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ESTACIÓN DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Producto Final – Anexo No. 4
Estación de Bombeo
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Anexo No. 4
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TABLA DE CONTENIDO
ESTACIÓN DE BOMBEO
Introducción .................................................................................................................................. 1
1. Criterios de Diseño del Sistema de Cribado ........................................................................ 1
2. Planos Relacionados ........................................................................................................... 2
3. Tecnología Seleccionada ..................................................................................................... 3
3.1. Formulación y Análisis de Alternativas ................................................................................. 5
4. Esquema Recomendado por El Consorcio ........................................................................ 18
4.1. Configuración Vertical Versus Horizontal ........................................................................... 20
4.2. Operación del Sistema ....................................................................................................... 22
4.3. Armónico ............................................................................................................................. 26
4.4. Medidores de Caudal .......................................................................................................... 26
4.5. Válvulas sifón ...................................................................................................................... 27
4.6. Características del Esquema Recomendado ..................................................................... 28
5. Aparte Técnico ................................................................................................................... 28
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Anexo No. 4
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LISTA DE TABLAS
Tabla No. 1 Condiciones iniciales de diseño ................................................................................... 1
Tabla No. 2 Cotas de nivel de agua ................................................................................................. 2
Tabla No. 3 Lista de Planos Relacionados a la Estación de Bombeo ............................................. 2
Tabla No. 4 Modulación y características de las bombas .............................................................. 4
Tabla No. 5 Alternativas de número de unidades de bombeo........................................................ 5
Tabla No. 6 Costo de obra civil. Propuesta Consorcio ................................................................. 10
Tabla No. 7 Costo de equipos y accesorios. Propuesta Consorcio ............................................. 11
Tabla No. 8 Costo de Operación Alternativas. Propuesta Consorcio ........................................... 12
Tabla No. 9 Costo de Mantenimiento Alternativas. Propuesta Consorcio .................................... 13
Tabla No. 10 Evaluación económica. Alternativa disposición horizontal. Propuesta Consorcio .. 13
Tabla No. 11 Evaluación económica. Alternativa disposición vertical. Propuesta Consorcio ...... 14
Tabla No. 12 Evaluación económica. Alternativa con disposición horizontal. Norma NS-097 ..... 16
Tabla No. 13 Evaluación económica. Alternativa con disposición vertical. Norma NS-097 ......... 17
Tabla No. 14 Comparación costos de esquemas. Propuesta Consorcio y según Norma NS-079
............................................................................................................................................... 18
Tabla No. 15 Estimativo de costos Alternativas propuesta Consorcio. USD ............................... 19
Tabla No. 16 Variadores de Frecuencia Típicos .......................................................................... 23
Tabla No. 17 Niveles de operación de la Estación de bombeo ..................................................... 24
Tabla No. 18 Reducción en la altura estática por el uso de la válvula de sifón ............................ 27
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Anexo No. 4
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Introducción
El 3 de mayo de 2010 se presentó el informe técnico titulado “Estación de Bombeo para la
Fase II de la PTAR El Salitre”. En varios talleres se han tenido discusiones sobre la
configuración de la estación de bombeo, el número de bombas y el tipo de controladores. El
24 de junio de 2010 se presentó el informe técnico sobre la evaluación de la configuración
vertical versus la configuración horizontal para las bombas de flujo mixto en donde se
abordaron temas fundamentales para esta configuración.
A continuación se resume el ejercicio del planteamiento y análisis de alternativas teniendo
en cuenta los documentos anteriores y las observaciones surgidas con posterioridad al
documento entregado el 26 de julio de 2010 (Memorando 26100-2010-356 de la CAR), en
el que se solicita, entre otros aspectos, tener en cuenta la Norma NS-097 “Criterios de
diseño de estaciones de bombeo” del Acueducto de Bogotá.
Esta versión del documento da alcance a dichas solicitudes, sin embargo conviene
mencionar que el Consultor presenta y analiza el esquema alternativo que se ha venido
manejando, en virtud de su experiencia en sistemas de similar tamaño y características de
otras partes del mundo que reportan beneficios económicos significativos en la
construcción, operación y mantenimiento.
1. Criterios de Diseño del Sistema de Cribado
La estación de bombeo está diseñada para manejar los siguientes rangos de caudal (ver
Tabla No. 1):
Tabla No. 1
Condiciones iniciales de diseño
Condiciones del Caudal Rango del Caudal m³/s
Mínimo (años iniciales) 2,65 +/-
Promedio 7,0
Máximo 14,0
Nota: El sistema permitirá variaciones del caudal mínimo hasta de -1.0 m³/s.
Las rejillas gruesas y finas están localizadas aguas arriba de las bombas afluentes, su
función es la de remover residuos mayores a 6 mm de diámetro. Las ubicaciones físicas de
las cotas del nivel del agua son las siguientes (ver Tabla No. 2):
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Anexo No. 4
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Tabla No. 2
Cotas de nivel de agua
Parámetro Nivel (m)
Solera del interceptor izquierdo (Punto de descarga) 38,14
Rango de operación normal en succión del bombeo
Máximo
Mínimo
40,20
38,20
Bomba de línea central (sumergida según NPSH) 37,14
Nivel del agua en el canal de descarga de las bombas
a Q= 14 m³/s 48,15 +/-
(¹)
Nota: El perfil hidráulico inicial está sujeto a un ajuste menor.
2. Planos Relacionados
La Tabla No. 3 describe los planos del diseño de referencia relacionados al proceso de
cribado, los cuales se pueden observar en el Anexo No. 4.1.
Tabla No. 3
Lista de Planos Relacionados a la Estación de Bombeo
Número Nombre
M – 07 Trabajos de Cabecera – Planta de Localización
M – 09 Estructura de By-pass, Cribado y Área de Cribado – Planta
M – 10 Estructura de By-pass, Cribado y Área de Cribado – Planta El. 40
M – 11 Estructura de By-pass, Cribado y Área de Cribado - Sección
M – 12 Canales de Rejillas Gruesas y Finas – Detalle
M – 13 Estación de Bombeo (Configuración Bombas de eje Vertical) – Planta
M – 14 Estación de Bombeo (Configuración Bombas de eje Vertical) – Secciones – Hoja 1
M – 15 Estación de Bombeo (Configuración Bombas de eje Vertical) – Secciones – Hoja 2
M – 16 Detalles – (Configuración Vertical) Toma en la Succión de las Bombas - Detalles
M – 17 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa) Planta Inferior
M – 18 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa) Planta Superior
M – 19 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa)
Secciones - Hoja 1
M – 20 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa)
Secciones - Hoja 2
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Anexo No. 4
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3. Tecnología Seleccionada
En el memorando técnico entregado el pasado 3 de Mayo de 2010 se presentó el análisis
para la selección del tipo de bomba más conveniente para la Estación de Bombeo de Agua
Residual, EBAR, El Salitre, que se reseña brevemente a continuación.
En principio se considera cuatro tipos de bombas:
Bombas de tornillo de Arquímedes
Bombas de flujo mixto o eje vertical
Bombas sumergibles
Bombas centrífugas de flujo mixto
Las bombas de tornillo se descartaron debido a que la instalación con unidades en una sola
etapa no cumple con la altura requerida para elevar el agua entre 11 y 13 metros por el
riesgo de flexión o arqueo. Para alcanzar esta altura, la estación requiere dos niveles, lo
cual a primera vista encarece significativamente el costo de la instalación y de la obra civil.
Además este tipo de bombas agita mucho el agua residual liberando ácido sulfhídrico. Por
lo anterior no se recomienda este tipo de bombas.
Las bombas de flujo mixto o eje vertical trabajan bastante bien con aguas residuales
aunque ciertos elementos como trapos o materiales de tela pueden quedar atrapados en el
eje. A pesar de lo anterior, su capacidad es limitada, por ello los fabricantes no
recomiendan su uso para un proyecto como el de la EBAR El Salitre.
Las bombas sumergibles son adecuadas para el bombeo de aguas residuales, sin
embargo, el fabricante de este tipo de equipos, ITT Water & Wastewater (FLYGT) confirmó
que sus bombas no cumplen con los requerimientos de la EBAR Salitre, por lo que ha
propuesto unas bombas sumergibles del tipo FLYGT C3800. El anterior proveedor segura
entregar criterios de diseño de estas unidades con sus dibujos y costos estimados para
evaluarlas dentro de los requerimientos de la PTAR El Salitre. Dada la incertidumbre y el
plazo indefinido del ofrecimiento se descarta este tipo de bomba.
Por su parte, las bombas centrífugas de flujo mixto con altas capacidades se han usado en
el manejo de agua residual en las últimas 6 décadas con éxito en el mundo entero y existen
varios fabricantes que las pueden suministrar.
Teniendo en cuenta todo lo indicado antes, se considera que las bombas centrífugas son
las más adecuadas a utilizar en el montaje de la EBAR El Salitre.
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Anexo No. 4
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En el Anexo 4.2 se incluye el brochure y la oferta actualizada de “ITT FLYGT” con el
presupuesto y las curvas características de las bombas, cuyos datos de cada bomba se
encuentran resumidos en la Tabla No. 4 y se describen con más detalle en numerales
siguientes del informe:
Tabla No. 4
Modulación y características de las bombas
Modelo 36”x36” 42”x42” 48”x48”
Caudal (m³/s) 2,65 3,8 5,0
Altura dinámica, TDH, – m 13,1 13,1 14,3
Motor HP
(kw)
600
(448)
900
(634)
1200
(895)
Presupuesto por bomba US$500.000 US$600.000 US$700.000
Factor de Instalación 1.4 1.4 1.4
Costo de Instalación por bomba US$700.000 US$840.000 US$980.000
Presupuesto por motor US$500.000 US$603.000 US$711.000
El factor de instalación incluye la adecuación de los materiales, pruebas, despacho,
almacenamiento, instalación, pruebas de campo, repuestos, manuales de operación,
mantenimiento y entrenamiento. El costo de instalación por unidad se puede usar para las
bombas verticales u horizontales.
Las cotizaciones de los costos que aquí se resumen se encuentran consignadas en el
Anexo 4.2.
Con relación a la modulación de los caudales que dan lugar a la selección de los tres
equipos de bombeo relacionados, éstos corresponden a tres tipos de unidades asociados a
unas alturas dinámicas y unos caudales de operación determinados. Estos últimos
obedecen a la modulación establecida a partir del caudal mínimo de manera que la bomba
de menor tamaño (36” x36”) coincida con éste, en tanto que los siguientes tamaños de
bombas son 1,5 y 2 veces dicho caudal aproximadamente, según la disponibilidad de
equipos en el mercado.
La altura dinámica del cuadro anterior obedece a un estimativo desarrollado por El
Consorcio teniendo presente el esquema de instalación de tipo vertical del Plano M – 14, el
cual sirve como punto de arranque para la selección de equipos, que luego serán ajustados
a las condiciones particulares de las alternativas de instalación según la curva de operación
del sistema resultante en cada caso. La altura dinámica incluye la altura estática y las
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Anexo No. 4
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pérdidas de energía locales y por fricción que se generan en la succión y la impulsión del
mencionado esquema.
3.1. Formulación y Análisis de Alternativas
El objetivo del ejercicio de formulación y análisis de las alternativas de instalación consiste
en definir el tipo de conformación del montaje de equipos y motores (de eje vertical u
horizontal), el número de unidades bombeo óptimo y finalmente, en determinar las
características geométricas más adecuadas para la PTAR El Salitre.
3.1.1. Número de Unidades de Bombeo
Según la modulación de caudales establecida anteriormente, se plantea la siguiente
combinación de equipos de bombeo para atender el caudal de diseño definido según los
criterios de diseño al inicio del capítulo.
Tabla No. 5
Alternativas de número de unidades de bombeo
ALTERNATIVA
MODELO DE BOMBA
Capacidad neta (m
3/s) 36" x 36" 42" X 42" 48" x 48"
Operación Suplencia Operación Suplencia Operación Suplencia
1 6 2 15,90
2 3 1 2 1 15,55
3 2 1 2 1 15,30
4 4 2 15,20
* Capacidad neta por alternativa según valores iniciales de capacidad por bomba Tabla No. 3.
Geometría de la estación de bombeo
Para la determinación de la configuración más adecuada, vertical u horizontal se hace el
análisis a partir de la configuración propuesta por El Consorcio de acuerdo con su
experiencia en la formulación y desarrollo de proyectos que se han llevado a cabo con éxito
en otras partes del mundo.
En segunda instancia, se hace el mismo ejercicio a partir del esquema resultante de aplicar
los criterios de la Norma NS-097 “Criterios de diseño de estaciones de bombeo de
alcantarillado” del Acueducto de Bogotá.
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Anexo No. 4
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3.1.2. Geometría y Características del Esquema Formulado por El Consorcio
La geometría del esquema de ensamble de equipos y máquinas formulado por El Consorcio
se muestra en los Planos M-09 al M-20, correspondientes a la disposición vertical y
horizontal de las bombas y motores.
Se destacan los siguientes elementos en la disposición vertical (ver Planos M-09 a M-16):
Compuerta tipo stop-log instalada en el canal de acceso a la zona de succión
para el corte del flujo.
Una compuerta deslizante a la entrada de la succión.
Una succión con codo de sección variable rectangular a circular suministrada por
el fabricante de la bomba (ver Plano M-16).
Ampliación concéntrica a la salida de la bomba en la impulsión.
Codos para cambio de dirección en el tramo vertical. Uno inferior al inicio del
tramo vertical y otros dos en el tramo horizontal superior.
Una válvula de sifón que permita la eliminación de aire en el llenado de la
columna y entrada de aire en la detención del equipo.
En la disposición horizontal (ver Planos M-17 a M-20):
La entrada a la bomba se hace por medio de un codo instalado en el pozo de
succión.
Una reducción excéntrica en la succión.
Una unión de desmontaje tipo Dresser en la succión.
Una válvula de corte de flujo en la succión.
Una ampliación concéntrica en la impulsión.
Codos para cambio de dirección en el tramo vertical y horizontal de la impulsión
similar al esquema vertical.
Válvula de sifón en la parte superior de la impulsión.
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Anexo No. 4
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Cada tipo de instalación requiere el acomodamiento de las bombas y motores, lo cual
determina las dimensiones del recinto o pozo seco de la estación.
En cualquier caso los motores requeridos son de gran tamaño y requieren de un proceso de
fabricación especial, es decir que no cuentan con disponibilidad inmediata.
Por tal razón, cabe destacar que la disposición vertical presenta el motor instalado en un
nivel superior al de la bomba, alineado con ésta y unido por medio de un eje tipo cardan de
unos 6,5 m de longitud, que permite que el motor quede aislado de cualquier posibilidad de
inundación, eliminando la vulnerabilidad de la instalación ante esta eventualidad.
Por su parte, la disposición horizontal presenta el motor al mismo nivel de la bomba que
favorece el mantenimiento de la instalación, pero no reduce totalmente la vulnerabilidad del
sistema ante inundaciones.
También se resalta el uso de la válvula sifón que permite darle continuidad a la columna de
agua durante el llenado del tramo horizontal superior, que hace que ese elemento opere
como un sifón, reduciendo la altura estática de la instalación.
En los dos esquemas, el mantenimiento de la bomba se hará vaciando la columna de agua,
bien sea por el pozo húmedo una vez se cierren las compuertas stop log y sea drenado el
volumen de agua acumulado allí por medio de una bomba sumergible portátil, siendo este
el procedimiento más seguro. Eventualmente, aunque es un procedimiento menos seguro,
se podrá hacer con el cierre de la compuerta o la válvula de la entrada a la succión, para
vaciar la columna desde el tramo horizontal superior de la impulsión después de retirar la
unión Dresser e introduciendo una bomba portátil.
El golpe de ariete será soportado por la resistencia estructural de la tubería y la bomba y
será amortiguado por el volumen del pozo de succión que fluctuará en el evento. El motor
estará protegido contra el giro inverso por medio un mecanismo tipo Rachet, que impide el
retroceso del elemento.
Cálculos hidráulicos
En el Anexo No. 4.3, se encuentran los cálculos hidráulicos que permiten determinar la
altura dinámica del sistema en cada alternativa, teniendo en cuenta la altura estática, las
pérdidas de energía locales y las de fricción. Se reitera en este caso el beneficio del uso de
la válvula sifón que permite reducir la altura estática en 1,50 m aproximadamente.
La altura total dinámica, TDH, se define por la siguiente expresión:
Donde:
hHTDH est
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Anexo No. 4
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Hest es la altura estática, definida por la diferencia entre el nivel de máxima descarga,
cota 2549,70 m.s.n.m, que corresponde a la cota de flujo más alta que
requiere la PTAR Salitre para su operación (ver Plano M-14) y el nivel
mínimo en el pozo de succión, 2.538,20. La altura estática es 11,50 m. La
cota más alta del flujo se definió sobre el eje del codo de descarga de la
tubería dejando de ½ a 1 diámetro desde la batea hasta el nivel de agua en
la descarga a fin de garantizar la operación del sifón, ver detalle de la
descarga en la Figura del Anexo 4.3.
SDh es la sumatoria de las pérdidas de energía por fricción y las locales en los
accesorios de succión y descarga.
Las pérdidas se calculan por medio de la ecuación de Darcy-Weisbach con la siguiente
expresión con base en un coeficiente que afecta la altura de velocidad del flujo:
En donde,
k es el coeficiente de pérdidas por fricción o por pérdidas locales, adimensional,
v es la velocidad del flujo, m/s,
g es la aceleración de la gravedad, m/s²
A su vez, el coeficiente k por fricción para las tuberías se determina con la siguiente
expresión:
El coeficiente de fricción f para la tubería de acero se calcula aplicando la Ley de tuberías
rugosas.
Donde:
g
vkhaccesorio
2
2
D
Lfktuberia
74.12
log21
ks
D
f
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Anexo No. 4
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Ks es la rugosidad de la tubería, m
D es el diámetro de la tubería, m
Así la altura total dinámica, TDH, se presenta para cada caso en el Anexo No. 4.3. Los
cálculos de las constantes de pérdidas, k; y las pérdidas en la línea se encuentran también
en dicha sección.
Evaluación económica de alternativas
En consideración de las anteriores características se realizó la evaluación económica de
alternativas a partir de los siguientes criterios. Se discriminan los costos de inversión como
son la obra civil y los equipos electromecánicos, los costos de operación y los de
mantenimiento.
La evaluación de costos se hará en términos de valor presente neto a un periodo de 25
años y a una tasa de descuento del 12%, usual en este tipo de proyectos.
Costos de inversión
Obra civil
El costo de la obra civil se establece a partir del desarrollo de un esquema típico de ocho
bombas, con el que se obtiene un valor promedio por unidad de bombeo, cuyo índice se
aplica al número de unidades que requiere cada alternativa analizada.
Este análisis contempla básicamente la construcción de las placas de piso y de techo, así
como de los muros. Para la placa de fondo se considera un espesor de 2,70 m y para las
superiores 0,50 m, teniendo en cuenta que para la configuración horizontal ésta tiene un
cubrimiento del 30% del área en tanto que para la configuración vertical la extensión de
esta placa es total. El área de las placas contempla el espacio requerido por cada bomba
más las áreas de aislamiento para operación interna.
Para los muros se ha adoptado un espesor promedio de 1,20 m y se considera un tabique
intermedio para conformar dos cámaras independientes y simétricas para alojar cada grupo
de bombas. El precio unitario del concreto reforzado para la construcción de los muros y
placas es de USD 500/m³.
La cimentación juega un papel muy importante dado que está constituida por pilotes de
0,60 m de diámetro de 50 m de profundidad, con una densidad de 6,25 m²/pilote, y a razón
de USD 125 por metro de construcción de pilote.
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Anexo No. 4
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Bajo estos criterios de costos y la geometría de una instalación con 8 unidades de bombeo
se obtuvo un valor índice de obra civil de USD 684 240/unidad para disposición horizontal y
USD 444 271/unidad para disposición vertical.
Dado que las dimensiones de la estación de bombeo tienen efecto sobre la amplitud de la
transición localizada aguas arriba y especialmente en la cimentación de dicha estructura, se
ajusta el valor obtenido para el pozo seco en un 25% para tenerlo en consideración.
Tabla No. 6
Costo de obra civil. Propuesta Consorcio
ALTERNATIVA
COSTO
(USD)
HORIZ 1H 6.842.398
HORIZ 2H 5.987.098
HORIZ 3H 5.131.798
HORIZ 4H 5.131.798
VERT 1V 4.442.710
VERT 2V 3.887.371
VERT 3V 3.332.033
VERT 4V 3.332.033
Costo de equipos y accesorios
El costo de los equipos se establece con base en las cotizaciones recibidas del fabricante.
