INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL

CATEDRATICO:

Ing. Raúl Maranto Cárdenas.

MATERIA:

Sistemas Y Maquinas De Fluidos.

GRUPO:

bb6

PRESENTAN:

Cabrera González Eduardo Adán

Cruz Hernández Rosendo

Cruz Ramos Arnulfo

Eduardo Cruz Miguel

Hernández Licona Simón Alonso

Llovera Figueroa Luis Ángel

Mateos Domínguez Maximiliano

Méndez Reyes José Javier

Morales Aran Edmar Gonzalo

Ortiz Rojas Ever Johanan

Quintero Martínez Ruth Arely

INTRODUCCIÓN

El riego por aspersión se caracteriza por aplicar agua en forma de lluvia, para obtener este resultado se hace pasar el agua de riego por pequeños orificios necesitando considerables presiones obtenidas por bombas o grandes desniveles. La eficiencia de riego para este sistema en un promedio de 85%.Se utiliza con preferencia en las zonas de humedad inestable y por lo general para regar cultivos de hortalizas, forrajes y es ampliamente recomendado para el cultivo de árboles frutales.

OBJETIVO:

Elaborar un listado de las normas utilizadas para el diseño practicó de sistemas de riego que entregue los conocimientos mecánicos e hidráulicos necesarios para su cálculo, apoyado por los requerimientos agronómicos básicos que se involucran en un sistema de riego.

Para el sistema de riego por aspersión se tienen las siguientes ventajas y desventajas:

Ventajas: Desventajas:Alta eficiencia de aplicación de agua 80% y uniformidad en la penetración al suelo

Costo inicial elevado

Utilización en cualquier tipo de suelo con peligro muy remoto de erosión

Costo de operación elevado por necesitar mayores presiones

Permite regar en forma adecuada Necesita filtración previa para evitar selladuras en los orificios de los aspersores

Se pueden incorporar fertilizantes en el riego La mano de obra de operación se reduce al mínimo

Los elementos que componen un sistema de riego tecnificado son muy variados, existiendo en el comercio una gran gama de elementos diferentes valores y calidades. Estos elementos deben cumplir con ciertas normas de fabricación que acreditan a su resistencia y durabilidad. Y de acuerdo a la norma NMX-O-177-SCFI-2011 lineamientos generales para proyectos de sistemas de riego presurizado, un proyecto de riego debe contar con las siguientes características:

Datos generales del proyecto: Fecha de elaboración del proyecto Fuente(s) de abastecimiento de agua (Superficial o subterránea) Tipo o tipos de sistema de riego proyectados

Diseño agronómico Eficiencia global del sistema Presión y gasto del sistema Separación entre aspersores y laterales Espaciamiento entre emisores Longitud según diseño

Diseño hidráulico Las variaciones del gasto del aspersor o emisor. El proyecto debe considerar necesariamente un sistema de medición de

flujo, el cual debe cumplir con la norma oficial mexicana NOM-012-SCFI-1994

El proyecto debe considerar manómetros o tomas manométricas en puntos que permitan controlar la operación adecuada del sistema

Tubería de conducción (identificación del tramo, longitud, diámetro interno, gasto o velocidad, pérdida de carga, nivel piezométrico).

Presión requerida aguas abajo de los puntos de control (hidrantes), en sistemas fijos, laterales y portalaterales (número de salidas, diámetro interno);

Accesorios e hidrantes y en sistemas fijos, válvulas de seccionamiento, Tubería con compuerta (número de salidas, diámetro interno, presión requerida aguas abajo del hidrante);

Diseño electromecánico Gasto utilizado en la selección del equipo de bombeo; Tipo de bomba; Curva de selección; Caudal y presión en la descarga; Eficiencia electromecánica del sistema de bombeo; Diámetros de succión y de descarga (cuando aplica); Potencia y velocidad del motor Un contenedor en caso de ser necesario

DATOS GENERALES DEL PROYECTO:

En la parte de datos generales del proyecto se requiere declarar Fuente(s) de abastecimiento de agua (Superficial o subterránea) para lo cual aplicamos la norma NOM-003-CNA-1996 Requisitos durante la construcción de pozos de extracción de agua para prevenir la contaminación de acuíferos.Para determinar las características del pozo a utilizar nos basamos en los siguientes requisitos:

Desinfección de la herramienta en la etapa de perforación del pozoLa herramienta y la tubería de perforación se deben desinfectar antes de iniciar los trabajos de perforación.Previo a la desinfección, es necesario remover las grasas, aceites y otras substancias adheridas a las herramientas.

