRAMO OP PI = 10,0012 mca L =1,0 m h = -1,0 mca VR =0,8 m/s Codo 90 K = 0,9 PP =9,9 mca La presin en el ultimo artefacto o artefacto mas desfavorable es de 9,9 mca y el mnimo exigido por el reglamento es de 4 mca, con lo que la red queda validada ya que la presin de salida en el lavedero es mayor al mnimo exigido. Cuando la velocidad de escurrimiento es muy pequea inferior a 0,6 m/s, es conveniente disminuir el dimetro y con ello se aumenta la velocidad, este cambio de dimetro se puede hacer cuando el reglamento lo permita, el dimetro mnimo aceptable cuando se alimenta un solo artefacto es de 13 mm.

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CAPTULO VII PRESENTACIN Y CONTENIDO DE PROYECTOS. La presentacin y contenido de proyectos de instalaciones domiciliarias deber hacerse segn lo indicado en el reglamento ( R.I.D.A.A.) 7.1 Presentacin de los documentos. Tanto para la memoria como de las especificaciones tcnicas debern ser mecanografiadas en papel, formato A4, de acuerdo alas normas Chilenas, Nch 13 y Nch 494, los grficos y tablas correspondientes debern presentarse en forma clara, concisa y completa. Los planos debern corresponder segn norma a los formatos de la serie A, su dimensin mnima ser el formato A3, plegado en formato de 210 mm por 297 mm de alto con una tolerancia de +10 mm. La cartula deber estar ubicada en la esquina inferior derecha ,segn detalle establecido en el reglamento. Las escalas se seleccionarn entre las siguientes. a.-Planos de la propiedad , plantas : 1 :100 ,1 :200, 1 : 500. b.- Planos de detalles y cortes : 1:1 , 1:5 , 1:10 , 1:20 , 1 :50 7.2 Contenidos del proyecto. MEMORIA : Es la exposicin detallada de los antecedentes, recursos, requerimientos, mtodos de estudio y clculo con las soluciones propuestas. PROYECTOS DE AGUA POTABLE: a) Descripcin b) Ubicacin c) Numero de usuarios estimado d) Dotaciones consideradas e) Materiales utilizados f) Clculos de gastos instalados ,probable y mximo diario g) Calculo de presiones h) Calculo del medidor i) Calculo y caractersticas de obras especiales j) Cuadro resumen.

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PROYECTOS DE ALCANTARILLADO: a) Descripcin b) Ubicacin c) Numero estimado de usuarios d) Numero de artefactos a usar e) Gasto instalado de cada artefacto f) Dotaciones y cuadros de unidades de equivalencia hidrulica g) Caudales de aguas servidas h) Criterios de diseo y dimensionamiento i) Bases de calculo utilizadas.

ESPECIFICACIONES TCNICAS (E.T). Las especificaciones tcnicas, representarn la expresin escrita de las condiciones del proyecto, y tendrn por objeto impartir las instrucciones tcnicas sobre los procedimientos constructivos, los materiales que se emplearn, las tolerancias y pruebas que debern cumplirse. PLANOS. Los planos son la expresin grafica del proyecto, y su contenido determina la geometra completa de la obra, junto con las especificaciones tcnicas.( ET) Deben definir cabalmente los requisitos necesarios para la construccin ,constarn bsicamente de lo siguiente : a) Plano de ubicacin de la propiedad, con sus dimensiones principales, referidas a un punto de referencia (PR) fcilmente identificable. b) Planta de cada piso, con indicaciones de cotas referidas al punto de la solera ubicado sobre la unin domiciliaria, u otro punto de referencia adecuado. c) Ubicacin y proteccin del medidor. d) Si se precisa describir detalladamente parte de la IDAA, se utilizarn cortes a escala adecuada. e) En proyectos de envergadura, o proyectos especiales se deber incluir adems un esquema isomtrico de la red. ( lo que siempre es deseable ) f) Las instalaciones de agua potable, alcantarillado y otras, debern ir siempre en planos separados, pero aun se acepta que las instalaciones de agua fra y caliente podrn ir en un plano, pero en plantas separadas .g)

Las siglas y smbolos para designar materiales, artefactos,otros etc. Debern ceirse alo indicado en el reglamento, pero cuando por necesidades del proyecto, se utilicen otros, se deber indicar en el mismo plano su significado, adems de lo indicado en E.T .