Se considera el conjunto bomba motor con un factor adicional para instalación de 40%, que
tiene en cuenta los materiales, pruebas, despacho, almacenamiento, instalación, pruebas
de campo, repuestos, manuales de operación y mantenimiento y entrenamiento.
Los equipos cotizados pueden ser utilizados tanto en instalación vertical como horizontal
según informa el Fabricante. Las cotizaciones se encuentran en el Anexo No. 4.3 del
informe.
En cuanto a los elementos de la instalación eléctrica se consideran similares en cualquier
caso por las potencias que requieren. Sin embargo, en el análisis se introducen los
variadores de frecuencia para la operación de las bombas que tienen un valor importante,
similar al de las bombas, pero que reportan beneficios en términos de reducción del
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Anexo No. 4
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consumo de energía por la optimización de la operación de los equipos de bombeo. En este
análisis se considera un variador por cada unidad de bombeo.
Tabla No. 7
Costo de equipos y accesorios. Propuesta Consorcio
ALTERNATIVA COSTO INVERSIÓN INICIAL (US $)
1H 16.744.000
2H 15.931.874
3H 15.161.538
4H 15.119.748
1V 16.800.000
2V 15.985.200
3V 15.212.400
4V 15.170.400
H = disposición horizontal
V = disposición vertical
Costos de operación
Los costos de operación básicamente están definidos por el costo de la energía consumida
durante el período de análisis. Para ello, se ha considerado un valor de la energía a razón
de USD 0,12/kw-h.
La energía consumida en el periodo de análisis de 25 años, se determina aproximadamente
con base en el caudal medio de la instalación, 7 m³/s, multiplicado por un factor de 1,2 para
tener en cuenta las variaciones estacionales a lo largo del año.
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Anexo No. 4
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Tabla No. 8
Costo de Operación Alternativas. Propuesta Consorcio
ALTERNATIVA COSTO DE
OPERACIÓN ANUAL (US $)
COSTO DE OPERACIÓN (US $)
1H 1.242.424 9.744.501
2H 1.242.424 9.744.501
3H 1.257.196 9.860.360
4H 1.253.576 9.831.969
1V 1.242.424 9.802.988
2V 1.242.424 9.802.988
3V 1.257.196 9.843.997
4V 1.253.576 9.812.763
Costos de mantenimiento
Los costos de mantenimiento se evalúan con un valor anual, porcentualmente sobre el valor
de los equipos con un factor del 10% para instalaciones de tipo horizontal, 11% para
instalaciones de tipo vertical en razón de la presencia del eje de 6,50 m de longitud
aproximadamente y 13% para combinaciones de equipos de distinta capacidad, tanto en
disposición horizontal como vertical.
Para determinar estos porcentajes se tuvo en cuenta la información utilizada en el proyecto
Diseño de Ingeniería Básica del Interceptor Tunjuelo Canoas, Producto 4, realizado por el
Consorcio HMV-IEHG en el año 2007 para el Acueducto de Bogotá, en el que se definieron
las características de la EBAR Canoas de 38.5 m3/s; y además, se tuvieron en cuenta las
recomendaciones del fabricante de los equipos, ITT de Colombia, habida cuenta de su
experiencia a nivel internacional con equipos de esta magnitud.
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Anexo No. 4
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Tabla No. 9
Costo de Mantenimiento Alternativas. Propuesta Consorcio
ALTERNATIVA COSTO MANTENIMIENTO (USD)
1H 13.132.552
2H 16.244.268
3H 15.458.827
4H 11.858.629
1V 14.494.121
2V 16.298.639
3V 15.510.686
4V 13.088.191
El resumen de la evaluación económica se presenta en las siguientes Tablas.
Tabla No. 10
Evaluación económica. Alternativa disposición horizontal. Propuesta Consorcio
ITEM Alternativa
1H 2H 3H 4H
Costos equipos de bombeo 16.744.000 15.931.874 15.161.538 15.119.748
Costos obra civil 6.842.398 5.987.098 5.131.798 5.131.798
Costo inversión inicial 23.586.398 21.918.972 20.293.336 20.251.546
Costo operación: 9.744.501 9.744.501 9.860.360 9.831.969
Costos mantenimiento: 13.132.552 16.244.268 15.458.827 11.858.629
Costo total: 46.463.451 47.907.741 45.612.523 41.942.144
% sobre la más económica 112,2% 115,7% 110,2% 101,3%
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Anexo No. 4
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Tabla No. 11
Evaluación económica. Alternativa disposición vertical. Propuesta Consorcio
ITEM Alternativa
1V 2V 3V 4V
Costos equipos de bombeo 16.800.000 15.985.200 15.212.400 15.170.400
Costos obra civil 4.442.710 3.887.371 3.332.033 3.332.033
Costo inversión inicial 21.242.710 19.872.571 18.544.433 18.502.433
Costo operación: 9.744.501 9.744.501 9.860.360 9.812.763
Costos mantenimiento: 14.494.121 16.298.639 15.510.686 13.088.191
Costo total: 45.481.332 45.915.712 43.915.478 41.403.387
% sobre la más económica 110,0% 111,0% 106,0% 100,0%
Nota: El sufijo H hace referencia a las alternativas con disposición horizontal.
V indica alternativa con disposición vertical.
De las cifras anteriores se concluye que la alternativa más conveniente desde el punto de
vista económico es la alternativa 4 con disposición vertical, seguida de la disposición
horizontal. Esta alternativa corresponde a la instalación de 4 bombas de 42”x 42” más 2
unidades de suplencia del mismo tipo, una en cada recinto del pozo seco, para un total de 6
unidades instaladas. Esta resulta más conveniente que las que combinan distintos tamaños
de bombas o la que utiliza solo bombas de 36” x 36”, que presentan costos mayores entre
un 6%y 15%.
También se concluye del ejercicio que es conveniente solicitar curvas características que se
acomenden mejor a la necesidad del sistema en cuanto a caudal y altura dinámica de
manera que se obtengan eficiencias entre el 88 y 90%, lo cual redunda directamente en los
costos de operación. Se estima que este efecto puede implicar una reducción en dichos
costos estimados del orden del 3 al 5%.
3.1.3. Geometría y Características del Esquema Considerando la Norma NS-097
Como se mencionó anteriormente, a continuación se presenta un ejercicio de evaluación
similar al anterior teniendo presente la norma de diseño de estaciones de bombeo de
alcantarillado del Acueducto de Bogotá. En seguida se citan los principales parámetros que
solicita la norma y que tienen efecto directo sobre el comportamiento hidráulico, las
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Anexo No. 4
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operaciones de mantenimiento y control, así como la geometría de la estación y por
consiguiente sobre el costo de la estación.
La succión debe contar con los siguientes elementos:
Una válvula de compuerta tipo cuchilla de vástago ascendente.
Una unión de desmontaje tipo Dresser o equivalente.
Una reducción excéntrica.
Un codo de 90 grados de radio corto con brida en un extremo para conectar
por la parte inferior de la bomba. Esto implica el uso de una bomba de tipo
sumergible.
El diámetro de la tubería de succión, accesorios y válvulas, será determinada
de tal manera que la velocidad del fluido en ella no sea mayor a 2 m/s.
La descarga empezará a la salida de la bomba y contará con los siguientes elementos:
Una ampliación concéntrica con brida en un extremo para conectar a la brida de
la descarga de la bomba.
Una válvula anti-retorno “cheque” tipo bola instalada en posición horizontal.
Una unión de desmontaje tipo Dresser o similar.
Una válvula de compuerta tipo cuchilla de vástago ascendente, instalada en
posición horizontal.
Tubería y accesorios de descarga.
Con estas características se elaboró un esquema básico que permitiera patronar el tamaño
de la obra civil y realizar los cálculos hidráulicos con base en la disposición de los
elementos de control solicitados. La norma no especifica nada sobre la conveniencia del
tipo de montaje, sea horizontal o vertical; de cualquier forma se hace el ejercicio para las
dos configuraciones.
Desde el punto de vista hidráulico se mantienen los niveles mínimo y máximo en el pozo de
succión y se establece el nivel de bombeo en el punto más alto de la instalación en la cota
2.551,15 msnm, con lo cual la altura estática es igual a 12,95 m. El punto más alto de la
instalación se definió por encima del eje de la tubería horizontal previendo la energía para
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Anexo No. 4
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que haya escurrimiento a flujo libre hacia el codo de descarga, dejando un margen entre 1,5
y 2 diámetros desde la batea hasta el nivel de agua en el canal receptor de manera que
permita el desarrollo del codo y la aireación en la descarga, ver detalle en la Figura del
Anexo 4.4.
Bajo estos criterios de costos y la geometría de una instalación con 8 unidades de bombeo
se obtuvo un valor índice de obra civil de USD 869 164/unidad para disposición horizontal y
USD 708 112/unidad para disposición vertical.
Las memorias de cálculo hidráulico se presentan en el Anexo No. 4.4.
Tabla No. 12
Evaluación económica. Alternativa con disposición horizontal. Norma NS-097
ITEM Alternativa
1H 2H 3H 4H
Costos equipos de bombeo 22.232.000 21.195.874 20.243.538 20.159.748
Costos obra civil 8.691.635 7.605.181 6.518.726 6.518.726
Costo inversión inicial 30.923.635 28.801.055 26.762.264 26.678.474
Costo operación: 10.693.602 10.693.602 10.751.095 10.225.131
Costos mantenimiento: 17.436.867 21.611.484 20.640.475 15.811.571
Costo total: 59.054.104 61.106.141 58.153.834 52.715.176
% sobre la más económica 112,0% 115,9% 110,3% 100,0%
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Anexo No. 4
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Tabla No. 13
Evaluación económica. Alternativa con disposición vertical. Norma NS-097
ITEM Alternativa
1V 2V 3V 4V
Costos equipos de bombeo 22.288.000 21.249.200 20.294.400 20.210.400
Costos obra civil 7.081.124 6.195.983 5.310.843 5.310.843
Costo inversión inicial 29.369.124 27.445.183 25.605.243 25.521.243
Costo operación: 10.633.176 10.633.176 10.707.486 10.113.875
Costos mantenimiento: 19.228.867 21.665.856 20.692.334 17.436.428
Costo total: 59.231.167 59.744.216 57.005.064 53.071.545
% sobre la más económica 112,4% 113,3% 108,1% 100,7%
La tendencia en el resultado que se presenta en las Tablas No. 12 y No. 13, es similar al
ejercicio realizado con el esquema propuesto por el Consorcio en cuanto a que la
alternativa más favorable corresponde a la 4, sin embargo el esquema horizontal es
ligeramente más económico, seguido del vertical; las demás alternativas están por encima
de la más económica entre un 8% y 16%.
La tabla siguiente muestra la comparación entre los costos obtenidos con cada esquema de
estación de bombeo según la propuesta del Consorcio y el ajustado a la norma NS-097.
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Anexo No. 4
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Tabla No. 14
Comparación costos de esquemas. Propuesta Consorcio y según Norma NS-079
ITEM Alternativa
1H 2H 3H 4H
PROPUESTA CONSORCIO 46.463.451 47.907.741 45.612.523 41.942.144
SEGÚN NORMA NS-097 59.054.104 61.106.141 58.153.834 52.715.176
DIFERENCIA 12.590.653 13.198.401 12.541.311 10.773.032
DIFERENCIA PORCENTUAL 27,1% 27,5% 27,5% 25,7%
ITEM Alternativa
1V 2V 3V 4V
PROPUESTA CONSORCIO 45.539.819 45.974.198 43.899.116 41.403.387
SEGÚN NORMA NS-097 59.231.167 59.744.216 57.005.064 53.071.545
DIFERENCIA 13.691.348 13.770.017 13.105.948 11.668.158
DIFERENCIA PORCENTUAL 30,1% 30,0% 29,9% 28,2%
Nota: H hace referencia a las alternativas con disposición horizontal.
V indica alternativa con disposición vertical.
Las cifras de la Tabla anterior reflejan que el esquema propuesto por el Consorcio permite
ahorros alrededor del 28%, lo que representa un promedio aproximado de USD12,7
millones. Lo anterior a pesar de que las curvas características de las bombas se acomodan
mejor al esquema de instalación ajustado a la NS-097, y por lo tanto se trabaja con
eficiencias cercanas al tope de la curva. Los ahorros se perciben en todos los rubros del
presupuesto de análisis.
4. Esquema Recomendado por El Consorcio
A partir del anterior análisis se concluye que los costos del esquema propuesto por el
Consorcio son bastante menores que los obtenidos con el esquema ajustándose a la norma
NS-097.
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Anexo No. 4
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Las diferencias obedecen al menor consumo de energía y al menor costo de la obra civil en
virtud del esquema simplificado que propone el Consorcio, que suprime elementos de
control en la succión e impulsión proporcionando de todas formas una operación segura. A
su vez los costos de mantenimiento son ligeramente mayores en el esquema propuesto por
el Consorcio, sin embargo, éste se ve compensado ampliamente con los demás rubros del
proyecto.
La estación de bombeo de 6 unidades de 42” x 42” fue la configuración recomendada
debido a los costos y se recomienda dejar espacio para 2 futuras unidades, una por cada
recinto de la caseta de bombas, con lo que se tendría espacio para 8 unidades, similar al
mostrado en el Anexo No. 4.2, Plano M – 15.
El costo de la alternativa recomendada sin contemplar las unidades adicionales se presenta
en la siguiente Tabla, que incluyendo los costos de administración, utilidad e imprevistos.
Tabla No. 15
Estimativo de costos Alternativas propuesta Consorcio. USD
ITEM Alternativa 4H Alternativa 4V
Costos equipos de bombeo 15.119.748 15.170.400
Costos obra civil 5.131.798 3.332.033
Costo inversión inicial 20.251.546 18.502.433
Costo operación: 9.831.969 9.812.763
Costos mantenimiento: 11.858.629 13.088.191
Subtotal Costos: 41.942.144 41.403.387
Administración y utilidad (18%) 7.549.586 7.452.610
Imprevistos (30%) 12.582.643 12.421.016
Total Costos 62.074.373 61.277.013
% sobre la más económica 101,3% 100,0%
Nota: El estimativo de costo no incluye la instalación eléctrica.
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Anexo No. 4
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4.1. Configuración Vertical Versus Horizontal
La configuración recomendada es la de motores verticales localizados por encima del nivel
de desbordamiento del Rio Bogotá, localizados a una elevación de 2.545 msnm. El nivel
más alto del Rio Bogotá es de 2.542.98 m calculado para un periodo de retorno de 100
años. Los motores verticales estarán localizados en la parte superior del área de operación
de tal forma que son accesibles para el equipo de mantenimiento del Acueducto.
La diferencia en costo del sistema vertical respecto del horizontal en el esquema de
bombeo recomendado por el Consorcio, es apenas de un 1,3% en términos económicos,
aparentemente no resulta concluyente para el nivel de aproximación del ejercicio.
Sin embargo, existe un aspecto adicional que no está valorado económicamente en el
análisis que es la vulnerabilidad del sistema ante inundaciones, criterio que para el
Consultor es preponderante de acuerdo con la experiencia relatada en la Sección 5 del
presente Anexo, lo cual coincide con otras experiencias relatadas en el Taller No. 4 sobre
sistemas de bombeo de gran magnitud en otros sitios de Estados Unidos, que dieron lugar
al desarrollo industrial de las soluciones y al auge de las instalaciones de tipo vertical que
suprimen ese riesgo.
En el caso de que se instale el motor horizontal en un nivel inferior al nivel de operación de
las aguas residuales crudas, la cámara inferior estará siempre sujeta a inundarse por
debido a imponderables en la operación de las tuberías, válvulas, empaquetaduras o la
misma estructura.
Se pueden tomar las precauciones necesarias contempladas en las normas de diseño
vigentes de manera que reduzcan el riesgo al mínimo, pero la posibilidad de inundación no
se puede eliminar debido a problemas mecánicos, estructurales, errores humanos o
eventos naturales extremos.
Entre más grandes son los motores, mayor es su costo y más difícil su reposición por
aspectos de fabricación. El nivel inferior de la estación de bombeo está dividido en dos
cámaras independientes, según se acordó en desarrollo de los talleres de trabajo del
proyecto, esto con el fin de reducir el riesgo y asegurar que toda la estación de bombeo no
se pierda o quede inhabilitada debido a inundaciones.
Para reducir la vulnerabilidad de las instalaciones horizontales, se puede implementar un
mayor número de compartimientos o cámaras con la construcción de tabiques de
aislamiento y a la vez instalar motores con mayor especificación de impermeabilidad, lo que
resulta en estructuras más robustas. Lo anterior se traduce en un aumento de costos tanto
en la estructura como en los motores y redunda en los costos de mantenimiento, sin que se
elimine la vulnerabilidad del sistema
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Anexo No. 4
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Se solicitó realizar una evaluación costo/beneficio entre las bombas verticales y
horizontales, estas son las observaciones:
La disposición horizontal tiene un alto costo en su construcción debido a que su
estructura es muy grande.
La disposición horizontal requiere mayor ventilación para mantener ambiente seco
para los motores localizados en la parte inferior.
Las bombas verticales requerirán mayor mantenimiento para los ejes verticales y
rodamientos. El costo estimado de reposición es de USD126.000.
Los costos de mantenimiento para los motores verticales y horizontales deberían ser
de igual magnitud y es difícil de diferenciar entre estas dos configuraciones. Las
bombas verticales con rodamientos axiales tendrían que ser cambiadas con más
frecuencia. Los aspectos ambientales como la humedad y la concentración de
sulfuro de hidrogeno impactarán el mantenimiento y la vida útil del motor. Los
rodamientos del motor deben ser cambiados con el tiempo y esto afectara la vida
útil, los materiales, así como el monitoreo y mantenimiento adecuados.
La inundación es un criterio subjetivo y depende del riesgo que el Cliente esté
dispuesto asumir. El operador de la planta debe responder por la variación del
caudal (eventos en tiempos de lluvia) y los parámetros biológicos (temperatura,
variaciones de cargas, etc.) para que la operación diaria de la planta sea exitosa. Se
pierde potencialmente la mitad de la capacidad de la planta de bombeo del afluente
por un periodo prolongado debido a errores mecánicos, humanos o como resultado
de casos fortuitos. Estas situaciones la mayoría de las empresas conservadoras no
las tienen en cuenta en sus decisiones.
Un análisis de costo/beneficio mostraría (dependiendo de las hipótesis) que la
configuración del motor y bomba vertical es ligeramente más benéfica o equivalente
a la configuración horizontal.
La reducción del riesgo de los factores ambientales, sociales y políticos favorecen
la configuración de la bomba y el motor vertical.
De acuerdo con el anterior análisis y en concordancia con todos los elementos resultantes
del ejercicio económico de alternativas con configuración vertical y horizontal bajo el
esquema propuesto por El Consorcio suprimiendo algunos elementos de control y por otra
parte, con esquemas ajustados a los requerimientos de la Norma NS-097, El Consorcio
recomienda el esquema de disposición vertical básicamente porque elimina la
vulnerabilidad del sistema ante eventos de inundación sin perder seguridad operativa y de
mantenimiento.
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Anexo No. 4
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A continuación se presentan aspectos relacionados con la operación del sistema
recomendado por El Consorcio que tiene que ver con la operación del sistema y su acople
con el componente eléctrico.
4.2. Operación del Sistema
El sistema de control recomendado es un controlador de frecuencia variable (VFD), el cual
usa potencia electrónica para variar la frecuencia de la salida de energía al motor, de este
modo se regula la velocidad del mismo. La velocidad del motor (rpm) depende de la
frecuencia, es así que variando la salida de la frecuencia del VFD se controla la velocidad
del motor.
El variador de frecuencia ofrece las siguientes ventajas:
Ahorro de energía.
Motor de arranque de bajo consumo de corriente.
Reducción del estrés térmico y mecánico durante el encendido del motor.
Instalación sencilla.
Alto factor de potencia
Bajo KVA
Los variadores de frecuencia son una tecnología estándar que son usados por empresas y
la industria en aplicaciones de motores medianos y grandes.
Los motores de velocidad constante son otra opción, en el rango de 600 a 1200 HP el
motor AC requiere un arrancador que pueda reducir la afluencia de la entrada de corriente
en grandes motores de inducción AC.