Preparación y disposición adecuada de los fluidos de perforaciónEn la perforación de pozos con fluidos, cuya base principal sea el agua y la bentonita, éstos no deben contener ninguna substancia que degrade las características químicas del agua subterránea.Ademe para protección del pozo

Filtro granularEn caso de que sea necesario el uso de filtro granular, éste debe estar conformado por partículas inertes redondeadas, de origen natural; asimismo, no deberá tener un porcentaje mayor del 5% de material carbonatado. En ningún caso se deben utilizar filtros de material triturado.

ContraademeEl contraademe debe tener la longitud necesaria para evitar la infiltración de agua superficial o agua contaminada, contenida en el subsuelo, hacia el interior del pozo. El contraademe debe tener una longitud mínima de seis metros y debe sobresalir 0.20 m del nivel del terreno natural o sobreelevado, o bien 0.50 m, dependiendo del diseño del pozo (ver figuras ilustrativas 1 y 2). El espacio anular entre el contraademe y la formación adyacente será rellenado por completo con una lechada de cemento normal.En el caso de que se perforen pozos donde existan acuíferos con agua de diferente calidad, el concesionario o asignatario deberá presentar a la Comisión el diseño del pozo para evitar la mezcla del agua de ellos por efecto del pozo, y que pueda causar la degradación de la calidad del agua de alguno de los acuíferos.

Tipo y dimensiones de la protección del pozoEn pozos de uso público urbano se debe contar, además de la cerca de malla ciclónica, con una caseta para garantizar la protección y buen funcionamiento del pozo. En caso de que sea necesario construir casetas subterráneas, éstas deben tener un drenaje adecuado o, en su defecto, contar con una estación de bombeo para desalojar el agua. Los pozos deben contar con una cerca perimetral de protección de malla ciclónica de al menos 3 x 3 m en planta. En caso de que las características y el espacio del terreno lo permitan, podrán construirse obras civiles complementarias.

Medidor de volúmenesCon el objeto de disponer de un medio seguro para conocer los caudales de extracción del pozo, es indispensable la instalación de un dispositivo de medición compatible con los volúmenes proyectados de extracción. Para uso público urbano, el medidor debe cumplir con los requisitos estipulados en la NormaOficial Mexicana de medidores de agua NOM-012-SCFI o usar dispositivos similares que cumplan con las normas vigentes.

Ademe y contrademe dentro del pozo

Desinfección de la herramienta en la etapa de perforación del pozo

Tipo y dimensiones de la protección del pozo

Filtro granula

DISEÑO AGRONÓMICO

Para seleccionar el tipo de riego por aspersión aplicamos la norma NMX-O-177-SCFI-2011 Lineamientos generales para proyectos de sistemas de riego presurizado que establece los parámetros de uso de acuerdo a las tablas siguientes, por la que se determino el tipo de riego de acuerdo al área destinada al riego:

En la parte del diseño agronómico para determinar la eficiencia global del sistema

Aplicamos la norma NOM-006-ENER-1995 cuyo objetivo es establecer los valores de eficiencia energética que deben de cumplir los sistemas de bombeo para pozo.

Para la Separación entre aspersores y laterales, Espaciamiento entre emisores, Longitud según diseño utilizamos la norma NMX-O-166-SCFI-1999 Aspersores giratorios por impacto para sistemas de riego por aspersión - Especificaciones y métodos de prueba la que establece que:

Esta norma mexicana únicamente se debe aplicar a los aspersores giratorios porimpacto, los cuales se pueden clasificar de la manera siguiente:

1.- Por su mecanismo de giro2.- Por su presión;3.- Por su número de boquillas, y4.- Por la trayectoria del chorro.

