Diseño de línea de conducción

DISEÑO DE LÍNEA DE CONDUCCIÓN.

INTRODUCCIÓN.

Una línea de conducción es un sistema de abastecimiento de agua potable por gravedad o bombeo. Donde tuberías transportan agua desde donde se encuentra en estado natural hasta un punto que puede ser un tanque de almacenamiento, reservorio o una planta potabilizadora mediante conjunto de ductos y accesorios. Deben utilizarse al máximo la energía disponible para conducir el gasto deseado, lo que la mayoría de los casos nos llevara a la selección del diámetro mínimo que permita presiones iguales o menores a la resistencia física que el material de la tubería soporte.

Las líneas de conducción las podemos dividir en dos tipos:

Líneas de conducción por gravedad

Se le da este nombre cuando para abastecer a una población, además de planta potabilizadora se construye un tanque elevado que por la propia caída del agua debido a la fuerza de gravedad provea a toda la red.

Líneas de conducción de bombeo

El equipo de bombeo produce un incremento brusco en el gradiente hidráulico para vencer todas las pérdidas de energía en la tubería de conducción.

Las líneas de conducción deben ser de fácil inspección, preferentemente paralelas a algún camino, en caso contrario se debe de analizar la conveniencia de construir un camino de acceso, de acuerdo con el establecimiento del derecho de vía correspondiente a la línea de conducción considerando que el incremento en costo de éste se verá compensado con el ahorro que se tendrá en los gastos de conservación de la conducción, y sobre todo podrán detectarse y corregirse de inmediato las fugas o desperfectos que sufran las tuberías. Las mismas condiciones de facilidad de inspección y mantenimiento deberán considerarse en las líneas ubicadas en la zona urbana.

JUSTIFICACIÓN.

Con el motivo de evaluar los conocimientos proporcionados durante el curso de sistemas de agua potable y alcantarillado se presenta la siguiente evaluación en la que con base a actividades anteriores y la información proporcionada en clase se procederá al diseño de una línea de conducción de agua potable con la que se pretende cerrar de forma adecuada el curso.

OBJETIVOS DEL TRABAJO.

• Aplicar los conocimientos vistos en clase y las actividades realizadas anteriormente para el adecuado diseño de una línea de conducción de agua potable.
• Evaluar adecuadamente los conocimientos proporcionados durante el curso.

Problema: Diseñar la siguiente línea de conducción.

[pic 1]

Datos:

Gasto máximo diario: 157 l/seg. (obtenido de la actividad: Población de proyecto y gasto de diseño).

Longitud de línea de conducción: 3000m.

Tipo de tubería: Asbesto Cemento.

Como se aprecia en la imagen la fuente de abastecimiento se encuentra a una altura inferior a la de los dos tanques por lo que la línea de conducción se debe de diseñar por bombeo. Como no se tiene el dato exacto de la población a la que alimenta cada uno de los tanques se supondrá que cada tanque alimentará a un 50% de la población.

𝑙        𝑙

𝑄𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 = 0.50(𝑄𝑚𝑎𝑥.𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜) = 0.50 𝑥 157 𝑠𝑒𝑔 = 78.5 𝑠𝑒𝑔.[pic 2][pic 3]

También para fines de practicidad se supondrá que el bombeo se efectúa de forma continua por lo que se considerará que el gasto de bombeo es igual al gasto máximo diario.

𝑙

𝑄𝑏𝑜𝑚𝑏𝑒𝑜 = 𝑄𝑚𝑎𝑥.𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 = 78.5 𝑠𝑒𝑔[pic 4]

De igual manera se tomará en cuenta que la velocidad del agua dentro de la tubería será de

1.5 m/seg, por lo que no se podría utilizar la formula del diámetro económico, por lo que se emplearan nomogramas como los de Hazen y Williams.

[pic 5]

𝛷 = 9” = 22.86𝑐𝑚; ℎ = 10𝑚/𝑘𝑚 ℎ𝑡 = 1.1(10𝑥3𝑘𝑚) = 33𝑚𝑡𝑠.

0.0785

𝑄

𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝐴 =[pic 6]

[pic 7]

𝜋(0.229)2 = 0.1191

4[pic 8]

𝑚

𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.1191 𝑠𝑒𝑔2[pic 9]

Determinación de la sobre presión por golpe de ariete.

145 ∗ 𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙        145(0.1191)

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