Los arrancadores típicos son los siguientes:
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Anexo No. 4
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Tabla No. 16
Variadores de Frecuencia Típicos
Tipo de arrancador Corriente de arranque (% de los amperios con carga completa)
VFD 100%
Arrancador Estrella Delta 200 – 275%
Arrancador suave de estado solido 200%
Arrancador tipo Auto Transformador 400 – 500%
Arrancador “Part Winding” 400 – 500%
Arrancador tipo “Across the line” 600 – 800%
El arrancador suave de estado sólido es una tecnología que es ofrecida por varios
fabricantes de equipos eléctricos.
La producción de arrancadores es limitada y a menudo solo hay cierta cantidad de
unidades fabricadas para proveer repuestos y claro está para determinadas aplicaciones.
Los proveedores de equipos eléctricos incentivan el uso de arrancadores suaves. Si esta
tendencia continúa, la tecnología de los arrancadores suaves será un estándar en el futuro.
Ambos arrancadores, VFD y los suaves se basan en potencia electrónica. Esto es similar
en la nueva tecnología aplicada en los automóviles.
En el caso que un sistema de bombeo de velocidad constante sea adoptado, se
recomienda el uso de arrancadores suaves de estado sólido para las aplicaciones con
motores grandes AC.
Se ha sugerido mezclar los controles:
Unidades de VDF para manejar las cargas base con incremento o disminución del flujo hasta caudales ligeramente por encima del caudal medio.
Unidades de velocidad constante para manejar los caudales de creciente mayores al caudal medio en razón de su eventualidad.
Este sistema híbrido fue usado cuando el arrancador suave de estado sólido fue introducido
y los problemas operativos eran comunes. Esta filosofía de controles depende del adelanto
o el atraso de las unidades. Sin embargo, cuando una unidad esta fuera de operación por
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Anexo No. 4
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mantenimiento entonces el sistema puede operar con VFD o velocidad constante. Los
controles se vuelven complicados. Nuestra recomendación es que los arrancadores
mencionados se adapten estratégicamente.
Como se mencionó anteriormente las cotas de nivel claves de operación son las siguientes:
Tabla No. 17
Niveles de operación de la Estación de bombeo
Nivel (metros)
Cota solera del Interceptor izquierdo de Salitre, IIS. 38,14
Rango de operación normal Nivel de agua Máximo Nivel de agua Mínimo
40,20 38,20
Para la operación del arrancador VFD el nivel de operación del punto de ajuste se
establece en el pozo húmedo. Por ejemplo el punto de ajuste del VFD podría ser a un nivel
39,20. A medida que el nivel del agua sube la velocidad de la bomba aumenta para
coincidir el rango del flujo y mantener el punto de ajuste de la elevación. Como el flujo
continúa aumentando una bomba adicional es activada. La velocidad de todas las unidades
de bombeo son ajustadas para que coincida con las otras. Si el flujo se incrementa
entonces la velocidad de la operación de todas las bombas se aumenta proporcionalmente.
La estrategia de la operación es mantener el punto de ajuste de la elevación del agua. El
punto de ajuste de la elevación puede ser ajustada por el operador. También puede ser
llevado al nivel de 38,20 para promover el lavado en el interceptor izquierdo. No obstante, el
consumo de energía aumentará con el metro extra de cabeza de bombeo.
La estrategia de la velocidad constante también usa el punto de ajuste de elevación para
encender o apagar las bombas. Esto depende del volumen de agua residual cruda
almacenada en el interceptor izquierdo. Subir o bajar el nivel de agua en el interceptor
izquierdo permite que el sistema de bombeo de velocidad constante opere en forma
continua durante 24 horas.
En el Anexo No. 4.5 la estrategia de operación para ambas bombas son tabuladas
diariamente de la siguiente manera:
Tiempo seco típico con un flujo de 4,5 m³/s.
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Anexo No. 4
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Tiempos de lluvia para un flujo de 4,5 m³/s con un Q pico de 9 m³/s.
Tiempo seco típico a un flujo de 7,0 m³/s.
Tiempo húmedo a un flujo de 7,0 m³/s con un Q pico de 14 m³/s.
Estos escenarios se analizaron para la opción No. 1: (3-42”x42” unidades y 4-36”x36”
unidades) y la opción No.2: (3-48”x48” unidades y 3-36”x36” unidades). Adicionalmente, las
bombas fueron secuenciadas para tratar de operar todas las bombas al mismo tiempo. Las
observaciones al respecto son las siguientes:
VFD: Manteniendo el punto de ajuste a un nivel de 39,20, el tiempo de operación de la
bomba fue mayor. El sistema opera automáticamente y requiere únicamente de
seguimiento.
Velocidad constante: Los niveles de agua varían a lo largo del día en aproximadamente 1
metro. Se debe desarrollar un protocolo de operación similar al canal de aguas negras.
Permite a los niveles del agua un incremento para los flujos bajos y el bombeo de salida al
interceptor antes de los flujos altos. Algunos sólidos se acumularán y serán lavados para
que salgan del interceptor. Se requiere de un operador que supervise la operación de las
bombas para asegurar el volumen de almacenamiento y el número de bombas en
operación se mantienen en equilibrio y provee una adecuada capacidad de respuesta en
tiempos de lluvia.
La tecnología de estado sólido es recomendada para cualquiera de los motores VFD o de
velocidad constante. El Consorcio recomienda que se utilice la tecnología VFD para esta
aplicación con el fin de reducir los recursos del operador y mantener el mejoramiento de las
condiciones hidráulicas en el interceptor izquierdo reduciendo los aumentos repentinos a la
planta de tratamiento.
El Consorcio considera que el uso de los variadores de frecuencia puede ser optimizado en
razón de su costo, utilizando estos elementos para el ajuste de la operación de los equipos
con el caudal afluente en condiciones desde el caudal mínimo hasta un caudal ligeramente
por encima del caudal medio, que corresponde a la condición promedio y de mayor
frecuencia, dejando los caudales mayores con velocidad constante.
Teniendo presente la instalación recomendada de 6 unidades de bombeo de 42” x 42” en
disposición vertical, se podría utilizar un par de variadores de frecuencia para contar
siempre con uno de respaldo, los cuales serán conmutables para iniciar la operación de las
dos primeras unidades, incluso considerando la posibilidad de utilizarlo en una tercera
unidad para atender el criterio del caudal indicado, dejando el encendido de las tres
unidades restantes con velocidad constante, cuyo efecto económico será marginal, pues
está asociado a los eventos de lluvia.
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Anexo No. 4
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4.3. Armónico
En Colombia la energía de tres fases AC opera típicamente a 60 hertz (60 ciclos en un
segundo). Esto es llamado frecuencia fundamental. Un armónico es cualquier forma actual
en un múltiplo entero de la frecuencia fundamental, por ejemplo para proveer energía de 60
hertz, los armónicos serian a 120 hertz, 180 hertz, 240 hertz, 300 hertz, etc. Los armónicos
que son múltiplos de 2 o 3 no son nocivos porque se anulan. Esto solo deja el 5º, 7 º, 11 º y
13 º armónicos. La magnitud de los armónicos producidos por el VFD es mayor para los
armónicos de orden inferior (5 º, 7 º y 11 º) y baja rápidamente para el 13 º y los armónicos
mayores.
Los armónicos pueden causar algunos disturbios en los sistemas eléctricos. Los armónicos
de orden inferior pueden causar sobre calentamiento en los motores, transformadores y
conductores. La determinación del límite para la distribución armónica requiere mediciones
de campo en el lugar, en el cual el sistema eléctrico de la planta esté conectado a la
alimentación de entrada. Esto no es posible en este momento y cualquier estudio predictivo
seria únicamente un ejercicio académico.
En orden de mitigar los amónicos los VFD de “pulso múltiple” son instalados. Hay un
mínimo de seis rectificadores para las tres fases AC VFD. El driver de seis pulsos tiene seis
rectificadores, el cual es el diseño estándar original ofrecido por la mayoría de los
fabricantes de VFD, Debido a las preocupaciones señaladas en el último taller acerca de
los armónicos, se propone suministrar un drive de 18 pulsos con seis rectificadores los
cuales ofrecen más protección. La corriente conectada a cada conjunto de rectificadores es
desfasada, a continuación, algunos de los armónicos producidos por un conjunto de
rectificadores será de polaridad opuesta de los armónicos producidos por el otro conjunto
de rectificadores. Las dos formas de consumo afectivamente se anulan entre sí.
El uso del sistema VFD con rectificadores de 18 pulsos es un diseño conservador que se
aproxima a mitigar el impacto de los armónicos a la electricidad y los equipos eléctricos.
4.4. Medidores de Caudal
Cada tubo de descarga tiene un tramo recto total de 9,9 metros. Para instalar un medidor
magnético de caudal, los criterios convencionales de 8 diámetros no se cumplen. Se
propone utilizar un medidor de caudal de acceso múltiple por ultrasonido de tipo
“Accusonic” en cada tubería de descarga. La configuración de cuatro trayectorias cruzadas
acústicas pueden dar una precisión del 1.0% de caudal de carga cuando están localizadas
a menos de 5 diámetros aguas abajo desde un codo de la tubería.
La configuración de cuatro trayectorias cruzadas promedia la velocidad del flujo del vector
debido a la bomba centrifuga y al codo de la tubería. La precisión en la medida del flujo es
igual o mejor que la de una canaleta Parshall.
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Anexo No. 4
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4.5. Válvulas sifón
En el Plano M-14 (Anexo No. 4.3) se muestra una válvula eléctrica de sifón. La operación
típica se presenta cuando se activa la bomba individual y se cierra la válvula de sifón. La
válvula cerrada actúa como una válvula de alivio de aire, permitiendo que el aire atrapado
sea liberado en el codo de 180º de la tubería. Cuando se apaga la bomba, la válvula sifón
se abre para permitir que el aire se devuelva a los acoples de 180º. Los acoples de la
tubería están a mayor elevación que la línea de flujo de descarga del canal.
Cuando se usa la válvula sifón a 7 m³/s se hace un ahorro aproximado de 129 kw-h o
USD135.600 por año, calculado a USD0,12/kw-h.
La Tabla No.17 presenta la reducción en la altura estática por el uso de la válvula de sifón
La única preocupación es que cuando la válvula eléctrica falla, existe la posibilidad de que
el flujo pueda devolverse por la válvula sifón a través de la tubería y la bomba. El motor
tendría un dispositivo tipo “Ratchet” para prevenir la inversión del giro del mismo. Los
acoples de las tuberías tendrán un detector de flujo que monitorea y da alarma cuando el
flujo se devuelve.
El esquema de la tubería de descarga elimina grandes válvulas de “cheque” y de
aislamiento, las cuales tienen un costo inicial alto y pérdidas hidráulicas que resultan en
costos adicionales de energía así como en mayores requerimientos de mantenimiento
rutinario. La configuración se ha usado con éxito en drenajes de baja cabeza y aplicaciones
en aguas residuales por más de 75 años.
En este caso el efecto del golpe de ariete será soportado por los elementos del sistema, el
cual será contrarrestado o disipado con la ayuda del volumen de agua presente en el pozo
de succión.
Tabla No. 18
Reducción en la altura estática por el uso de la válvula de sifón
Nivel (metros)
Eje del codo de descarga de la tubería 49,70
Nivel máximo de agua en el canal de
descarga
48,15
Diferencia 1,55
Producto Final Julio 2011
Anexo No. 4
CAR Página 4-28
ESTACIÓN DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
4.6. Características del Esquema Recomendado
Como conclusión de los análisis anteriores, El Consorcio recomienda para la estación de bombeo de entrada a la PTAR, el esquema de tipo vertical simplificado sin válvula de cuchilla ni válvula de cheque en la impulsión e incluyendo la válvula de sifón en la parte alta de la conducción y un sistema de protección del motor tipo “Rachet” contra la inversión del giro. El esquema propuesto consiste en un sistema de bombeo con seis (6) bombas centrífugas de 42”x42”, de eje vertical, instaladas en la parte inferior del pozo seco. Cada trío de bombas quedará en cada uno de los dos recintos previstos para reducir la vulnerabilidad del sistema (ver Plano M-13). En cada conjunto de bombas operarán dos y la otra será de suplencia. En la estación de bombeo se debe dejar espacio para dos (2) unidades de bombeo futuras, una en cada recinto. Los motores quedarán instalados en la plataforma superior de la casa de máquinas sobre la cota 2.545 msnm, por encima del nivel de inundación del Río Bogotá para un periodo de retorno (2.542,98 msnm). Cada bomba operará con un caudal estimado de 3,9 m³/s y una altura dinámica de 13 m y cada motor tendrá una potencia estimada de 610 kw (820 HP). A la entrada al bombeo se tiene una compuerta de esclusa para cierre del sistema, seguido de un codo especial diseñado por el US Army Corps of Engineers, modelo ETL-110-2-327, que reduce las pérdidas de energía hasta la bomba. La impulsión es una tubería de acero de 54 pulgadas de diámetro en acero con una válvula de sifón eléctrica de 12 pulgadas instalada en la parte superior, tal como se aprecia en los Planos M-13 a M-16. Como se mencionó anteriormente, la instalación simplificada ofrece un ahorro del orden del 28% en el costo a nivel de comparación de alternativas, respecto del esquema tipo indicado por la norma NS-097 del Acueducto. Si bien el costo del conjunto bomba-motor es similar en cualquier esquema, el ahorro resultante en el esquema simplificado propuesto por El Consorcio se fundamenta en el menor consumo de energía y menor costo de la obra civil requerido. Se resalta que a pesar de las simplificaciones en el montaje electromecánico del esquema propuesto por El Consorcio, éste ofrece una condición segura de operación y mantenimiento, que se ha aplicado con éxito en múltiples instalaciones en ciudades de los Estados Unidos y otros países de acuerdo con la experiencia del Consorcio.
5. Aparte Técnico
Bombas de sumidero
En 1999 Hazen and Sawyer fue elegido por la ciudad de Hollywood en la Florida para
mejorar la estación de bombeo del afluente de las aguas residuales crudas. Las bombas
Producto Final Julio 2011
Anexo No. 4
CAR Página 4-29
ESTACIÓN DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
existentes instaladas en 1956, eran bombas de flujo mixto verticales con motores verticales
directamente conectados.
Las bombas y los motores fueron ubicados en el nivel inferior del pozo seco. Este se inundó
dos veces causando grandes daños a los motores. Una de las tuberías de succión
expuesta tenía 48” x 24” de soporte. La conexión de un diámetro de 24” tenía una válvula
de aislamiento y un acople de succión. En el caso de inundación, la bomba se debía activar
y la válvula con aislamiento de 24” se debía abrir, mientras que la válvula de 48” debía
cerrarse. Desafortunadamente cuando la inundación ocurrió la secuencia de las válvulas no
operó. Una vez que los motores quedaron sumergidos en las aguas residuales el sistema
colapsó.
La actualización consistió en instalar 4 unidades con un motor vertical de 600 HP en el nivel
superior conectados a las nuevas bombas de caudal mixto con un eje vertical extendido. La
válvula original de 24” que bombea hacia afuera se suspendió. Con los motores localizados
en el nivel superior, la bomba de conexión debería tener una mejor oportunidad para operar
en el evento en que se inunde la cámara de bombeo. Para la Planta El Salitre se propone
instalar dos bombas de sumidero sumergibles en cada pozo seco.
Estas bombas tendrían la capacidad de remover el sello y el derrame de agua de descarga.
Además, una bomba sumergible de mediano tamaño sería instalada para bombear hacia
afuera de la cámara en caso de inundación. Con solo las bombas centrifugas de flujo mixto
localizadas en el nivel inferior, cualquier suspensión de la operación sería temporal hasta
que la causa de la inundación sea reparada. El propósito de la conexión de succión se
muestra en el Plano M-16. El arreglo de las tuberías no es conducente a la bomba de
conexión de salida.
CAR
PLANOS HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Producto Final – Anexo 4.1
Planos
Producto Final
Anexo No. 4.1
CAR Página 4.1-1
PLANOS HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Los Planos relacionados con la Estación de bombeo se encuentran en el Anexo No. 28 -
Planos Básicos de Diseño Básico Referencial. A continuación se muestra la lista.
Lista de Planos Relacionados con la Estación de Bombeo
Número Nombre
M – 07 Trabajos de Cabecera – Planta de Localización
M – 09 Estructura de By-pass, Cribado y Área de Cribado – Planta
M – 10 Estructura de By-pass, Cribado y Área de Cribado – Planta El. 40
M – 11 Estructura de By-pass, Cribado y Área de Cribado - Sección
M – 12 Canales de Rejillas Gruesas y Finas – Detalle
M – 13 Estación de Bombeo (Configuración Bombas de eje Vertical) – Planta
M – 14 Estación de Bombeo (Configuración Bombas de eje Vertical) – Secciones –
Hoja 1
M – 15 Estación de Bombeo (Configuración Bombas de eje Vertical) – Secciones –
Hoja 2
M – 16 Detalles - Toma en la Succión de las Bombas
M – 17 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa) Planta Inferior
M – 18 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa) Planta Superior
M – 19 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa)
Secciones - Hoja 1
M – 20 Estación de Bombeo – Bombas de Eje Horizontal (Alternativa)
Secciones - Hoja 2
CAR
ESTACION DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Producto Final – Anexo No. 4.2
Brochure y Oferta de las Bombas Centrífugas
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000Flow Rate (m3/h)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Tota
lDyn
amic
Hea
d(m
)
05
10152025
NPS
HR
(m)
0200400600800
1000
Pow
er(k
W)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Effic
ienc
y(%
)
System Curve
July 15, 2010
Rated Point12,600 m3/h at 14 m TDH
TDH
Efficiency
NPSHR
Power
Bogota, ColombiaITT Flygt Curve Number 74243
42 x 42 WSY at 440 RPM
0 2500 5000 7500 10000Flow Rate (m3/h)
0
5
10
15
20
25
Tota
lDyn
amic
Hea
d(m
)
05
10152025
NPS
HR
(m)
0100200300400500
Pow
er(k
W)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Effic
ienc
y(%
)
System Curve
July 15, 2010
Rated Point8,388 m3/h at 14 m TDH
TDH Efficiency
NPSHR
Power
Bogota, ColombiaITT Flygt Curve Number 74241
36 x 36 WSY at 440 RPM
Raul Junca
SALES MANAGER
ITT Colombia Ltda.
Carrera 85D N° 46A‐65, Bodega 18, Complejo Logístico San Cayetano Bogotá, Tel 571 4 10 32 81 Fax 571 4 1032 53 [email protected]
August 6, 2010
Señores
Alfonso Carvajal Bogota
Presupuesto 10‐
Ref Pumps for WWTP SALITRE Dear Eng Carvajal Based in our last phone conversation, attached we send three options: Option A. Each pump with capacity: 3.5 m3/sec Quantity four (4) ITT Water & Wastewater dry pit pump, model 42 x 42 WSY rated at 12,600 m3/hr at 14 m. of TDH while running at 440 rpm. Pump is complete with baseplate, coupling & guard and a performance test. Quantity four (4) 650 kW, 440 rpm motor, 4160 volts is included in the base price. Pricing is FAS port of export. Total Net Price: US $2,470,000* Pricing is FAS port of export Total Net Price: US $2,964 ,000 * Pricing is DDP installation site plus sales tax Option B. Each pump with capacity: 2.8 m3/sec Quantity five (5) ITT Water & Wastewater dry pit pump, model 42 x 42 WSY rated at 10,080 m3/hr at 14 m. of TDH while running at 440 rpm. Pump is complete with baseplate, coupling & guard and a performance test. Quantity five (5) 500 kW, 440 rpm motor is included in the base price. Pricing is FAS port of export. Total Net Price: US $2,754,000 * Pricing is FAS port of export Total Net Price: US $3,305 ,000 *Pricing is DDP installation site plus sales tax Option B. Each pump with capacity: 2,33 m3/sec
Quantity six (6) ITT Water & Wastewater dry pit pump, model 36 x 36 WSY rated at 8,388 m3/hr at 14 m. of TDH while running at 440 rpm. Pump is complete with baseplate, coupling & guard and a performance test. Quantity six (6) 400 kW, 440 rpm motor is included in the base price. Pricing is FAS port of export. Total Net Price: US $2,723,000 *Pricing is FAS port of export Total Net Price: US $3,268 ,000 *Pricing is DDP installation site plus sales *Budgetary price is subject to change depending upon actual system requirements.
If you have any questions, please feel free to contact me.