Las partes del aspersor, incluyendo las boquillas de un mismo tipo y fabricante, debenser intercambiables, utilizando las herramientas normales. En el caso de que serequieran herramientas especiales, el fabricante debe tenerlas disponibles.

Los aspersores deben ser conectados al elevador por medio de una rosca quegarantice una adecuada resistencia y que evite las fugas de agua.

Los aspersores con conexiones de metal no deben presentar signos de daño con unpar de apriete de 50 N-m para roscas con paso hasta de 1, se recomienda consultarlas normas internacionales indicadas en 11.1 y 11.2 (ver 11 Bibliografía) y con un parde apriete de 100 N-m para roscas con paso mayor que 1.

ASPERSOR

Y las separaciones entre los aspersores se determino en base a las siguientes imágenes tomando en cuenta su capacidad de carga:

Tomando en cuenta las especificaciones de esta norma seleccionamos el siguiente aspersor:

DISEÑO HIDRÁULICO

Para la parte del proyecto llamada diseño hidráulico se debían considerar Las variaciones del gasto del aspersor o emisor que se encuentra en la norma NMX-O-167-SCFI-2001 requisitos técnicos mínimos para el uso eficiente del agua y la energía en sistemas de riego presurizadola cual especifica:

Que el proyecto debe considerar necesariamente un sistema demedición de flujo, el cual debe cumplir con la norma oficial mexicana NOM-012-SCFI-1994 Medición de flujo de agua en conductos cerrados de sistemas hidráulicos-Medidores para agua

La cual establece que: En tal caso, el medidor debe ser designado no sólo por el valor numérico de su gasto permanente sino también por el diámetro nominal de sus conexiones de entrada y salida que deben ser iguales.

Tipo 1: Dispositivo analógico

El volumen de agua se da por el movimiento continuo de:

- uno o más indicadores moviéndose en relación a escalas graduadas;

- una o más escalas graduadas circulares o tambores, cada uno pasando por un indicador.

Por lo que para medir el flujo de agua decidimos utilizar un manómetro con las características antes mencionadas colocados uno antes del contenedor y uno después del contenedor de donde se obtendrá el suministro:

Medidor de volúmenes

Tubería de conducción (identificación del tramo, longitud, diámetro interno, gasto o velocidad, pérdida de carga, nivel piezométrico), y para esto de acuerdo a la norma NMX-W-028-SCFI-2004 aluminio y sus aleaciones- tubos redondos extruidos para riego- especificaciones y métodos de prueba que menciona que para que seleccionamos la tubería adecuada debemos utilizar las siguientes tablas:

Accesorios e hidrantes y en sistemas fijos, válvulas de seccionamiento, Tubería con

compuerta (número de salidas, diámetro interno, presión requerida aguas abajo del hidrante).

Las pérdidas de carga dependen de varios factores entre los que destaca el diámetro de las tuberías. En el caso que usemos una tubería de pequeño diámetro para un caudal elevado y una longitud de impulsión considerable, por un lado tendremos un bajo costos en la adquisición de las cañerías, pero dicho diámetro provoca una gran pérdida de carga obligando al uso de equipos de bombeo de gran tamaño y alto costo. A la inversa su el diámetro es mayor, la bomba tiende a ser más pequeña y su costo baja considerablemente, pero el costo de las cañerías se eleva.

DISEÑO ELECTROMECÁNICO

Para la parte del proyecto en que se necesita un diseño electromecánico:

Gasto utilizado en la selección del equipo de bombeoEn esta parte del aparatado se realizan las pruebas con el equipo de bombeo.

Tipo de bombaAquí seleccionamos el tipo de bomba a utilizar de acuerdo a la norma NOM-006-ENER—1995 eficiencia electromecánica en sistemas de bombeo para pozo profundo en operación.

Para la parte de la extracción del pozo utilizamos la bomba bajo las siguientes características establecidas en la norma antes mencionada:Debe seleccionarse de la bomba de acuerdo Caudal y presión en la descarga;

Eficiencia electromecánica del sistema de bombeo, Diámetros de succión y de descarga (cuando aplica); Potencia y velocidad del motor:

Entonces teniendo en cuenta esto seleccionamos la siguiente bomba:

Succión: 2'' (5.08 cm) N.P.T. Horizontal con brida.