7.3 DISEO Y CALCULO DE LAS INSTACIONES DOMICILIARIAS DE AGUA POTABLE. (IDAP) El diseo de las IDAP debe garantizar, la preservacin de la potabilidad del agua, en toda circunstancia y un suministro adecuado a cualquier artefacto, cindose para ello a las normas y disposiciones corrientes de ingeniera sanitaria, adems el diseo y los materiales consultados debern asegurar, el buen funcionamiento y durabilidad de las instalaciones,

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durante la vida til prevista para el inmueble, para ello se debern tomar en cuenta, las recomendaciones y restricciones que aparecen en el reglamento (RIDAA)de las que destacamos las siguientes: El dimetro mnimo aceptable de caera ser de 13 mm, cuando alimente un solo artefacto y de 20mm cuando alimente 2 o mas artefactos de uso simultaneo. Es conveniente que en el proyecto todos los dimetros se obtengan mediante calculo. No se aceptar una presin menor a 4 mca en el punto de salida del artefacto situado mas desfavorablemente . No se aceptar una velocidad superior a 2,5 m/s en las caeras El calculo de dimetros, perdidas de carga, incrementos de carga, y presiones por punto deber resumirse en forma de cuadro ordenado segn tramos de caeras. En caso de discrepancia en la determinacin del medidor, por dotacin, por QMP,o por perdida de carga, se recomienda adoptar siempre el de mayor dimetro. Cuando se requieran obras y elementos complementarios de la red tales como red de incendios, estanques de agua potable, sistemas de elevacin de aguas, etc se recomienda ceirse a lo indicado en el reglamento y a lo dispuesto por SENDOS. 7.4.- DISEO Y CLCULO DE INSTALACIONES DE ALCANTARILLADO. (IDA) El diseo de las IDA deber asegurar la evacuacin rpida de las aguas servidas , sin dar lugar a depsitos putrescibles. Debe impedir el paso de aire, humedad, olores, gases y microorganismos ,desde las tuberas a los lugares habitados, garantizando la hermeticidad de las instalaciones al agua, gas y aire. Deber contemplarse, la utilizacin de materiales adecuados, a fin de impedir, la corrosin debida al ataque de gases o cidos, adems se debern tomar las precauciones correspondientes para impedir la accin nociva de las races y otros ele mentos perjudiciales para la red . Los dimetros de las caeras y las pendientes debern fijarse de acuerdo a lo establecido en el reglamento, sin perjuicio del calculo racional que corresponda. El dimetro mnimo de la unin domiciliaria ser de 100 mm No podr haber disminucin de dimetros aguas abajo del sistema. En general la pendiente mnima de las caeras con materias fecales ser de un 3 % y la mxima de un 7%. En caeras bajo losa, se podr considerar una pendiente mnima de un 1%, en situaciones especiales,debidamente justificadas por el calculo. La pendiente de la unin domiciliaria, al colector publico ser siempre igual o mayor a la pendiente de la red principal, hasta en un 8%, en caso de ser mayor, deber insta- larse una cmara de inspeccin adicional.

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Las instalaciones domiciliarias se proyectarn de modo tal , que todas las caeras principales sean accesibles para su revisin y limpieza . La cmara de inspeccin domiciliaria se instalar lo mas cerca del colector pblico, tramo que no podr ser nunca mayor a 20 m. Se recomienda disear cmaras de inspeccin en, confluencia de ramales, cambios de direccin, o de pendiente, y donde el proyectista lo estime conveniente. Toda la red de caeras con materias fecales deber tener buena ventilacin y para ello se recomienda disear ductos de ventilacin lo mas cercano al w.c y a las zonas conflictivas. Cuando se requieran obras complementarias,tales como estanques de acumulacin, bombas elevadoras de aguas servidas, etc., se recomienda ceirse a lo establecido en el reglamento (R.I.D.A.A.) y a lo recomendado por SENDOS.

CUADRO RESUMEN RECOMENDADO. TRAM0 Q.I. QMP D mm L m JFR V P.S h P.I P.F PUNTO

SE DEBE CONSIDERAR QUE ESTE CUADRO PUEDE MODIFICARSE, SIN PERDER DE VISTA QUE DEBE CONTENER LOS DATOS BSICOS DE CADA TRAMO, Y QUE EL CUADRO DE AGUA CALIENTE NO PUEDE SER IGUAL AL DE AGUA FRA, YA QUE TIENEN DISTINTAS FRMULAS Y DISTINTOS VALORES. BIBLIOGRAFA

RANALD.V .GILES

MECANICA DE LOS FLUIDOS E HIDRULICA 3 EDIC. EDITORIAL MAC GRAW HILL ESPAA, 1996

MERLE C POTTER DAVID C WIGGERT MIDHAT HONDZO

MECANICA DE FLUIDOS 2 EDIC EDITORIAL PRENTICE HALL MEXICO, 1998

R.I.D.A.A REGLAMENTO INSTALACIONES DOMICILIARIAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SENDOS CHILE, 2000

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