Regards, RAUL JUNCA
Mixed Flow Dry Pit Pump
Parts and Material List
PART NAME MATERIAL ASTM #/UNS#
Casing Cast Iron A48, CL 30
Suction Nozzle Cast Iron A48, CL 30
Casing Cover Cast Iron A48, CL 30
Handhole Covers Cast Iron A48, CL 30
Enclosed Impeller Cast Iron A48, CL 30
Shaft Carbon Steel 1045
Wear Rings 420 Stainless Steel A743, CA40
Shaft Sleeve 420 Stainless Steel A743, CA40
Radial Bearings Ball Bearing N/A
Thrust Bearing Roller Bearing N/A
Packing Teflon N/A
Bearing Bracket Carbon Steel A36
Bearing Housing Cast Iron A48, CL 30
Bearing Cover Cast Iron A48, CL 30
Gland And Seal Cage Bronze B584, C93200
Pump Support / Base Carbon Steel A36
Horizontal Models 100-150 Standard Coupling – Dimensions
36 x 36 WSY-H 36” Suction 36” Discharge
(Dimensions in Inches)
Suct. Disch. CP PD X Y Z
36 36 135.4 39.5 48.75 52.6 34
Horizontal Models 100-150 Standard Coupling – Dimensions
42 x 42 WSY-H 42” Suction 42” Discharge
(Dimensions in Inches)
Suct. Disch. CP PD X Y Z
42 42 158 48.5 59.75 63.1 42
CAR
ESTACION DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Producto Final – Anexo No 4.3
Memorias de Cálculo
Configuración Propuesta por El Consorcio
RESUMEN DE COSTOS
HORIZONTAL VERTICAL
ITEM Alternativa
1H Alternativa
2H Alternativa
3H Alternativa
4H Alternativa
1V Alternativa
2V Alternativa
3V Alternativa
4V
Costos equipos de bombeo 16,744,000 15,931,874 15,161,538 15,119,748 16,800,000 15,985,200 15,212,400 15,170,400
Costos obra civil 6,842,398 5,987,098 5,131,798 5,131,798 4,442,710 3,887,371 3,332,033 3,332,033
Costo inversión inicial 23,586,398 21,918,972 20,293,336 20,251,546 21,242,710 19,872,571 18,544,433 18,502,433
Costo operación: 9,744,501 9,744,501 9,860,360 9,831,969 9,802,988 9,802,988 9,843,997 9,812,763
Costos mantenimiento: 13,132,552 16,244,268 15,458,827 11,858,629 14,494,121 16,298,639 15,510,686 13,088,191
Costo total: 46,463,451 47,907,741 45,612,523 41,942,144 45,539,819 45,974,198 43,899,116 41,403,387
% sobre la más económica 112.2% 115.7% 110.2% 101.3% 110.0% 111.0% 106.0% 100.0%
HORIZONTAL VERTICAL
ITEM Alternativa
1H Alternativa
2H Alternativa
3H Alternativa
4H Alternativa
1V Alternativa
2V Alternativa
3V Alternativa
4V
PROPUESTA CONSORCIO 46,463,451 47,907,741 45,612,523 41,942,144 45,539,819 45,974,198 43,899,116 41,403,387
SEGÚN NORMA NS-097 59,054,104 61,106,141 58,153,834 52,715,176 59,231,167 59,744,216 57,005,064 53,071,545
DIFERENCIA 12,590,653 13,198,401 12,541,311 10,773,032 13,691,348 13,770,017 13,105,948 11,668,158
DIFERENCIA PORCENTUAL 27.1% 27.5% 27.5% 25.7% 30.1% 30.0% 29.9% 28.2%
COMPARACION DE COSTOS SEGÚN ESQUEMAS Y DISPOSICION DE LOS ESQUIPOS DE BOMBEO
Procedimiento de cálculo hidráulico sistema de bombeo PTAR Salitre
De acuerdo con lo indicado en el informe, el estimativo de pérdidas de energía en el sistema de
bombeo se hizo por medio de la ecuación de Darcy- Weisbach, cuya expresión simplificada en
función de la altura de velocidad, es como sigue.
En donde,
haccesorio es la pérdida en el elemento, por fricción o local.
k es el coeficiente de pérdidas por fricción o por pérdidas locales, adimensional,
v es la velocidad del flujo, m/s,
g es la aceleración de la gravedad, m/s²,
es
es la altura de velocidad, m
Para la instalación del sistema de bombeo se determinó el coeficiente k de la siguiente forma.
1. Pérdidas por fricción en tuberías
En donde,
f es el coeficiente de fricción de Darcy; para tuberías rugosas según la anterior expresión
(Eddy-Metcalf).
D es el diámetro de la tubería, m.
Ks es la rugosidad absoluta de la tubería, 0.00045 m, tomado del RAS-2000.
2. Pérdidas locales
- Por entrada, K = 0.78
g
vk
accesorioh
2
2
D
Lfktuberia
74.12
log21
ks
D
f
g
vhv
2
2
- En codo 90º radio corto, con f en función del diámetro y la rugosidad absoluta del
elemento
fK *20
- Estrechamiento (reducción) o Ensanchamiento (Ampliación)
4
1
2
2
1
212
D
D
D
DSen
K
En donde,
constante, igual a 0.80 para reducción ó 2.6 para ampliación.
θ es el ángulo de la arista con el eje y
D1 y D2 los diámetros de entrada y salida del elemento, D2 < D1
- Codo 90º radio corto y salida, K = 1.5
- Válvula de bloqueo tipo cuchilla, K= 0.19 (Catálogo fabricante DeZurik – Crane)
- Válvula antirretorno, K= 0.80 (Catálogo fabricante VAG-Zeta)
Se calculan los coeficientes por cada concepto y elemento y se aplican a cada caudal con su
respectiva la altura de velocidad, así se obtiene la pérdida de energía correspondiente a dicho
elemento. Las pérdidas de energía por fricción y locales se totalizan para el rango de caudales
desde 0 hasta el caudal de diseño para obtener la curva de operación del sistema, tal como se
ilustra en las tablas y figuras siguientes.
Se incluye una figura del esquema de bombeo con la numeración de los elementos
considerados en el cálculo que se relacionan en las tablas de resumen de cada alternativa.
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 49.7 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 2.65
Altura estática máxima (m): 11.5
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.15
Altura total de bombeo (m): 12.65
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 2.65 m3/s
TDH = 12.70 m
Ds = 36 in (diametro de succión)
Dd = 36 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 36" x 36" EN MONTAJE HORIZONTAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería
Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)
Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:
Diámetro succión bomba: 36 in 0.9144 m
Diámetro tubería de succión: 52 in 1.321 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.035 m/s
Velocidad diámetro 2 1.93 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descarga
Diámetro descarga bomba 36 in 0.9144 m
Diámetro tubería de descarga: 48 in 1.1617 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.035 m/s
Velocidad diámetro 2 2.270 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1A. Tubería de acero 52''de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 52'' 3. Estrechamiento excéntrico 52'' a 36''
Diámetro (m): 1.3208 Diámetro 1 (m): 1.3208
Coef de fricción: 0.0153 Diámetro 2 (m): 0.9144
Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6923
Área (m2): 1.3701 Cte de perdidas (K): 0.19 Angulo θ: 25
Cte de perdidas (K): 0.0279 Cte de perdidas (K): 0.3925
5. Entrada tubería 52'' 1. Codo a 90° , 52'' de diámetro
Diámetro (m): 1.3208 Diámetro (m): 1.3208
Área (m2): 1.3701 Coef de fricción: 0.0153
Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.3069
6. Tubería de acero 48'' de diámetro 9. Ensanch concent 36'' a 48''
Diámetro (m): 1.2192 Diámetro 1 (m): 0.9144
Coef de fricción: 0.0156 Diámetro 2 (m): 1.2192
Longitud (m): 21.90 Rel diámetros β: 1.3333
Área (m2): 1.1675 Angulo θ: 33.4
Cte de perdidas (K): 0.2804 Cte de perdidas (K): 0.1430
10. Codo a 90° , 48'' de diámetro 11. Tubería de acero 48'' de diámetro 12. Codo a 90° , 36'' de diámetro 13. Salida a tanque , 48'' de diámetro
Diámetro (m): 1.2192 Diámetro (m): 1.2192 Diámetro (m): 1.2192
Coef de fricción: 0.0156 Coef de fricción: 0.0156 Coef de fricción: 0.0156
Cantidad: 3 Longitud (m): 13.5 Cantidad: 1 Cantidad: 1
Área (m2): 1.17
Cte de perdidas (K): 0.3122 Cte de perdidas (K): 0.1729 Cte de perdidas (K):0.3122 Cte de perdidas (K):1.5000
SUCCIÓN
DESCARGA
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
1. Codo a 90° , 52'' de diámetro 0.0021 0.0083 0.0187 0.0333 0.0521 0.0750 0.1021 0.1333 0.1687 0.2083 0.2520 0.2999
0.0002 0.0008 0.0017 0.0030 0.0047 0.0068 0.0093 0.0121 0.0153 0.0189 0.0229 0.0272
0.0013 0.0050 0.0113 0.0201 0.0314 0.0453 0.0616 0.0805 0.1019 0.1258 0.1522 0.1811
0.0027 0.0107 0.0240 0.0426 0.0666 0.0959 0.1305 0.1705 0.2158 0.2664 0.3223 0.3836
0.0053 0.0212 0.0476 0.0847 0.1324 0.1906 0.2594 0.3388 0.4288 0.5294 0.6406 0.7624
0.0026 0.0105 0.0236 0.0419 0.0655 0.0944 0.1285 0.1678 0.2123 0.2622 0.3172 0.3775
0.0013 0.0053 0.0120 0.0214 0.0334 0.0481 0.0655 0.0856 0.1083 0.1337 0.1618 0.1925
0.0088 0.0350 0.0788 0.1401 0.2189 0.3152 0.4291 0.5604 0.7093 0.8757 1.0595 1.2609
0.0016 0.0065 0.0145 0.0259 0.0404 0.0582 0.0792 0.1034 0.1309 0.1616 0.1955 0.2327
0.0029 0.0117 0.0263 0.0467 0.0730 0.1051 0.1430 0.1868 0.2364 0.2919 0.3532 0.4203
0.0140 0.0561 0.1262 0.2244 0.3506 0.5048 0.6871 0.8975 1.1359 1.4023 1.6968 2.0194
Perdidas totales (m): 0.0428 0.1710 0.3849 0.6842 1.0690 1.5394 2.0953 2.7367 3.4637 4.2761 5.1741 6.1576
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la l ínea de bombeo 1.07 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 11.50 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 9.50 m
Es la altura total de bombeo: 12.57 m = 41.24 feet
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
h min (m) 11.50 11.54 11.67 11.88 12.18 12.57 13.04 13.60 14.24 14.96 15.78 16.67 17.66
h max (m) 9.5 9.54 9.67 9.88 10.18 10.57 11.04 11.60 12.24 12.96 13.78 14.67 15.66
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.235
Hs Sumergencia requerida (m): -2.58
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 36" X 36"
11. Tubería de acero 48'' de diámetro
10. Codo a 90° , 48'' de diámetro
9. Ensanch concent 36'' a 48''
12. Codo a 90° , 36'' de diámetro
6. Tubería de acero 48'' de diámetro
1A. Tubería de acero 52''de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 52''
5. Entrada tubería 52''
ACCESORIO
3. Estrechamiento excéntrico 52'' a 36''
CAUDAL (m3/s)
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
13. Salida a tanque , 48'' de diámetro
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 36" X 36"
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 36" x 36"
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 2.7 12.5 87.0% 4.57 381 405
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 2.87 10.95 86.0% 4.57 358 381
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 49.7 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Cap. estimada de la bomba (m3/s): 3.8
Altura estática máxima (m): 11.5
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.15
Altura total de bombeo (m): 12.65
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba ITT SSF 42" x 42" con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 3.8 m3/s
TDH = 14.1 m
Ds = 42 in (diametro de succión)
Dd = 42 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGA EN MONTAJE HORIZONTAL 42" x 42"
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería
Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)
Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:
Diámetro succión bomba: 42 in 1.0668 m
Diámetro tubería de succión: 62 in 1.575 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.251 m/s
Velocidad diámetro 2 1.95 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descarga
Diámetro descarga bomba 42 in 1.0668 m
Diámetro tubería de descarga: 54 in 1.3912 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.251 m/s
Velocidad diámetro 2 2.572 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1A. Tubería de acero 62''de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 62'' 3. Estrechamiento excéntrico 62'' a 42''
Diámetro (m): 1.5748 Diámetro 1 (m): 1.5748
Coef de fricción: 0.0148 Diámetro 2 (m): 1.0668
Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6774
Área (m2): 1.9478 Cte de perdidas (K): 0.18 Angulo θ: 25
Cte de perdidas (K): 0.0225 Cte de perdidas (K): 0.4449
5. Entrada tubería 62'' 1. Codo a 90° , 62'' de diámetro
Diámetro (m): 1.5748 Diámetro (m): 1.5748
Área (m2): 1.9478 Coef de fricción: 0.0148
Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.2956
6. Tubería de acero 54'' de diámetro 9. Ensanch concent 42'' a 54''
Diámetro (m): 1.3716 Diámetro 1 (m): 1.0668
Coef de fricción: 0.0152 Diámetro 2 (m): 1.3716
Longitud (m): 21.90 Rel diámetros β: 1.2857
Área (m2): 1.4776 Angulo θ: 33.4
Cte de perdidas (K): 0.2430 Cte de perdidas (K): 0.1166
10. Codo a 90° , 54'' de diámetro 11. Tubería de acero 54'' de diámetro 12. Codo a 90° , 42'' de diámetro 13. Salida a tanque , 54'' de diámetro
Diámetro (m): 1.3716 Diámetro (m): 1.3716 Diámetro (m): 1.3716
Coef de fricción: 0.0152 Coef de fricción: 0.0152 Coef de fricción: 0.0152
Cantidad: 3 Longitud (m): 13.5 Cantidad: 1 Cantidad: 1
Área (m2): 1.48
Cte de perdidas (K): 0.3044 Cte de perdidas (K): 0.1498 Cte de perdidas (K):0.3044 Cte de perdidas (K):1.5000
De acuerdo con el catalogo de valvulas
de compuerta DeZurik
SUCCIÓN
DESCARGA
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5 6
1. Codo a 90° , 62'' de diámetro 0.0010 0.0040 0.0089 0.0159 0.0248 0.0357 0.0573 0.0635 0.0804 0.0993 0.1201 0.1429
0.0001 0.0003 0.0007 0.0012 0.0019 0.0027 0.0044 0.0048 0.0061 0.0076 0.0092 0.0109
0.0006 0.0025 0.0055 0.0098 0.0154 0.0221 0.0355 0.0393 0.0498 0.0615 0.0744 0.0885
0.0015 0.0060 0.0134 0.0239 0.0374 0.0538 0.0863 0.0956 0.1210 0.1494 0.1808 0.2152
0.0026 0.0105 0.0236 0.0419 0.0655 0.0943 0.1513 0.1677 0.2122 0.2620 0.3170 0.3772
0.0014 0.0057 0.0128 0.0227 0.0355 0.0511 0.0819 0.0908 0.1149 0.1418 0.1716 0.2042
0.0007 0.0027 0.0061 0.0109 0.0170 0.0245 0.0393 0.0436 0.0551 0.0681 0.0824 0.0980
10. Codo a 90° , 54'' de diámetro 0.0053 0.0213 0.0480 0.0853 0.1332 0.1919 0.3078 0.3411 0.4317 0.5330 0.6449 0.7675
11. Tubería de acero 54'' de diámetro 0.0009 0.0035 0.0079 0.0140 0.0219 0.0315 0.0505 0.0560 0.0708 0.0874 0.1058 0.1259
0.0018 0.0071 0.0160 0.0284 0.0444 0.0640 0.1026 0.1137 0.1439 0.1777 0.2150 0.2558
0.0088 0.0350 0.0788 0.1401 0.2189 0.3152 0.5057 0.5603 0.7091 0.8755 1.0593 1.2607
Perdidas totales (m): 0.0246 0.0985 0.2217 0.3941 0.6158 0.8867 1.4227 1.5764 1.9951 2.4631 2.9803 3.5469
4. CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.42 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 11.50 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 9.50 m
Es la altura total de bombeo: 12.92 m = 42.40 feet
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5 6
h min (m) 11.50 11.52 11.60 11.72 11.89 12.12 12.39 12.92 13.08 13.50 13.96 14.48 15.05
h max (m) 9.5 9.52 9.60 9.72 9.89 10.12 10.39 10.92 11.08 11.50 11.96 12.48 13.05
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 5.18
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.120
Hs Sumergencia requerida (m): -2.09
9. Ensanch concent 42'' a 54''
12. Codo a 90° , 42'' de diámetro
5. Entrada tubería 62''
6. Tubería de acero 54'' de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
13. Salida a tanque , 54'' de diámetro
ACCESORIO
1A. Tubería de acero 62''de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 62''
3. Estrechamiento excéntrico 62'' a 42''
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
CAUDAL (m3/s)
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN DE LA BOMBA CENTRIFUGA 42" X 42"
20003
24996
29989
34998
40006
44999
49992
54985
59993
64986
69995
Nivel minimo pozo de succión
Nivel maximo pozo de succión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 42" x 42"
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)TDH (m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 3.8 13 85.0% 5.18 570 607
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 4.1 11.3 83.0% 5.18 548 583
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 49.7 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 5
Altura estática máxima (m): 11.5
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.15
Altura total de bombeo (m): 12.65
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 5 m3/s
TDH = 12.7 m
Ds = 48 in (diametro de succión)
Dd = 48 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGA EN MONTAJE HORIZONTAL 48" x 48"
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería
Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)
Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:
Diámetro succión bomba: 48 in 1.2192 m
Diámetro tubería de succión: 72 in 1.829 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.283 m/s
Velocidad diámetro 2 1.90 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descarga
Diámetro descarga bomba 48 in 1.2192 m
Diámetro tubería de descarga: 60 in 1.5958 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.283 m/s
Velocidad diámetro 2 2.741 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1A. Tubería de acero 72''de diámetro 2. Válvula de bloqueo 48" 3. Estrechamiento excéntrico 72" a 48" Diámetro (m): 1.8288 Diámetro 1 (m): 1.8288
Coef de fricción: 0.0143 Diámetro 2 (m): 1.2192
Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6667
Área (m2): 2.6268 Cte de perdidas (K): 0.18 Angulo θ: 25
Cte de perdidas (K): 0.0188 Cte de perdidas (K): 0.4870
5. Entrada tubería 72" 1. Codo a 90° , 72" de diámetro
Diámetro (m): 1.8288 Diámetro (m): 1.8288
Área (m2): 2.6268 Coef de fricción: 0.0143
Cantidad: 1
Área (m2): 2.6268
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.2865
6. Tubería de acero 60'' de diámetro 9. Ensanch concent 48'' a 60''
Diámetro (m): 1.524 Diámetro 1 (m): 1.2192
Coef de fricción: 0.0149 Diámetro 2 (m): 1.524
Longitud (m): 21.90 Rel diámetros β: 1.2500
Área (m2): 1.8241 Angulo θ: 33.4
Cte de perdidas (K): 0.2138 Cte de perdidas (K): 0.0968
10. Codo a 90° , 60'' de diámetro 11. Tubería de acero 60'' de diámetro 12. Codo a 90° , 60'' de diámetro 13. Salida a tanque , 60'' de diámetro
Diámetro (m): 1.524 Diámetro (m): 1.524 Diámetro (m): 1.524
Coef de fricción: 0.0149 Coef de fricción: 0.0149 Coef de fricción: 0.0149
Cantidad: 3 Longitud (m): 13.5 Cantidad: 1 Cantidad: 1
Área (m2): 1.82
Cte de perdidas (K): 0.2976 Cte de perdidas (K): 0.1318 Cte de perdidas (K):0.2976 Cte de perdidas (K):1.5000
De acuerdo con el catalogo de
valvulas de compuerta DeZurik