Descarga: 2’’ (5.08 cm) N.P.T. Horizontal.

Voluta: Hierro gris A.S.T.M: A-48.

Acoplamiento intermedio: aluminio inyectado 

Impulsor:         Diseño; 3 alabes, tipo abierto balanceado estáticamente.        Material; hierro gris A.S.T.M: A-48.

Voluta de retención: Hule reforzado

Sello: Diseño; Tipo mecánico, lubricado por agua.

Motor Marca: Honda

Modelo; GX160

Potencia: 5.5 H.P.

Curva de selección;

Para la siguiente bomba de extracción ubicada después del contenedor para la distribución del agua a las líneas de riego se utilizo la siguiente bomba siguiendo las mismas caracterices de selección de la bomba anterior de acuerdo a la norma antes mencionada:

DIESEL

GASTO CARGA H.P. MODELO

380 LPM 60 lbs 8.5 1.5P-14MDY

UN CONTENEDOR EN CASO DE SER NECESARIO

Para la selección de un contenedor o cisterna utilizamos la norma siguiente:

NMX-E-143/1-CNCP-2011

“INDUSTRIA DEL PLASTICO-TUBOS DE POLI (CLORURO DE VINILO) (PVC) SIN PLASTIFICANTE UTILIZADOS EN SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA A PRESIÓN - ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE ENSAYO”)Esta Norma Mexicana establece las especificaciones y métodos de ensayo a cumplir por los tinacos y cisternas prefabricadas. Aplica a tinacos y cisternas prefabricados con diferentes materiales, cuyo propósito es contener agua a presión atmosférica en edificaciones.

Se aplica tanto a los productos de fabricación nacional como de importación que se comercialicen en territorio de los Estados Unidos Mexicanos.

el contenedor deber de ser de un material no contaminante para el medio ambiente.

El contenedor debe estar reforzado con cinturones de seguridad. El contenedor o cisterna utilizada para sistemas de riego debe mantener las

propiedades físicas del agua inalterables.

Bajo esas condiciones se estableció el uso de la cisterna con las siguientes características:

CISTERNA AMANCO capacidad 5000 lt.Características de la cisterna:

La cisterna Amanco son fabricados empleando la más avanzada tecnología de punta en rotomoldeo, utilizando resinas de polietileno de la más alta calidad, lo que proporciona una gran resistencia, ligereza y durabilidad, manteniendo inalterables las propiedades físicas del agua almacenada. Proporcionan una alta resistencia por sus característicos cinturones de refuerzo y se ofrecen en dos presentaciones; Bicapa, con capa interior blanca y en el exterior su tradicional color negro o Tricapa con una tercera capa color arena que proporciona una mejor protección, durabilidad y estética. Son fáciles y rápidos de instalar, evitando los altos costos de instalación que requiere un tinaco tradicional.

Accesorios:

Válvula de tanque alto de ½”-14 NPT con flotador del No. 7 y varilla de latón.

Válvula de esfera roscable es de ¾”-14 NPT x ¾”-14 NPT. Pichancha de 1”. Filtro de agua para sólidos con conexión de ¾”. Producto práctico, no necesita herramientas para su instalación. Para la elección de la cisterna nos basamos en las normas:

PLANO

CONCLUSIONES:

La elaboración de este proyecto, nos dejo ver la importancia del uso adecuado de las normas, y que estas deben ser acatadas hasta para el másmínimo detalle en la elaboración de cualquier proyecto, no solamente de este que consistió en un sistema de riego.

Las normas están establecidas para poder llevar a cabo de manera eficiente y eficaz proyectos que, hechos bajo ninguna de las normas antes mencionadas u otras existentes, podría hacer que el nivel profesional de dicho proyecto sea muy bajo y dudoso, incluso el no acatar estas normas para ciertos proyectos podría llevar incluso a amonestaciones por parte de las autoridades correspondientes.

BOMBA AXIAL

MANOMETRO