DESCARGA
SUCCIÓN
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
1. Codo a 90° , 72" de diámetro 0.0005 0.0021 0.0048 0.0085 0.0132 0.0190 0.0259 0.0339 0.0428 0.0529 0.0640 0.0762
0.0000 0.0001 0.0003 0.0006 0.0009 0.0012 0.0017 0.0022 0.0028 0.0035 0.0042 0.0050
0.0003 0.0013 0.0030 0.0054 0.0084 0.0121 0.0165 0.0215 0.0272 0.0336 0.0407 0.0484
0.0009 0.0036 0.0081 0.0144 0.0225 0.0324 0.0441 0.0576 0.0728 0.0899 0.1088 0.1295
0.0014 0.0058 0.0130 0.0230 0.0360 0.0519 0.0706 0.0922 0.1167 0.1440 0.1743 0.2074
0.0008 0.0033 0.0074 0.0131 0.0205 0.0295 0.0401 0.0524 0.0663 0.0819 0.0991 0.1179
0.0004 0.0015 0.0033 0.0059 0.0093 0.0133 0.0182 0.0237 0.0300 0.0371 0.0449 0.0534
0.0034 0.0137 0.0308 0.0547 0.0855 0.1231 0.1675 0.2188 0.2769 0.3419 0.4137 0.4923
0.0005 0.0020 0.0045 0.0081 0.0126 0.0182 0.0247 0.0323 0.0409 0.0505 0.0611 0.0727
0.0011 0.0046 0.0103 0.0182 0.0285 0.0410 0.0558 0.0729 0.0923 0.1140 0.1379 0.1641
0.0057 0.0230 0.0517 0.0919 0.1436 0.2068 0.2815 0.3676 0.4653 0.5744 0.6950 0.8271
Perdidas totales (m): 0.0152 0.0609 0.1371 0.2438 0.3809 0.5485 0.7466 0.9752 1.2342 1.5237 1.8436 2.1941
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.52 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 11.50 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 9.50 m
Es la altura total de bombeo: 13.02 m = 42.73 feet
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
h min (m) 11.50 11.52 11.56 11.64 11.74 11.88 12.05 12.25 12.48 12.73 13.02 13.34 13.69
h max (m) 9.5 9.52 9.56 9.64 9.74 9.88 10.05 10.25 10.48 10.73 11.02 11.34 11.69
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.068
Hs Sumergencia requerida (m): -2.75
9. Ensanch concent 48'' a 60''
10. Codo a 90° , 60'' de diámetro
11. Tubería de acero 60'' de diámetro
12. Codo a 90° , 60'' de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
13. Salida a tanque , 60'' de diámetro
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
CAUDAL (m3/s)
5. Entrada tubería 72"
6. Tubería de acero 60'' de diámetro
ACCESORIO
1A. Tubería de acero 72''de diámetro
2. Válvula de bloqueo 48"
3. Estrechamiento excéntrico 72" a 48"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN DE LA BOMBA CENTRIFUGA 48" x 48"
Nivel minimo pozo de succión
Nivel maximo pozo de succión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 48" x 48"
Punto de operación Caudal (m3/s) TDH (m)Eficiencia
(%)NPSH (m) BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 5.25 13.2 88.0% 4.57 773 822
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 5.54 11.3 84.0% 4.57 731 778
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 49.7 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 2.65
Altura estática máxima (m): 11.5
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.15
Altura total de bombeo (m): 12.65
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 2.65 m3/s
TDH = 12.7 m
Ds = 36 in (diametro de succión)
Dd = 36 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 36" x 36" EN MONTAJE VERTICAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería
Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)
Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:
Diámetro succión bomba: 36 in 0.9144 m
Diámetro tubería de succión: 52 in 1.321 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.035 m/s
Velocidad diámetro 2 1.93 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descarga
Diámetro descarga bomba 36 in 0.9144 m
Diámetro tubería de descarga: 48 in 1.1617 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.035 m/s
Velocidad diámetro 2 2.270 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Entrada tubería 52'' 2. Codo a 90° , 52'' de diámetro 3. Estrechamiento excéntrico 52'' a 36''Diámetro (m): 1.3208 Diámetro (m): 1.3208 Diámetro 1 (m): 1.3208
Área (m2): 1.3701 Coef de fricción: 0.0153 Diámetro 2 (m): 0.9144
Cantidad: 1 Rel diámetros β: 0.6923
Angulo θ: 25
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.3069 Cte de perdidas (K): 0.3925
6. Tubería de acero 48'' de diámetro 7. Ensanch concent 36'' a 48''Diámetro (m): 1.2192 Diámetro 1 (m): 0.9144
Coef de fricción: 0.0156 Diámetro 2 (m): 1.2192
Longitud (m): 14.1 Rel diámetros β: 1.3333
Área (m2): 1.1675 Angulo θ: 33.4
Cte de perdidas (K): 0.1805 Cte de perdidas (K): 0.1430
8. Codo a 90° , 48'' de diámetro 9. Codo a 90° , 48'' de diámetro
Diámetro (m): 1.2192
Coef de fricción: 0.0156
Cantidad: 3 Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.3122 Cte de perdidas (K): 1.5000
SUCCIÓN
DESCARGA
0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
1. Entrada tubería 52'' 0.0053 0.0212 0.0476 0.0847 0.1487 0.1906 0.2594 0.3388 0.4288 0.5294 0.6406
0.0047 0.0219 0.0493 0.0876 0.1538 0.1971 0.2683 0.3504 0.4435 0.5475 0.6625
0.0027 0.0107 0.0240 0.0426 0.0748 0.0959 0.1305 0.1705 0.2158 0.2664 0.3223
0.0017 0.0068 0.0152 0.0270 0.0474 0.0608 0.0827 0.1080 0.1367 0.1688 0.2042
0.0013 0.0053 0.0120 0.0214 0.0376 0.0481 0.0655 0.0856 0.1083 0.1337 0.1618
0.0088 0.0350 0.0788 0.1401 0.2460 0.3152 0.4291 0.5604 0.7093 0.8757 1.0595
0.0140 0.0561 0.1262 0.2244 0.3939 0.5048 0.6871 0.8975 1.1359 1.4023 1.6968
Perdidas totales (m): 0.0384 0.1570 0.3531 0.6278 1.1022 1.4126 1.9227 2.5112 3.1783 3.9238 4.7478
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.10 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 11.50 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 9.50 m
Es la altura total de bombeo: 12.602 m = 41.35 feet
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
h min (m) 11.50 11.54 11.66 11.85 12.13 12.60 12.91 13.42 14.01 14.68 15.42 16.25
h max (m) 9.5 9.54 9.66 9.85 10.13 10.60 10.91 11.42 12.01 12.68 13.42 14.25
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.229
Hs Sumergencia requerida (m): -2.59
7. Ensanch concent 36'' a 48''
8. Codo a 90° , 48'' de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIOCAUDAL (m3/s)
2. Codo a 90° , 52'' de diámetro
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
9. Codo a 90° , 48'' de diámetro
6. Tubería de acero 48'' de diámetro
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 36" X 36"
0.000
0.315
0.631
0.946
1.262
1.577
1.892
2.208
2.524
2.839
3.154
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 36" x 36"
Punto de operaciónCaudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 2.7 12.7 88.0% 4.57 382 407
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 2.9 10.9 86.0% 4.57 361 384
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 49.7 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 3.8
Altura estática máxima (m): 11.5
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.15
Altura total de bombeo (m): 12.65
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 3.8 m3/s
TDH = 14.1 m
Ds = 42 in (diametro de succión)
Dd = 42 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 42" x 42" EN MONTAJE VERTICAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería
Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)
Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:
Diámetro succión bomba: 42 in 1.0668 m
Diámetro tubería de succión: 62 in 1.575 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.251 m/s
Velocidad diámetro 2 1.95 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descarga
Diámetro descarga bomba 42 in 1.0668 m
Diámetro tubería de descarga: 54 in 1.3912 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.251 m/s
Velocidad diámetro 2 2.572 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Entrada tubería 62'' 2. Codo a 90° , 62'' de diámetro 3. Estrechamiento excéntrico 62'' a 42''
Diámetro (m): 1.5748 Diámetro (m): 1.5748 Diámetro 1 (m): 1.5748
Área (m2): 1.9478 Coef de fricción: 0.0148 Diámetro 2 (m): 1.0668
Cantidad: 1 Rel diámetros β: 0.6774
Angulo θ: 25
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.2956 Cte de perdidas (K): 0.4449
6. Tubería de acero 54'' de diámetro 7. Ensanch concent 42'' a 54''
Diámetro (m): 1.3716 Diámetro 1 (m): 1.0668
Coef de fricción: 0.0152 Diámetro 2 (m): 1.3716
Longitud (m): 3.5 Rel diámetros β: 1.2857
Área (m2): 1.4776 Angulo θ: 33.4
Cte de perdidas (K): 0.0388 Cte de perdidas (K): 0.1166
8. Codo a 90° , 54'' de diámetro 9. Codo a 90° , 54'' de diámetro
Diámetro (m): 1.3716
Coef de fricción: 0.0152
Cantidad: 3 Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.3044 Cte de perdidas (K): 1.5000
SUCCIÓN
DESCARGA
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5
1. Entrada tubería 62'' 0.0026 0.0105 0.0236 0.0419 0.0655 0.0943 0.1513 0.1677 0.2122 0.2620 0.3170
0.0033 0.0132 0.0298 0.0529 0.0827 0.1191 0.1911 0.2118 0.2681 0.3309 0.4004
0.0023 0.0091 0.0206 0.0366 0.0571 0.0823 0.1320 0.1463 0.1852 0.2286 0.2766
0.0002 0.0009 0.0020 0.0036 0.0057 0.0082 0.0131 0.0145 0.0184 0.0227 0.0274
0.0007 0.0027 0.0061 0.0109 0.0170 0.0245 0.0393 0.0436 0.0551 0.0681 0.0824
0.0053 0.0213 0.0480 0.0853 0.1332 0.1919 0.3078 0.3411 0.4317 0.5330 0.6449
0.0088 0.0350 0.0788 0.1401 0.2189 0.3152 0.5057 0.5603 0.7091 0.8755 1.0593
Perdidas totales (m): 0.0232 0.0928 0.2089 0.3713 0.5802 0.8354 1.3404 1.4852 1.8797 2.3206 2.8080
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 0.58 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión:11.50 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión:9.50 m
Es la altura total de bombeo: 12.080 m = 39.63 feet
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5
h min (m) 11.50 11.52 11.59 11.71 11.87 12.08 12.34 12.84 12.99 13.38 13.82 14.31
h max (m) 9.5 9.52 9.59 9.71 9.87 10.08 10.34 10.84 10.99 11.38 11.82 12.31
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 5.18
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° C
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.140
Hs Sumergencia requerida (m): -2.07
CAUDAL (m3/s)
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
6. Tubería de acero 54'' de diámetro
2. Codo a 90° , 62'' de diámetro
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
9. Codo a 90° , 54'' de diámetro
7. Ensanch concent 42'' a 54''
8. Codo a 90° , 54'' de diámetro
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIO
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 42" X 42"
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
Eficie
ncia
(%
)
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 42" x 42"
N2/N1=85%N2/N1=75%
N2/N1=70%
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 3.83 13 85.0% 5.18 575 611
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 4.12 11.1 83.0% 5.18 541 575
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 49.7 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 5
Altura estática máxima (m): 11.5
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.15
Altura total de bombeo (m): 12.65
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 5 m3/s
TDH = 12.7 m
Ds = 48 in (diametro de succión)
Dd = 48 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 48" x 48" EN MONTAJE VERTICAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería
Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)
Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:
Diámetro succión bomba: 48 in 1.2192 m
Diámetro tubería de succión: 70 in 1.778 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.283 m/s
Velocidad diámetro 2 2.01 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descarga
Diámetro descarga bomba 48 in 1.2192 m
Diámetro tubería de descarga: 60 in 1.5958 m
Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)
Velocidad diámetro 1 4.283 m/s
Velocidad diámetro 2 2.741 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Entrada tubería 70'' 2. Codo a 90° , 70'' de diámetro 3. Estrechamiento excéntrico 70'' a 48''
Diámetro (m): 1.778 Diámetro (m): 1.778 Diámetro 1 (m): 1.778
Área (m2): 2.4829 Coef de fricción: 0.0144 Diámetro 2 (m): 1.2192
Cantidad: 1 Rel diámetros β: 0.6857
Angulo θ: 25
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.2881 Cte de perdidas (K): 0.4149
6. Tubería de acero 60'' de diámetro 7. Ensanch concent 48'' a 60''
Diámetro (m): 1.524 Diámetro 1 (m): 1.2192
Coef de fricción: 0.0149 Diámetro 2 (m): 1.524
Longitud (m): 4.5 Rel diámetros β: 1.2500
Área (m2): 1.8241 Angulo θ: 33.4
Cte de perdidas (K): 0.0439 Cte de perdidas (K): 0.0968
8. Codo a 90° , 60'' de diámetro 9. Codo a 90° , 60'' de diámetro
Diámetro (m): 1.524
Coef de fricción: 0.0149
Cantidad: 3 Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.2976 Cte de perdidas (K): 1.5000
SUCCIÓN
DESCARGA
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 48" X 48"
0.315
0.631
0.946
1.262
1.577
1.892
2.208
2.524
2.840
3.154
3.469
3.785
4.100
4.416
4.731
5.047
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 48" x 48"
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)
BHP
(KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 5.22 13.3 88.0% 4.57 774 823
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 5.53 11.3 85.0% 4.57 721 767
Descripción
COSTO EQUIPOS DE BOMBEO
BOMBACaudal
(m3/s)
TDH
(m.c.a)
Costo bomba
(US $)
Costo Motor
(US $)
Costo VFD
(US $)
Costo total
(US $)
HORIZ 36" x 36" 2.7 12.50 $500,000 $495,000 $500,000 $1,495,000
HORIZ 42" x 42" 3.8 13.00 $600,000 $596,970 $603,000 $1,799,970
HORIZ 48" x 48" 5.25 13.20 $700,000 $703,890 $711,000 $2,114,890
VERT 36" x 36" 2.70 12.70 $500,000 $500,000 $500,000 $1,500,000
VERT 42" x 42" 3.83 13.00 $600,000 $603,000 $603,000 $1,806,000
VERT 48" x 48" 5.22 13.30 $700,000 $711,000 $711,000 $2,122,000
OperaciónSuplenciaOperaciónSuplenciaOperaciónSuplencia
1H 6 2 16.20 11960000 4784000 16,744,000
2H 3 1 2 1 15.70 11379910 4551964 15,931,874
3H 2 1 2 1 15.90 10829670 4331868 15,161,538
4H 4 2 15.20 10799820 4319928 15,119,748
1V 6 2 16.20 12000000 4800000 16,800,000
2V 3 1 2 1 15.76 11418000 4567200 15,985,200
3V 2 1 2 1 15.84 10866000 4346400 15,212,400
4V 4 2 15.32 10836000 4334400 15,170,400
ALTERNATIVA
Cap
neta
(m3/s)
Costo
suministro
(US $)
Costo Inst y
mont. (US
$)
Costo
inversión
inicial (US
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48"
MODELO DE BOMBA
COSTOS DE OPERACION
Años (n): 25 Costo kW/h: 0.12 us$]/kWh
TIR: 12%
BOMBA Caudal (m
3/s)
TDH (m.c.a)
eficiencia BHP (kW)
POTENCIA MOTOR
(kW)
HORIZ 36" x 36" 2.785 11.725 87% 370 394
HORIZ 42" x 42" 3.95 12.15 84% 560 596
HORIZ 48" x 48" 5.395 12.25 86% 754 802
VERT 36" x 36" 2.80 11.80 87% 373 396
VERT 42" x 42" 3.98 12.05 84% 559 595
VERT 48" x 48" 5.38 12.30 87% 750 798
ALTERNATIVA
MODELO DE BOMBA
Cap neta
(m3/s)
Unidades encendidas Potencia requerida
caudal medio (kW)
Potencia consumida anual (kW-
h)
Costo operación anual (US
$)
Costo de operación
(US $)
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48" 36"x36" 42"x42" 48"x48"
Op Sup Op Sup Op Sup
HORIZ 1H 6 2 16.71 3 1182 10,353,530 1,242,424 9,744,501
HORIZ 2H 3 1 2 1 16.26 3 1182 10,353,530 1,242,424 9,744,501
HORIZ 3H 2 1 2 1 16.36 1 1 1196 10,476,630 1,257,196 9,860,360
HORIZ 4H 4 2 15.80 2 1193 10,446,465 1,253,576 9,831,969
VERT 1V 6 2 16.80 3 1189 10,415,672 1,249,881 9,802,988
VERT 2V 3 1 2 1 16.35 3 1189 10,415,672 1,249,881 9,802,988
VERT 3V 2 1 2 1 16.35 1 1 1194 10,459,244 1,255,109 9,843,997
VERT 4V 4 2 15.90 2 1190 10,426,058 1,251,127 9,812,763
BOMBACaudal
(m3/s)
TDH
(m.c.a)
Costo
bomba
(US $)
Costo
Motor
(US $)
Costo VFD
(US $)
Costo total
(US $)
HORIZ 36" x 36" 2.785 11.725 $500,000 $495,000 $500,000 $1,495,000
HORIZ 42" x 42" 3.95 12.15 $600,000 $596,970 $603,000 $1,799,970
HORIZ 48" x 48" 5.395 12.25 $700,000 $703,890 $711,000 $2,114,890
VERT 36" x 36" 2.80 11.80 $500,000 $500,000 $500,000 $1,500,000
VERT 42" x 42" 3.98 12.05 $600,000 $603,000 $603,000 $1,806,000
VERT 48" x 48" 5.40 12.25 $700,000 $711,000 $711,000 $2,122,000
Años (n) 25
TIR 12%
Factor un solo modelo de bomba horizontal: 0.10
Factor dos modelos de bomba verticales y/o horizontales: 0.13
Factor un solo modelo de bomba vertical: 0.11
COSTOS DE MANTENIMIENTO
Op Sup Op Sup Op Sup
HORIZ 1H 6 2 16.7 11,960,000 4,784,000 16,744,000 1,674,400 13,132,552
HORIZ 2H 3 1 2 1 16.3 11,379,910 4,551,964 15,931,874 2,071,144 16,244,268
HORIZ 3H 2 1 2 1 16.4 10,829,670 4,331,868 15,161,538 1,971,000 15,458,827
HORIZ 4H 4 2 15.8 10,799,820 4,319,928 15,119,748 1,511,975 11,858,629
VERT 1V 6 2 16.80 12,000,000 4,800,000 16,800,000 1,848,000 14,494,121
VERT 2V 3 1 2 1 16.35 11,418,000 4,567,200 15,985,200 2,078,076 16,298,639
VERT 3V 2 1 2 1 16.39 10,866,000 4,346,400 15,212,400 1,977,612 15,510,686
VERT 4V 4 2 15.90 10,836,000 4,334,400 15,170,400 1,668,744 13,088,191
Costo
inversión
inicial (US
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48"
Costo
mantenimie
nto anual
Costo
mantenimie
nto (US $)
MODELO DE BOMBA Cap
neta
(m3/s)
Costo
suministro
(US $)
Costo Inst
y mont.
(US $)
ALTERNATIVA
COSTO DE OBRA CIVIL
ALTERNATIVA
MODELO DE BOMBA Area placas (m²) Volumen Placas (m³) Vr. Unit Subtotal
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48" No.
Unidades Area/unid Aislamientos Subtotal Inferior Superior Subtotal
Concreto reforzado
costo placas
Oper Supl Oper Supl Oper Supl
e= 2.70 e= 0.50 US$/m³ US$
HORIZ 1H 6 2 8 135 418 1498 4045 225 4269 500 2,134,650
HORIZ 2H 3 1 2 1 7
HORIZ 3H 2 1 2 1 6
HORIZ 4H 4 2 6
VERT 1V 6 2 8 58.05 244.24 709 1913 354 2268 500 1,133,824
VERT 2V 3 1 2 1 7
VERT 3V 2 1 2 1 6
VERT 4V 4 2 6
ALTERNATIVA
Volumen Muros (m³) Vr. Unit Subtotal Cimentación Vr. Unit Subtotal Total Costo Costo/
Un. Bombeo
Costo Total US$ Altura Perímetro Volumen
Concreto reforzado
costo muros
No. Pilotes Long Costo Pilotes
costo pilotes
estructura concreto
m m e= 1.20 US$/m³ US$ m²/pil= 6.25 km US$/km US$ US$ US$/un.
HORIZ 1H 14.3 214.6 3683 500 1,841,268 240 12 125,000 1,498,000 5,473,918 684,240 6,842,398
HORIZ 2H 5,987,098
HORIZ 3H 5,131,798
HORIZ 4H 5,131,798
VERT 1V 14.6 195.4 3423 500 1,711,704 113 6 125,000 708,640 3,554,168 444,271 4,442,710
VERT 2V 3,887,371
VERT 3V 3,332,033
VERT 4V 3,332,033
CAR
ESTACION DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Producto Final – Anexo No 4.4
Memorias de Cálculo
Configuración Propuesta Según el NS 097
RESUMEN DE COSTOS ALTERNATIVAS ESQUEMA ACUEDUCTO
HORIZONTAL VERTICAL
ITEM Alternativa
1H Alternativa
2H Alternativa
3H Alternativa
4H Alternativa
1V Alternativa
2V Alternativa
3V Alternativa
4V
Costos equipos de bombeo 22,232,000 21,195,874 20,243,538 20,159,748 22,288,000 21,249,200 20,294,400 20,210,400
Costos obra civil 8,691,635 7,605,181 6,518,726 6,518,726 7,081,124 6,195,983 5,310,843 5,310,843
Costo inversión inicial 30,923,635 28,801,055 26,762,264 26,678,474 29,369,124 27,445,183 25,605,243 25,521,243
Costo operación: 10,693,602 10,693,602 10,751,095 10,225,131 10,633,176 10,633,176 10,707,486 10,113,875
Costos mantenimiento: 17,436,867 21,611,484 20,640,475 15,811,571 19,228,867 21,665,856 20,692,334 17,436,428
Costo total: 59,054,104 61,106,141 58,153,834 52,715,176 59,231,167 59,744,216 57,005,064 53,071,545
112.0% 115.9% 110.3% 100.0% 112.4% 113.3% 108.1% 100.7%
Procedimiento de cálculo hidráulico sistema de bombeo PTAR Salitre
De acuerdo con lo indicado en el informe, el estimativo de pérdidas de energía en el sistema de
bombeo se hizo por medio de la ecuación de Darcy- Weisbach, cuya expresión simplificada en
función de la altura de velocidad, es como sigue.
En donde,
haccesorio es la pérdida en el elemento, por fricción o local.
k es el coeficiente de pérdidas por fricción o por pérdidas locales, adimensional,
v es la velocidad del flujo, m/s,
g es la aceleración de la gravedad, m/s²,
es
es la altura de velocidad, m
Para la instalación del sistema de bombeo se determinó el coeficiente k de la siguiente forma.
1. Pérdidas por fricción en tuberías
En donde,
f es el coeficiente de fricción de Darcy; para tuberías rugosas según la anterior expresión
(Eddy-Metcalf).
D es el diámetro de la tubería, m.
Ks es la rugosidad absoluta de la tubería, 0.00045 m, tomado del RAS-2000.
2. Pérdidas locales
- Por entrada, K = 0.78
- En codo 90º radio corto, con f en función del diámetro y la rugosidad absoluta del
elemento
g
vk
accesorioh
2
2
D
Lfktuberia
74.12
log21
ks
D
f
g
vhv
2
2
fK *20
- Estrechamiento (reducción) o Ensanchamiento (Ampliación)
4
1
2
2
1
212
D
D
D
DSen
K
En donde,
constante, igual a 0.80 para reducción ó 2.6 para ampliación.
θ es el ángulo de la arista con el eje y
D1 y D2 los diámetros de entrada y salida del elemento, D2 < D1
- Codo 90º radio corto y salida, K = 1.5
- Válvula de bloqueo tipo cuchilla, K= 0.19 (Catálogo fabricante DeZurik – Crane)
- Válvula antirretorno, K= 0.80 (Catálogo fabricante VAG-Zeta)
Se calculan los coeficientes por cada concepto y elemento y se aplican a cada caudal con su
respectiva la altura de velocidad. Así se obtiene la pérdida de energía correspondiente a dicho
elemento. Las pérdidas de energía por fricción y locales se totalizan para el rango de caudales
desde 0 hasta el caudal de diseño para obtener la curva de operación del sistema, tal como se
ilustra en las tablas y figuras siguientes.
Se incluye una figura del esquema de bombeo con la numeración de los elementos
considerados en el cálculo que se relacionan en las tablas de resumen de cada alternativa.
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 51.15 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 2.65
Altura estática máxima (m): 12.95
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.295
Altura total de bombeo (m): 14.245
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 2.65 m3/s
TDH = 14.1 m
Ds = 36 in (diametro de succión)
Dd = 36 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 36" x 36" EN MONTAJE HORIZONTAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:Diámetro succión bomba: 36 in 0.9144 mDiámetro tubería de succión: 52 in 1.321 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.035 m/sVelocidad diámetro 2 1.93 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descargaDiámetro descarga bomba 36 in 0.9144 mDiámetro tubería de descarga: 46 in 1.1617 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2.5 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.035 m/sVelocidad diámetro 2 2.472 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Tubería de acero 36" de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 36" 3. Estrechamiento excéntrico 52" a 36" 4. Tub de acero 52" de diam Diámetro (m): 0.9144 Diámetro 1 (m): 1.3208 Diámetro (m): 1.3208Coef de fricción: 0.0166 Diámetro 2 (m): 0.9144 Coef de fricción: 0.0153Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6923 Longitud (m): 1.5Área (m2): 0.6567 Cte de perdidas (K): 0.19 Angulo θ: 25 Área (m2): 1.3701Cte de perdidas (K): 0.0437 Cte de perdidas (K): 0.3925 Cte de perdidas (K): 0.0174
5. Entrada tubería 52" Diámetro (m): 1.3208Área (m2): 1.3701Cte de perdidas (K): 0.780
6. Tubería de acero 36" de diámetro 7. Válvula de bloqueo t cuch 36" 8. Válvula antiretorno 36" 9. Ensanch concent 36" a 46" Diámetro (m): 0.9144 Diámetro 1 (m): 0.9144Coef de fricción: 0.0166 Diámetro 2 (m): 1.1684Longitud (m): 4.5 Rel diámetros β: 1.2778Área (m2): 0.6567 DN: 915 mm Angulo θ: 33.4Cte de perdidas (K): 0.0819 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.80 Cte de perdidas (K):0.1122
10. Codo a 90° , 46" de diámetro 11. Tubería de acero 46" de diámetro Diámetro (m): 1.1684 Diámetro (m): 1.1684Coef de fricción: 0.0158 Coef de fricción: 0.0158Cantidad: 4 Longitud (m): 13.5
Área (m2): 1.07Cte de perdidas (K): 0.3151 Cte de perdidas (K): 0.1820
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
Ver Calculo de la constante de perdidas
para la válvula
DESCARGA
SUCCIÓN
0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0.0013 0.0052 0.0116 0.0206 0.0362 0.0464 0.0632 0.0826 0.1045 0.1290 0.1561
0.0055 0.0219 0.0493 0.0876 0.1538 0.1971 0.2683 0.3504 0.4435 0.5475 0.6625
0.0027 0.0107 0.0240 0.0426 0.0748 0.0959 0.1305 0.1705 0.2158 0.2664 0.3223
0.0001 0.0005 0.0011 0.0019 0.0033 0.0043 0.0058 0.0076 0.0096 0.0118 0.0143
0.0053 0.0212 0.0476 0.0847 0.1487 0.1906 0.2594 0.3388 0.4288 0.5294 0.6406
0.0024 0.0097 0.0218 0.0387 0.0679 0.0871 0.1185 0.1548 0.1959 0.2419 0.2927
0.0055 0.0219 0.0493 0.0876 0.1538 0.1971 0.2683 0.3504 0.4435 0.5475 0.6625
0.0236 0.0943 0.2122 0.3772 0.6622 0.8487 1.1552 1.5089 1.9096 2.3576 2.8527
0.0012 0.0050 0.0112 0.0199 0.0349 0.0448 0.0609 0.0796 0.1007 0.1244 0.1505
0.0140 0.0559 0.1257 0.2235 0.3924 0.5030 0.6846 0.8941 1.1317 1.3971 1.6905
0.0020 0.0081 0.0182 0.0323 0.0567 0.0726 0.0989 0.1291 0.1634 0.2018 0.2442
Perdidas totales (m): 0.0635 0.2542 0.5719 1.0167 1.7849 2.2876 3.1136 4.0668 5.1470 6.3544 7.6888
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.78 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 12.95 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 10.95 m
Es la altura total de bombeo: 14.73 m
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
h min (m) 12.95 13.01 13.20 13.52 13.97 14.73 15.24 16.06 17.02 18.10 19.30 20.64
h max (m) 11.0 11.01 11.20 11.52 11.97 12.73 13.24 14.06 15.02 16.10 17.30 18.64
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.417
Hs Sumergencia requerida (m): -2.40
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
8. Válvula antiretorno 42"
CAUDAL (m3/s)
6. Tubería de acero 42" de diámetro
1. Tubería de acero 48" de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48"
4. Tubería de acero 74" de diámetro
5. Entrada de tubería 74"
ACCESORIO
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
11. Tubería de acero 66" de diámetro
10. Codo a 90°, 66"
7. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42"
9. Ensanchamiento concent 42" a 66"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 36" X 36"
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
5
10
15
20
25
30
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Altu
ra (
m)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 36" x 36"
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 2.5 14.5 88.0% 4.57 404 430
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 2.7 12.6 87.0% 4.57 384 408
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 51.15 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Cap. estimada de la bomba (m3/s): 3.8
Altura estática máxima (m): 12.95
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.295
Altura total de bombeo (m): 14.245
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba ITT SSF 42" x 42" con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 3.8 m3/s
TDH = 14.1 m
Ds = 42 in (diametro de succión)
Dd = 42 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGA EN MONTAJE HORIZONTAL 42" x 42"
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:Diámetro succión bomba: 42 in 1.0668 mDiámetro tubería de succión: 62 in 1.575 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.251 m/sVelocidad diámetro 2 1.95 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descargaDiámetro descarga bomba 42 in 1.0668 mDiámetro tubería de descarga: 56 in 1.3912 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2.5 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.251 m/sVelocidad diámetro 2 2.391 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Tubería de acero 42" de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42" 3. Estrechamiento excéntrico 62" a 42" 4. Tub de acero 62" de diam Diámetro (m): 1.0668 Diámetro 1 (m): 1.5748 Diámetro (m): 1.5748Coef de fricción: 0.0161 Diámetro 2 (m): 1.0668 Coef de fricción: 0.0148Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6774 Longitud (m): 1.5Área (m2): 0.8938 Cte de perdidas (K): 0.18 Angulo θ: 25 Área (m2): 1.9478Cte de perdidas (K): 0.0362 Cte de perdidas (K): 0.4449 Cte de perdidas (K): 0.0141
5. Entrada tubería 62" Diámetro (m): 1.5748Área (m2): 1.9478Cte de perdidas (K): 0.780
6. Tubería de acero 42" de diámetro 7. Válvula de bloqueo t cuch 42" 8. Válvula antiretorno 42" 9. Ensanch concent 42" a 56" Diámetro (m): 1.0668 Diámetro 1 (m): 1.0668Coef de fricción: 0.0161 Diámetro 2 (m): 1.4224Longitud (m): 4.5 Rel diámetros β: 1.3333Área (m2): 0.8938 DN: 1100 mm Angulo θ: 33.4Cte de perdidas (K): 0.0678 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.80 Cte de perdidas (K): 0.1430
10. Codo a 90° , 56" de diámetro 11. Tubería de acero 56" de diámetro Diámetro (m): 1.4224 Diámetro (m): 1.4224Coef de fricción: 0.0151 Coef de fricción: 0.0151Cantidad: 4 Longitud (m): 13.5
Área (m2): 1.59Cte de perdidas (K): 0.3020 Cte de perdidas (K): 0.1433
SUCCIÓN
De acuerdo con el catalogo de
valvulas de compuerta DeZurik
DESCARGA
De acuerdo con el catalogo de
valvulas de compuerta DeZurik
Ver Calculo de la constante de perdidas
para la válvula
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5
0.0006 0.0023 0.0052 0.0092 0.0144 0.0208 0.0333 0.0369 0.0467 0.0577 0.0698
0.0029 0.0117 0.0263 0.0467 0.0730 0.1051 0.1686 0.1868 0.2364 0.2919 0.3532
0.0015 0.0060 0.0134 0.0239 0.0374 0.0538 0.0863 0.0956 0.1210 0.1494 0.1808
0.0000 0.0002 0.0004 0.0008 0.0012 0.0017 0.0027 0.0030 0.0038 0.0047 0.0057
0.0026 0.0105 0.0236 0.0419 0.0655 0.0943 0.1513 0.1677 0.2122 0.2620 0.3170
0.0011 0.0043 0.0097 0.0173 0.0270 0.0389 0.0625 0.0692 0.0876 0.1081 0.1308
0.0030 0.0118 0.0266 0.0472 0.0738 0.1062 0.1704 0.1888 0.2390 0.2951 0.3570
0.0113 0.0451 0.1016 0.1806 0.2822 0.4063 0.6519 0.7224 0.9143 1.1287 1.3657
0.0007 0.0029 0.0065 0.0115 0.0180 0.0260 0.0417 0.0462 0.0585 0.0722 0.0873
0.0061 0.0244 0.0549 0.0975 0.1524 0.2195 0.3521 0.3902 0.4938 0.6096 0.7377
0.0007 0.0029 0.0065 0.0116 0.0181 0.0260 0.0418 0.0463 0.0586 0.0723 0.0875
Perdidas totales (m): 0.0305 0.1221 0.2747 0.4883 0.7629 1.0986 1.7627 1.9531 2.4719 3.0517 3.6925
4. CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.76 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 12.95 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 10.95 m
Es la altura total de bombeo: 14.71 m
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5
h min (m) 12.95 12.98 13.07 13.22 13.44 13.71 14.05 14.71 14.90 15.42 16.00 16.64
h max (m) 11.0 10.98 11.07 11.22 11.44 11.71 12.05 12.71 12.90 13.42 14.00 14.64
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 5.18
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.191
Hs Sumergencia requerida (m): -2.02
9. Ensanchamiento concent 42" a 66"
10. Codo a 90°, 66"
11. Tubería de acero 66" de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
4. Tubería de acero 74" de diámetro
5. Entrada de tubería 74"
6. Tubería de acero 42" de diámetro
7. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42"
8. Válvula antiretorno 42"
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIOCAUDAL (m3/s)
1. Tubería de acero 48" de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48"
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN DE LA BOMBA CENTRIFUGA 42" X 42"
Nivel minimo pozo de succión
Nivel maximo pozo de succión
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 42" x 42"
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 3.54 14.4 86.0% 5.18 581 619
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 3.86 12.6 84.0% 5.18 568 604
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 51.15 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 5
Altura estática máxima (m): 12.95
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.295
Altura total de bombeo (m): 14.245
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 5 m3/s
TDH = 14.2 m
Ds = 48 in (diametro de succión)
Dd = 48 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGA EN MONTAJE HORIZONTAL 48" x 48"
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:Diámetro succión bomba: 48 in 1.2192 mDiámetro tubería de succión: 70 in 1.778 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.283 m/sVelocidad diámetro 2 2.01 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descargaDiámetro descarga bomba 48 in 1.2192 mDiámetro tubería de descarga: 64 in 1.5958 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2.5 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.283 m/sVelocidad diámetro 2 2.409 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Tubería de acero 48" de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48" 3. Estrechamiento excéntrico 70" a 48" 4. Tub de acero 70" de diam Diámetro (m): 1.2192 Diámetro 1 (m): 1.778 Diámetro (m): 1.778Coef de fricción: 0.0156 Diámetro 2 (m): 1.2192 Coef de fricción: 0.0144Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6857 Longitud (m): 1.5Área (m2): 1.1675 Cte de perdidas (K): 0.18 Angulo θ: 25 Área (m2): 2.4829Cte de perdidas (K): 0.0307 Cte de perdidas (K): 0.4149 Cte de perdidas (K): 0.0122
5. Entrada tubería 70" Diámetro (m): 1.778Área (m2): 2.4829Cte de perdidas (K): 0.780
6. Tubería de acero 48" de diámetro 7. Válvula de bloqueo t cuch 48" 8. Válvula antiretorno 48" 9. Ensanch concent 48" a 64" Diámetro (m): 1.2192 Diámetro 1 (m): 1.2192Coef de fricción: 0.0156 Diámetro 2 (m): 1.6256Longitud (m): 4.5 Rel diámetros β: 1.3333Área (m2): 1.1675 DN: 1200 mm Angulo θ: 33.4Cte de perdidas (K): 0.0576 Cte de perdidas (K): 0.18 Cte de perdidas (K): 0.80 Cte de perdidas (K): 0.1430
10. Codo a 90° , 64" de diámetro 11. Tubería de acero 64" de diámetro Diámetro (m): 1.6256 Diámetro (m): 1.6256Coef de fricción: 0.0147 Coef de fricción: 0.0147Cantidad: 4 Longitud (m): 13.5
Área (m2): 2.08Cte de perdidas (K): 0.2936 Cte de perdidas (K): 0.1219
SUCCIÓN
De acuerdo con el catalogo de
valvulas de compuerta DeZurik
DESCARGA
De acuerdo con el catalogo de
valvulas de compuerta DeZurik
De acuerdo con el catalogo de valvulas
de compuerta VAG.
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0.0003 0.0011 0.0026 0.0046 0.0072 0.0103 0.0141 0.0184 0.0233 0.0287 0.0348
0.0017 0.0068 0.0153 0.0272 0.0425 0.0613 0.0834 0.1089 0.1378 0.1702 0.2059
0.0009 0.0034 0.0077 0.0137 0.0214 0.0309 0.0420 0.0549 0.0695 0.0858 0.1038
0.0000 0.0001 0.0002 0.0004 0.0006 0.0009 0.0012 0.0016 0.0020 0.0025 0.0030
0.0016 0.0064 0.0145 0.0258 0.0403 0.0580 0.0790 0.1032 0.1306 0.1612 0.1951
0.0005 0.0022 0.0048 0.0086 0.0135 0.0194 0.0264 0.0345 0.0436 0.0539 0.0652
0.0017 0.0067 0.0151 0.0269 0.0421 0.0606 0.0825 0.1077 0.1363 0.1683 0.2036
0.0080 0.0319 0.0717 0.1275 0.1992 0.2869 0.3905 0.5100 0.6455 0.7969 0.9643
0.0004 0.0017 0.0038 0.0068 0.0106 0.0152 0.0207 0.0271 0.0343 0.0423 0.0512
0.0035 0.0139 0.0313 0.0556 0.0868 0.1251 0.1702 0.2223 0.2814 0.3474 0.4203
0.0004 0.0014 0.0032 0.0058 0.0090 0.0130 0.0177 0.0231 0.0292 0.0361 0.0436
Perdidas totales (m): 0.0189 0.0757 0.1704 0.3029 0.4733 0.6816 0.9277 1.2117 1.5335 1.8932 2.2908
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.89 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 12.95 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 10.95 m
Es la altura total de bombeo: 14.843 m
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
h min (m) 12.95 12.97 13.03 13.12 13.25 13.42 13.63 13.88 14.16 14.48 14.84 15.24
h max (m) 11.0 10.97 11.03 11.12 11.25 11.42 11.63 11.88 12.16 12.48 12.84 13.24
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.112
Hs Sumergencia requerida (m): -2.71
10. Ensanchamiento concent 42" a 66"
11. Codo a 90°, 66"
12. Tubería de acero 66" de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
4. Tubería de acero 74" de diámetro
5. Entrada de tubería 74"
6. Tubería de acero 42" de diámetro
8. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42"
9. Válvula antiretorno 42"
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIOCAUDAL (m3/s)
1. Tubería de acero 48" de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48"
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN DE LA BOMBA CENTRIFUGA 48" x 48"
Nivel minimo pozo de succión
Nivel maximo pozo de succión
0
5
10
15
20
25
30
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 48" x 48"
Punto de
operación
Caudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 5 14.7 88.0% 4.57 819 872
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 5.3 13 86.0% 4.57 786 836
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 51.15 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 2.65
Altura estática máxima (m): 12.95
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.295
Altura total de bombeo (m): 14.245
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 2.65 m3/s
TDH = 14.1 m
Ds = 36 in (diametro de succión)
Dd = 36 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 36" x 36" EN MONTAJE VERTICAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:Diámetro succión bomba: 36 in 0.9144 mDiámetro tubería de succión: 52 in 1.321 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.035 m/sVelocidad diámetro 2 1.93 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descargaDiámetro descarga bomba 36 in 0.9144 mDiámetro tubería de descarga: 46 in 1.1617 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2.5 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.035 m/sVelocidad diámetro 2 2.472 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Tubería de acero 36" de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 36" 3. Estrechamiento excéntrico 52" a 36" 4. Tub de acero 52" de diam Diámetro (m): 0.9144 Diámetro 1 (m): 1.3208 Diámetro (m): 1.3208Coef de fricción: 0.0166 Diámetro 2 (m): 0.9144 Coef de fricción: 0.0153Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6923 Longitud (m): 1.5Área (m2): 0.6567 Angulo θ: 25 Área (m2): 1.3701Cte de perdidas (K): 0.0437 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.3925 Cte de perdidas (K): 0.0174
5. Entrada tubería 52" 6. Codo a 90° , 36" de diámetro Diámetro (m): 1.3208 Diámetro (m): 0.9144Área (m2): 1.3701 Coef de fricción: 0.0166
Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.3327
7. Tubería de acero 36" de diámetro 8. Válvula de bloqueo t cuch 36" 9. Válvula antiretorno 36" 10. Ensanch concent 36" a 46" Diámetro (m): 0.9144 Diámetro 1 (m): 0.9144Coef de fricción: 0.0166 Diámetro 2 (m): 1.1684Longitud (m): 3.5 Rel diámetros β: 1.2778Área (m2): 0.6567 DN: 915 mm Angulo θ: 33.4Cte de perdidas (K): 0.0637 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.80 Cte de perdidas (K): 0.1122
11. Codo a 90° , 46" de diámetro 12. Tubería de acero 46" de diámetro Diámetro (m): 1.1684 Diámetro (m): 1.1684Coef de fricción: 0.0158 Coef de fricción: 0.0158Cantidad: 3 Longitud (m): 12.5
Área (m2): 1.07Cte de perdidas (K): 0.3151 Cte de perdidas (K): 0.1686
SUCCIÓN
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
DESCARGA
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
Ver Calculo de la constante de perdidas
para la válvula
0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0.0013 0.0052 0.0116 0.0206 0.0362 0.0464 0.0632 0.0826 0.1045 0.1290 0.1561
0.0055 0.0219 0.0493 0.0876 0.1538 0.1971 0.2683 0.3504 0.4435 0.5475 0.6625
0.0027 0.0107 0.0240 0.0426 0.0748 0.0959 0.1305 0.1705 0.2158 0.2664 0.3223
0.0001 0.0005 0.0011 0.0019 0.0033 0.0043 0.0058 0.0076 0.0096 0.0118 0.0143
0.0053 0.0212 0.0476 0.0847 0.1487 0.1906 0.2594 0.3388 0.4288 0.5294 0.6406
0.0051 0.0203 0.0456 0.0811 0.1424 0.1825 0.2484 0.3245 0.4106 0.5070 0.6134
0.0019 0.0075 0.0169 0.0301 0.0528 0.0677 0.0922 0.1204 0.1524 0.1881 0.2276
0.0055 0.0219 0.0493 0.0876 0.1538 0.1971 0.2683 0.3504 0.4435 0.5475 0.6625
0.0236 0.0943 0.2122 0.3772 0.6622 0.8487 1.1552 1.5089 1.9096 2.3576 2.8527
0.0012 0.0050 0.0112 0.0199 0.0349 0.0448 0.0609 0.0796 0.1007 0.1244 0.1505
0.0105 0.0419 0.0943 0.1677 0.2943 0.3772 0.5134 0.6706 0.8487 1.0478 1.2679
0.0019 0.0075 0.0168 0.0299 0.0525 0.0673 0.0915 0.1196 0.1513 0.1868 0.2261
Perdidas totales (m): 0.0644 0.2577 0.5799 1.0309 1.8099 2.3196 3.1572 4.1237 5.2191 6.4433 7.7965
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 1.81 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 12.95 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 10.95 m
Es la altura total de bombeo: 14.760 m
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.65 3 3.5 4 4.5 5 5.5
h min (m) 12.95 13.01 13.21 13.53 13.98 14.76 15.27 16.11 17.07 18.17 19.39 20.75
h max (m) 11.0 11.01 11.21 11.53 11.98 12.76 13.27 14.11 15.07 16.17 17.39 18.75
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.417
Hs Sumergencia requerida (m): -2.40
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIOCAUDAL (m3/s)
1. Tubería de acero 48" de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48"
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
4. Tubería de acero 74" de diámetro
5. Entrada de tubería 74"
7. Tubería de acero 42" de diámetro
8. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42"
9. Válvula antiretorno 42"
10. Ensanchamiento concent 42" a 66"
11. Codo a 90°, 66"
12. Tubería de acero 66" de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
6. Codo a 90°, 36"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 36" X 36"
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
5
10
15
20
25
30
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 36" x 36"
Punto de operaciónCaudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 2.5 14.5 88.0% 4.57 404 430
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 2.7 12.7 88.0% 4.57 382 407
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 51.15 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 3.8
Altura estática máxima (m): 12.95
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.295
Altura total de bombeo (m): 14.245
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 3.8 m3/s
TDH = 14.1 m
Ds = 42 in (diametro de succión)
Dd = 42 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 42" x 42" EN MONTAJE VERTICAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:Diámetro succión bomba: 42 in 1.0668 mDiámetro tubería de succión: 62 in 1.575 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.251 m/sVelocidad diámetro 2 1.95 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descargaDiámetro descarga bomba 42 in 1.0668 mDiámetro tubería de descarga: 56 in 1.3912 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2.5 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.251 m/sVelocidad diámetro 2 2.391 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Tubería de acero 42" de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42" 3. Estrechamiento excéntrico 62" a 42" 4. Tub de acero 62" de diam Diámetro (m): 1.0668 Diámetro 1 (m): 1.5748 Diámetro (m): 1.5748Coef de fricción: 0.0161 Diámetro 2 (m): 1.0668 Coef de fricción: 0.0148Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6774 Longitud (m): 1.5Área (m2): 0.8938 Angulo θ: 25 Área (m2): 1.9478Cte de perdidas (K): 0.0362 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.4449 Cte de perdidas (K): 0.0141
5. Entrada tubería 62" 6. Codo a 90° , 42" de diámetro Diámetro (m): 1.5748 Diámetro (m): 1.0668Área (m2): 1.9478 Coef de fricción: 0.0161
Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.3215
7. Tubería de acero 42" de diámetro 8. Válvula de bloqueo t cuch 42" 9. Válvula antiretorno 42" 10. Ensanch concent 42" a 56" Diámetro (m): 1.0668 Diámetro 1 (m): 1.0668Coef de fricción: 0.0161 Diámetro 2 (m): 1.4224Longitud (m): 3.5 Rel diámetros β: 1.3333Área (m2): 0.8938 DN: 1100 mm Angulo θ: 33.4Cte de perdidas (K): 0.0527 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.80 Cte de perdidas (K): 0.1430
11. Codo a 90° , 56" de diámetro 12. Tubería de acero 56" de diámetro Diámetro (m): 1.4224 Diámetro (m): 1.4224Coef de fricción: 0.0151 Coef de fricción: 0.0151Cantidad: 3 Longitud (m): 12.5
Área (m2): 1.59Cte de perdidas (K): 0.3020 Cte de perdidas (K): 0.1327
SUCCIÓN
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
DESCARGA
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
Ver Calculo de la constante de perdidas
para la válvula
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5
0.0006 0.0023 0.0052 0.0092 0.0144 0.0208 0.0333 0.0369 0.0467 0.0577 0.0698
0.0030 0.0118 0.0266 0.0473 0.0739 0.1064 0.1707 0.1891 0.2394 0.2955 0.3576
0.0015 0.0060 0.0134 0.0239 0.0374 0.0538 0.0863 0.0956 0.1210 0.1494 0.1808
0.0000 0.0002 0.0004 0.0008 0.0012 0.0017 0.0027 0.0030 0.0038 0.0047 0.0057
0.0026 0.0105 0.0236 0.0419 0.0655 0.0943 0.1513 0.1677 0.2122 0.2620 0.3170
0.0036 0.0144 0.0324 0.0576 0.0900 0.1296 0.2079 0.2303 0.2915 0.3599 0.4355
0.0008 0.0034 0.0076 0.0135 0.0210 0.0303 0.0486 0.0538 0.0681 0.0841 0.1018
0.0030 0.0118 0.0266 0.0473 0.0739 0.1064 0.1707 0.1891 0.2394 0.2955 0.3576
0.0113 0.0451 0.1016 0.1806 0.2822 0.4063 0.6519 0.7224 0.9143 1.1287 1.3657
0.0007 0.0029 0.0065 0.0115 0.0180 0.0260 0.0417 0.0462 0.0585 0.0722 0.0873
0.0046 0.0183 0.0412 0.0732 0.1143 0.1646 0.2641 0.2926 0.3704 0.4572 0.5533
0.0007 0.0027 0.0060 0.0107 0.0167 0.0241 0.0387 0.0429 0.0542 0.0670 0.0810
Perdidas totales (m): 0.0323 0.1294 0.2911 0.5174 0.8085 1.1642 1.8679 2.0697 2.6195 3.2340 3.9131
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 0.81 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 12.95 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 10.95 m
Es la altura total de bombeo: 13.758 m
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.8 4 4.5 5 5.5
h min (m) 12.95 12.98 13.08 13.24 13.47 13.76 14.11 14.82 15.02 15.57 16.18 16.86
h max (m) 11.0 10.98 11.08 11.24 11.47 11.76 12.11 12.82 13.02 13.57 14.18 14.86
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 5.18
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.192
Hs Sumergencia requerida (m): -2.02
10. Ensanchamiento concent 42" a 66"
11. Codo a 90°, 66"
12. Tubería de acero 66" de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
4. Tubería de acero 74" de diámetro
5. Entrada de tubería 74"
6. Codo a 90°, 36"
7. Tubería de acero 42" de diámetro
8. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42"
9. Válvula antiretorno 42"
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIOCAUDAL (m3/s)
1. Tubería de acero 48" de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48"
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 42" X 42"
0.946
1.262
1.577
1.892
2.208
2.524
2.839
3.154
3.469
3.785
4.100
4.416
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
5
10
15
20
25
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 42" x 42"
Punto de operaciónCaudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 3.51 14.4 86.0% 5.18 577 613
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 3.85 12.6 84.0% 5.18 567 603
Descripción
Datos ingresados:
Datos calculados:
CALCULO DE LA LÍNEA DE BOMBEO
Datos entrada para los cálculos:
Cota nivel mínimo en pozo de succión: 38.2 m.s.n.m
Cota nivel máximo en pozo de succión: 40.2 m.s.n.m
Cota máxima de descarga: 51.15 m.s.n.m
ESTIMACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN
Capacidad de la bomba (m3/s): 5
Altura estática máxima (m): 12.95
Perdidas en la succión y descarga (m): 1.295
Altura total de bombeo (m): 14.245
Para efectos de caracteristicas de funcionamiento y dimensiones generales de las bombas, en este cálculo se selecciona una bomba con las
siguientes carácteristicas:
Q nominal = 5 m3/s
TDH = 14.2 m
Ds = 48 in (diametro de succión)
Dd = 48 in (diametro de descarga)
CALCULO DE PERDIDAS
La tubería de succión se dimensiona de acuerdo al Num 7.2.7 de la norma NS-097, donde establece que la velocidad en la tubería de succión no
debe ser mayor a 2m/s; las perdidas en la tubería de succión se calculan como la sumatoria de las perdidas en cada uno de los accesorios.
Las perdidas en los accesorios se calculan aplicando la siguiente ecuación: donde:
K: es la constante de perdidas para cada accesorio, para la tubería esta constante K se calcula aplicando:
donde f es el coeficiente de fricción para la tubería.
El coeficiente de fricción para la tubería de acero f se determina aplicando la ley de tuberías rugosas (Tomado de "Redes de alcantarillado y
bombeo de aguas residuales" Metcalf & Eddy) donde:
BOMBA CENTRIFUGAS 48" x 48" EN MONTAJE VERTICAL
g
vkh
accesorio
2
2
D
Lfk
tuberia
74.12
log21
ks
D
f
D es el diámetro de la tubería Ks es la rugosidad de la tubería, para acero comercial Ks= 0.45 mm (Tomado de RAS 2000)Para los demás accesorios el valor de K se toma de acuerdo a los siguientes criterios:
Determinación de los diámetros de la tubería de succión:Diámetro succión bomba: 48 in 1.2192 mDiámetro tubería de succión: 70 in 1.778 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.283 m/sVelocidad diámetro 2 2.01 m/s
Determinación de los diámetros de la tubería de descargaDiámetro descarga bomba 48 in 1.2192 mDiámetro tubería de descarga: 64 in 1.5958 m Este diámetro garantiza la velocidad de 2.5 m/s (NS-097) Rugosidad para acero comercial: 0.00045 m (Tomado del RAS 2000)Velocidad diámetro 1 4.283 m/sVelocidad diámetro 2 2.409 m/s
CALCULO DE PERDIDAS EN LA LÍNEA DE BOMBEO
1. Tubería de acero 48" de diámetro 2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48" 3. Estrechamiento excéntrico 70" a 48" 4. Tub de acero 70" de diam Diámetro (m): 1.2192 Diámetro 1 (m): 1.778 Diámetro (m): 1.778Coef de fricción: 0.0156 Diámetro 2 (m): 1.2192 Coef de fricción: 0.0144Longitud (m): 2.4 Rel diámetros β: 0.6857 Longitud (m): 1.5Área (m2): 1.1675 Angulo θ: 25 Área (m2): 2.4829Cte de perdidas (K): 0.0307 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.4149 Cte de perdidas (K): 0.0122
5. Entrada tubería 70" 6. Codo a 90° , 48" de diámetro Diámetro (m): 1.778 Diámetro (m): 1.2192Área (m2): 2.4829 Coef de fricción: 0.0156
Cantidad: 1
Cte de perdidas (K): 0.780 Cte de perdidas (K): 0.3122
7. Tubería de acero 48" de diámetro 8. Válvula de bloqueo t cuch 48" 9. Válvula antiretorno 48" 10. Ensanch concent 48" a 64" Diámetro (m): 1.2192 Diámetro 1 (m): 1.2192Coef de fricción: 0.0156 Diámetro 2 (m): 1.6256Longitud (m): 4.5 Rel diámetros β: 1.3333Área (m2): 1.1675 DN: 1200 mm Angulo θ: 33.4Cte de perdidas (K): 0.0576 Cte de perdidas (K): 0.19 Cte de perdidas (K): 0.80 Cte de perdidas (K): 0.1430
11. Codo a 90° , 64" de diámetro 12. Tubería de acero 64" de diámetro Diámetro (m): 1.6256 Diámetro (m): 1.6256Coef de fricción: 0.0147 Coef de fricción: 0.0147Cantidad: 3 Longitud (m): 12.5
Área (m2): 2.08Cte de perdidas (K): 0.2936 Cte de perdidas (K): 0.1129
SUCCIÓN
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
DESCARGA
De acuerdo con el catalogo de
valvuals de compuerta DeZurik
Ver Calculo de la constante de perdidas
para la válvula
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0.0003 0.0011 0.0026 0.0046 0.0072 0.0103 0.0141 0.0184 0.0233 0.0287 0.0348
0.0017 0.0069 0.0156 0.0277 0.0433 0.0624 0.0849 0.1109 0.1403 0.1732 0.2096
0.0009 0.0034 0.0077 0.0137 0.0214 0.0309 0.0420 0.0549 0.0695 0.0858 0.1038
0.0000 0.0001 0.0002 0.0004 0.0006 0.0009 0.0012 0.0016 0.0020 0.0025 0.0030
0.0016 0.0064 0.0145 0.0258 0.0403 0.0580 0.0790 0.1032 0.1306 0.1612 0.1951
0.0027 0.0107 0.0241 0.0428 0.0669 0.0963 0.1311 0.1713 0.2168 0.2676 0.3238
0.0005 0.0022 0.0048 0.0086 0.0135 0.0194 0.0264 0.0345 0.0436 0.0539 0.0652
0.0017 0.0069 0.0156 0.0277 0.0433 0.0624 0.0849 0.1109 0.1403 0.1732 0.2096
0.0080 0.0319 0.0717 0.1275 0.1992 0.2869 0.3905 0.5100 0.6455 0.7969 0.9643
0.0004 0.0017 0.0038 0.0068 0.0106 0.0152 0.0207 0.0271 0.0343 0.0423 0.0512
0.0026 0.0104 0.0234 0.0417 0.0651 0.0938 0.1277 0.1667 0.2110 0.2605 0.3153
0.0003 0.0013 0.0030 0.0053 0.0083 0.0120 0.0164 0.0214 0.0270 0.0334 0.0404
Perdidas totales (m): 0.0208 0.0832 0.1871 0.3327 0.5198 0.7486 1.0189 1.3308 1.6843 2.0794 2.5160
CALCULO DE LA ALTURA TOTAL DE BOMBEO
La altura total de bombeo se determina como donde:
Es la sumatoria de las perdidas a lo largo de la línea de bombeo 0.52 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel mínimo en el pozo de succión: 12.95 m
Es la diferencia entre el nivel máximo de descarga y el nivel máximo en el pozo de succión: 10.95 m
Es la altura total de bombeo: 13.470 m
CAUDAL (m3/s) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
h min (m) 12.95 12.97 13.03 13.14 13.28 13.47 13.70 13.97 14.28 14.63 15.03 15.47
h max (m) 11.0 10.97 11.03 11.14 11.28 11.47 11.70 11.97 12.28 12.63 13.03 13.47
CALCULO DE LA SUMERGENCIA
NPSH req (m): 4.57
El NPSH requerido esta definido como: donde:
Ha Cabeza de presion atmosferica (m): 7.628 Para 2500 m.s.n.m.
Hv Cabeza de presion de vapor para el agua (m): 0.239 Para una temperatura de 20° centigrados
Hl Perdidas generadas en la tuberia de succión (m): 0.113
Hs Sumergencia requerida (m): -2.71
9. Ensanchamiento concent 42" a 66"
10. Codo a 90°, 66"
11. Tubería de acero 66" de diámetro
DATOS CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL
4. Tubería de acero 74" de diámetro
5. Entrada de tubería 74"
6. Codo a 90°, 36"
6. Tubería de acero 42" de diámetro
7. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 42"
8. Válvula antiretorno 42"
PERDIDAS HIDRÁULICAS EN LOS ACCESORIOS DE LA LÍNEA DE BOMBEO
ACCESORIOCAUDAL (m3/s)
1. Tubería de acero 48" de diámetro
2. Válvula de bloqueo tipo cuchilla 48"
3. Estrechamiento excéntrico 74" a 48"
hHTDHest
h
maxestaticoH
minestaticoH
TDH
LvsareqHHHHNPSH
CURVAS DE OPERACIÓN PARA LA BOMBA CENTRIFUGA 48" X 48"
0.946
1.262
1.577
1.892
2.208
2.524
2.840
3.154
3.469
3.785
4.100
4.416
4.731
5.047
5.363
5.678
Nivel mínimo pozo de succión
Nivel máximo pozo de succión
0
5
10
15
20
25
30
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
Alt
ura
(m
)
Caudal (m3/s)
BOMBA CENTRIFUGA 48" x 48"
Punto de operaciónCaudal
(m3/s)
TDH
(m)
Eficiencia
(%)
NPSH
(m)BHP (KW)
POT.
MOTOR
(KW)
PO1 Nivel mínimo en el pozo de succión 4.95 14.8 88.0% 4.57 817 869
PO2 Nivel máximo en el pozo de succión 5.25 13.2 88.0% 4.57 773 822
Descripción
BOMBACaudal
(m3/s)
TDH
(m.c.a)
Costo
bomba
Costo
Motor (US
Costo
VFD (US
Costo
total (US
36" x 36" 2.48 14.7 $500,000 $495,000 $500,000 $1,495,000
42" x 42" 3.5 14.6 $600,000 $596,970 $603,000 $1,799,970
48" x 48" 4.9 15 $700,000 $703,890 $711,000 $2,114,890
36" x 36" 2.50 14.5 $500,000 $500,000 $500,000 $1,500,000
42" x 42" 3.51 14.4 $600,000 $603,000 $603,000 $1,806,000
48" x 48" 4.95 14.8 $700,000 $711,000 $711,000 $2,122,000
ValvulaCosto
válvulas (US
$)Gate 36" $130,000
Gate 42" $170,000
Gate 48" $210,000
Check 36" $230,000
Check 42" $260,000
Check 48" $300,000
COSTOS EQUIPO DE BOMBEO
Op Sup Op Sup Op Sup
1H 6 2 14.88 11,960,000 3,920,000 15,880,000 6,352,000 22,232,000
2H 3 1 2 1 14.44 11,379,910 3,760,000 15,139,910 6,055,964 21,195,874
3H 2 1 2 1 14.76 10,829,670 3,630,000 14,459,670 5,783,868 20,243,538
4H 4 2 14.00 10,799,820 3,600,000 14,399,820 5,759,928 20,159,748
1V 6 2 15.00 12,000,000 3,920,000 15,920,000 6,368,000 22,288,000
2V 3 1 2 1 14.52 11,418,000 3,760,000 15,178,000 6,071,200 21,249,200
3V 2 1 2 1 14.90 10,866,000 3,630,000 14,496,000 5,798,400 20,294,400
4V 4 2 14.04 10,836,000 3,600,000 14,436,000 5,774,400 20,210,400
Costo
suministro
valvulas (Us
Costo total
suministro
(US $)
ALTERNATIVA
Cap
neta
(m3/s)
Costo
suministro
Bombas (US
Costo Inst y
mont. (US $)
Costo
inversión
inicial (US $)
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48"
MODELO DE BOMBA
COSTOS DE OPERACION
BOMBA Caudal (m
3/s)
TDH (m.c.a)
eficiencia BHP (kW)
POTENCIA MOTOR
(kW) Años (n): 25
HORIZ 36" x 36" 2.48 14.7 88% 406 432 Costo kW/h: 0.12 us$]/kWh
HORIZ 42" x 42" 3.5 14.6 86% 583 620 TIR: 12%
HORIZ 48" x 48" 4.9 15 88% 819 872
VERT 36" x 36" 2.50 14.5 88% 404 430
VERT 42" x 42" 3.51 14.4 86% 577 613
VERT 48" x 48" 4.95 14.8 88% 817 869
ALTERNATIVA
MODELO DE BOMBA Cap neta
(m3/s)
Unidades encendidas Potencia requerida
caudal medio (kW)
Potencia consumida
anual (kW/h)
Costo operación anual (US
$)
Costo de operación
(US $) 36" x 36" 42" X 42" 48" x 48"
36"x36" 42"x42" 48"x48"
Op Sup Op Sup Op Sup
1H 6 2 14.9 3 1297 11,361,950 1,363,434 10,693,602
2H 3 1 2 1 14.4 3 1297 11,361,950 1,363,434 10,693,602
3H 2 1 2 1 14.8 1 1 1304 11,423,035 1,370,764 10,751,095
4H 4 2 14.0 2 1240 10,864,199 1,303,704 10,225,131
1V 6 2 15.00 3 1290 11,297,747 1,355,730 10,633,176
2V 3 1 2 1 14.52 3 1290 11,297,747 1,355,730 10,633,176
3V 2 1 2 1 14.90 1 1 1299 11,376,702 1,365,204 10,707,486
4V 4 2 14.04 2 1227 10,745,990 1,289,519 10,113,875
Años (n) 25
TIR 12%
Factor un solo modelo de bomba horizontal: 0.10
Factor dos modelos de bomba verticales y/o horizontales: 0.13
Factor un solo modelo de bomba vertical: 0.11
BOMBACaudal
(m3/s)
TDH
(m.c.a)
Costo
bomba (US
Costo
Motor (US
Costo
VFD (US
Costo
total (US
HORIZ 36" x 36" 2.48 14.7 $500,000 $495,000 $500,000 $1,495,000
HORIZ 42" x 42" 3.5 14.6 $600,000 $596,970 $603,000 $1,799,970
HORIZ 48" x 48" 4.9 15 $700,000 $703,890 $711,000 $2,114,890
VERT 36" x 36" 2.50 14.5 $500,000 $500,000 $500,000 $1,500,000
VERT 42" x 42" 3.51 14.4 $600,000 $603,000 $603,000 $1,806,000
VERT 48" x 48" 4.95 14.8 $700,000 $711,000 $711,000 $2,122,000
COSTOS DE MANTENIMIENTO
Op Sup Op Sup Op Supanual (US $) Total (US $)
HORIZ 1H 6 2 14.9 15,880,000 6,352,000 22,232,000 2,223,200 17,436,867
HORIZ 2H 3 1 2 1 14.4 15,139,910 6,055,964 21,195,874 2,755,464 21,611,484
HORIZ 3H 2 1 2 1 14.8 14,459,670 5,783,868 20,243,538 2,631,660 20,640,475
HORIZ 4H 4 2 14.0 14,399,820 5,759,928 20,159,748 2,015,975 15,811,571
VERT 1V 6 2 15.00 15,920,000 6,368,000 22,288,000 2,451,680 19,228,867
VERT 2V 3 1 2 1 14.52 15,178,000 6,071,200 21,249,200 2,762,396 21,665,856
VERT 3V 2 1 2 1 14.90 14,496,000 5,798,400 20,294,400 2,638,272 20,692,334
VERT 4V 4 2 14.04 14,436,000 5,774,400 20,210,400 2,223,144 17,436,428
ALTERNATIVA
Costo mantenimientoMODELO DE BOMBA
Cap
neta
(m3/s)
Costo total
de
suministro
(US $)
Costo Inst
y mont.
(US $)
Costo
inversión
inicial
(US $)
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48"
COSTOS OBRA CIVIL
ALTERNATIVA
MODELO DE BOMBA AREA PLACAS (m²) VOLUMEN PLACAS (m³) Vr. Unit Subtotal
36" x 36" 42" X 42" 48" x 48" No.
Unidades
Area/unid Aislamientos Subtotal Inferior Superio
r Subtotal
Concreto reforzado
costo placas
Oper Supl. Oper Supl. Oper Supl.
e= 2.70 e= 0.50 US$/m³ US$
HORIZ 1H 6 2 8 160 500 1780 4806 267 5073 500 2,536,500
HORIZ 2H 3 1 2 1 7 HORIZ 3H 2 1 2 1 6 HORIZ 4H 4 2 6 VERT 1V 6 2 8 110.25 306.25 1188 3208 594 3802 500 1,901,200
VERT 2V 3 1 2 1 7
VERT 3V 2 1 2 1 6
VERT 4V 4 2 6
ALTERNATIVA
VOLUMEN MUROS (m³) Vr. Unit Subtotal CIMENTACIÓN Vr. Unit Subtotal Total Costo Costo/
Un. Bombeo
Costo Total US$
Altura Perímetro Volumen Concreto reforzado
costo muros
No. Pilotes
Long Costo Pilotes
costo pilotes
estructura concreto
m m e= 1.20 US$/m³ US$ 6.25
m²/pil. km US$/km US$
US$/un.
HORIZ 1H 18.1 242.8 5274 500 2,636,808 285 14.2 125,000 1,780,000 6,953,308 869,164 8,691,635
HORIZ 2H
7,605,181
HORIZ 3H
6,518,726
HORIZ 4H
6,518,726
VERT 1V 18.1 237.15 5151 500 2,575,449 190 9.5 125,000 1,188,250 5,664,899 708,112 7,081,124
VERT 2V 6,195,983
VERT 3V 5,310,843
VERT 4V 5,310,843
CAR
ESTACION DE BOMBEO HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI
Producto Final – Anexo No. 4.5
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de
Velocidad Constante
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39 16270
2:00 2 Unidad 2 2.65 39 16270 120 38.8 11590
4:00 2.2 Unidad 3 2.65 38.8 11590 120 38.65 8350
6:00 4 Unidad 4 2.65 38.65 8350 120 39.1 18070
8:00 5 Unidad 5 3.8 39.1 18070 120 39.4 26710
10:00 6.5 Unidad 1+6 6.45 39.4 26710 120 39.4 27070
12:00 6.5 Unidad 2+7 6.45 39.4 27070 120 39.45 27430
14:00 6.8 Unidad 3+5 6.45 39.45 27430 120 39.5 29950
16:00 5 Unidad 1+4 5.3 39.5 29950 120 39.45 27790
18:00 6.5 Unidad 2+6 6.45 39.45 27790 120 39.45 28150
20:00 4.2 Unidad 7 3.8 39.45 28150 120 39.55 31030
22:00 2.2 Unidad 5 3.8 39.55 31030 120 39.15 19510
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
6 6 4 4 6 4 4
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39 16270
2:00 2 Unidad 2 2.65 39 16270 120 38.8 11590
4:00 2.2 Unidad 3 2.65 38.8 11590 120 38.65 8350
6:00 4 Unidad 4 2.65 38.65 8350 120 39.1 18070
8:00 5 Unidad 5 3.8 39.1 18070 120 39.4 26710
10:00 6.5 Unidad 1+6 6.45 39.4 26710 120 39.4 27070
12:00 6.5 Unidad 2+7 6.45 39.4 27070 120 39.45 27430
14:00 7.7 Unidad 5+6 7.6 39.45 27430 120 39.45 28150
16:00 9 Unidad 3+6+7 10.25 39.45 28150 120 39.15 19150
18:00 9 Unidad 4+5+7 10.25 39.15 19150 120 38.7 10150
20:00 6.5 Unidad 1+6 6.45 38.7 10150 120 38.75 10510
22:00 5 Unidad 5 3.8 38.75 10510 120 39.15 19150
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
6 4 4 4 8 8 6
Página 1 de 8
Caudal Diurno Típico (4.5 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Constante
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 42" x 42" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 2 Unidad 2 2 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 2.2 Unidad 3 2.2 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 4 Unidad 5 4 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 5 Unidad 4 + 6 5 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 6.5 Unidad 4 + 6 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 6.5 Unidad 1 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 6.8 Unidad 1 + 5 6.8 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 5 Unidad 2 + 5 5 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 6.5 Unidad 2 + 6 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 4.2 Unidad 3 + 7 4.2 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 2.2 Unidad 3 2.2 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
6 6 6 4 6 6 4
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 2 Unidad 2 2 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 2.2 Unidad 3 2.2 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 4 Unidad 5 4 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 5 Unidad 4 + 6 5 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 6.5 Unidad 4 + 6 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 6.5 Unidad 1 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 7.7 Unidad 2 + 3 + 7 7.7 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 9 Unidad 3 + 4 + 5 9 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 9 Unidad 1 + 4 + 5 9 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 6.5 Unidad 2 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 5 Unidad 2 + 6 5 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
6 8 6 8 6 6 6
Página 2 de 8
Caudal Diurno Típico (4.5 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Variable
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 42" x 42" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39.4 26350
2:00 3.4 Unidad 2 2.65 39.4 26350 120 39.6 31750
4:00 3.5 Unidad 3 2.65 39.6 31750 120 39.75 37870
6:00 6 Unidad 4+5 6.45 39.75 37870 120 39.65 34630
8:00 8 Unidad 4+2+5 9.1 39.65 34630 120 39.4 26710
10:00 10 Unidad 2+5+7 10.25 39.4 26710 120 39.35 24910
12:00 10 Unidad 3+6+7 10.25 39.35 24910 120 39.3 23110
14:00 10.5 Unidad 3+6+7 10.25 39.3 23110 120 39.35 24910
16:00 8 Unidad 1+3+4 7.95 39.35 24910 120 39.35 25270
18:00 10 Unidad 1+5+7 10.25 39.35 25270 120 39.3 23470
20:00 6.5 Unidad 1+6 6.45 39.3 23470 120 39.3 23830
22:00 3.5 Unidad 6 3.8 39.25 23830 120 39.25 21670
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
8 6 8 6 8 8 8
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39.4 26350
2:00 3.4 Unidad 2 2.65 39.4 26350 120 39.6 31750
4:00 3.5 Unidad 3 2.65 39.6 31750 120 39.75 37870
6:00 6 Unidad 4+5 6.45 39.75 37870 120 39.65 34630
8:00 8 Unidad 4+2+5 9.1 39.65 34630 120 39.4 26710
10:00 10 Unidad 2+5+7 10.25 39.4 26710 120 39.35 24910
12:00 10 Unidad 1+6+7 10.25 39.35 24910 120 39.3 23110
14:00 12 Unidad 1+3+4+5 11.75 39.3 23110 120 39.35 24910
16:00 14 Unidad 3+4+6+7 12.9 39.3 24910 120 39.6 32830
18:00 14 Unidad 1+5+6+7 14.05 39.6 32830 120 39.6 32470
20:00 10 Unidad 2+3+4+6 11.75 39.6 32470 120 39.15 19870
22:00 8 Unidad 1+2+3 7.95 39.15 19870 120 39.2 20230
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
10 10 10 10 8 8 8
Página 3 de 8
Caudal Diurno Típico (7 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Constante
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 42" x 42" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 + 2 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 3.4 Unidad 2 + 3 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 3.5 Unidad 3 + 4 3.5 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 6 Unidad 1 + 3 + 4 6 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 8 Unidad 5 + 6 8 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 10 Unidad 5 + 6 + 7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 10 Unidad 5 + 6 + 7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 10.5 Unidad 5 + 6 + 7 10.5 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 8 Unidad 4 + 5 + 7 8 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 10 Unidad 1 + 3 + 4 10 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 6.5 Unidad 1 + 2 + 4 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 3.5 Unidad 1 + 2 3.5 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
10 8 8 10 10 8 8
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 + 2 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 3.4 Unidad 2 + 3 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 3.5 Unidad 3 + 4 3.5 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 6 Unidad 1 + 3 + 4 6 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 8 Unidad 5 + 6 8 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 10 Unidad 5 + 6 + 7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 10 Unidad 5 + 6 + 7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 12 Unidad 2+5+6+7 12 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 14 Unidad 2+3+5+6+7 14 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 14 Unidad 3+4+5+6+7 14 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 10 Unidad 1+4+7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 8 Unidad 1+2+4 8 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
8 10 10 10 12 12 12
Página 4 de 8
Caudal Diurno Típico (7 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Variable
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 42" x 42" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39 16270
2:00 2 Unidad 2 2.65 39 16270 120 38.8 11590
4:00 2.2 Unidad 3 2.65 38.8 11590 120 38.65 8350
6:00 4 Unidad 4 2.65 38.65 8350 120 39.1 18070
8:00 5 Unidad 5 5 39.1 18070 120 39.1 18070
10:00 6.5 Unidad 6 5 39.1 18070 120 39.5 28870
12:00 6.5 Unidad 1+7 7.65 39.5 28870 120 39.2 20590
14:00 6.8 Unidad 5 5 39.2 20590 120 39.65 33550
16:00 5 Unidad 6 5 39.65 33550 120 39.65 33550
18:00 6.5 Unidad 7 5 39.65 33550 120 39.95 44350
20:00 4.2 Unidad 5 5 39.95 44350 120 39.8 38590
22:00 2.2 Unidad 6 5 39.8 38590 120 39.1 18430
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
4 2 2 2 6 4 4
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39 16270
2:00 2 Unidad 2 2.65 39 16270 120 38.8 11590
4:00 2.2 Unidad 3 2.65 38.8 11590 120 38.65 8350
6:00 4 Unidad 4 2.65 38.65 8350 120 39.1 18070
8:00 5 Unidad 5 5 39.1 18070 120 39.1 18070
10:00 6.5 Unidad 6 5 39.1 18070 120 39.5 28870
12:00 6.5 Unidad 7 5 39.5 28870 120 39.8 39670
14:00 7.7 Unidad 1+7 7.65 39.8 39670 120 39.8 40030
16:00 9 Unidad 6+7 10 39.8 40030 120 39.6 32830
18:00 9 Unidad 5+6 10 39.6 32830 120 39.4 25630
20:00 6.5 Unidad 2+5 7.65 39.4 25630 120 39.05 17350
22:00 5 Unidad 5 5 39.05 17350 120 39.05 17350
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
4 4 2 2 8 6 6
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Caudal Diurno Típico (4.5 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Constante
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 48" x 48" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 2 Unidad 2 2 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 2.2 Unidad 3 2.2 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 4 Unidad 6 4 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 5 Unidad 7 5 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 6.5 Unidad 3 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 6.5 Unidad 4 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 6.8 Unidad 4 + 6 6.8 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 5 Unidad 6 5 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 6.5 Unidad 2 + 5 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 4.2 Unidad 5 4.2 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 2.2 Unidad 1 2.2 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
4 4 4 4 4 6 6
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación De
Bombas
(min)
Elevación de
Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 2 Unidad 1 2 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 2 Unidad 2 2 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 2.2 Unidad 3 2.2 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 4 Unidad 6 4 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 5 Unidad 7 5 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 6.5 Unidad 3 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 6.5 Unidad 4 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 7.7 Unidad 4 + 6 7.7 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 9 Unidad 1+5+6 9 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 9 Unidad 1 + 4 + 5 9 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 6.5 Unidad 2 + 5 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 5 Unidad 7 5 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
6 4 4 6 6 6 8
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Caudal Diurno Típico (4.5 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Variable
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 48" x 48" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39.4 26350
2:00 3.4 Unidad 2 2.65 39.4 26350 120 39.6 31750
4:00 3.5 Unidad 3 2.65 39.6 31750 120 39.75 37870
6:00 6 Unidad 1+3+4 7.95 39.75 37870 120 39.3 23830
8:00 8 Unidad 1+2+4 7.95 39.3 23830 120 39.3 24190
10:00 10 Unidad 2+3+4 7.95 39.3 24190 120 39.8 38950
12:00 10 Unidad 5+6 10 39.8 38950 120 39.8 38950
14:00 10.5 Unidad 6+7 10 39.8 38950 120 39.9 42550
16:00 8 Unidad 1+7 7.65 39.9 42550 120 39.95 45070
18:00 10 Unidad 5+7 10 39.95 45070 120 39.95 45070
20:00 6.5 Unidad 2+3+4 7.95 39.95 45070 120 39.65 34630
22:00 3.5 Unidad 6 5 39.65 34630 120 39.3 23830
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
8 8 8 8 4 6 6
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 2.65 39.2 20950 120 39.4 26350
2:00 3.4 Unidad 2 2.65 39.4 26350 120 39.6 31750
4:00 3.5 Unidad 3 2.65 39.6 31750 120 39.75 37870
6:00 6 Unidad 1+3+4 7.95 39.75 37870 120 39.3 23830
8:00 8 Unidad 1+2+4 7.95 39.3 23830 120 39.3 24190
10:00 10 Unidad 2+3+4 7.95 39.3 24190 120 39.8 38950
12:00 10 Unidad 5+6 10 39.8 38950 120 39.8 38950
14:00 12 Unidad 1+6+7 12.65 39.8 38950 120 39.65 34270
16:00 14 Unidad 2+5+7 12.65 39.65 34270 120 39.95 43990
18:00 14 Unidad 3+5+6 12.65 39.95 43990 120 40.2 53710
20:00 10 Unidad 4+6+7 12.65 40.2 53710 120 39.65 34630
22:00 8 Unidad 5+7 10 39.65 34630 120 39.2 20230
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
8 8 8 8 8 8 8
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Caudal Diurno Típico (7 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Constante
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 48" x 48" - Unidades 5,6,7
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 + 2 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 3.4 Unidad 2 + 3 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 3.5 Unidad 3 + 4 3.5 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 6 Unidad 1 + 5 6 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 8 Unidad 2 + 5 8 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 10 Unidad 5 + 6 10 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 10 Unidad 6 + 7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 10.5 Unidad 6 + 7 10.5 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 8 Unidad 3 + 7 8 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 10 Unidad 5 + 6 10 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 6.5 Unidad 4 + 7 6.5 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 3.5 Unidad 1 + 4 3.5 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
6 6 6 6 8 8 8
Hora
Caudal
Influente
(m3/s)
Bombas en
Operación
Caudal
Bombas
(m3/s)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
Tiempo de
Operación
De Bombas
(min)
Elevación
de Agua
Volumen de
almacenamiento
(m3)
0:00 3.4 Unidad 1 + 2 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
2:00 3.4 Unidad 2 + 3 3.4 39.2 20950 120 39.2 20950
4:00 3.5 Unidad 3 + 4 3.5 39.2 20950 120 39.2 20950
6:00 6 Unidad 1 + 5 6 39.2 20950 120 39.2 20950
8:00 8 Unidad 2 + 5 8 39.2 20950 120 39.2 20950
10:00 10 Unidad 5 + 6 10 39.2 20950 120 39.2 20950
12:00 10 Unidad 6 + 7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
14:00 12 Unidad 3+5+7 12 39.2 20950 120 39.2 20950
16:00 14 Unidad 5+6+7 14 39.2 20950 120 39.2 20950
18:00 14 Unidad 5+6+7 14 39.2 20950 120 39.2 20950
20:00 10 Unidad 6+7 10 39.2 20950 120 39.2 20950
22:00 8 Unidad 4+6 8 39.2 20950 120 39.2 20950
Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Unidad 7
4 6 6 4 12 12 10
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Caudal Diurno Típico (7 m3/s)
Caudal Durante Evento de Lluvia
Protocolo de Funcionamiento de Bombas de Velocidad Variable
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Tiempo de Operacion de Equipo (Horas)
Bombas 36" x 36" - Unidades 1,2,3,4
Bombas 48" x 48" - Unidades 5,6,7
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