Ingenieria Sanitaria

Ejercicio 1:

Se representa de forma esquemática la instalación de elevación de agua desde una bomba (A) situada en un sondeo profundo, hasta una planta de tratamiento de agua C, (sala de filtrado y rebombeo) y posterior elevación a depósito D. las bombas se sitúan en A y C.

Datos:

La SLL para el caudal elevado en el sondeo profundo se sitúa en B

L2: Longitud del tramo tubería que une la Bomba A con el Filtrado C (1000 m)

L3: Longitud del tramo tubería que une el bombeo (Rebombeo )desde el filtrado C- al Depósito D (125m)

En B el filtrado requiere un mínimo de 196 KPa para su correcto funcionamiento (En C no hay depósito de agua)

1º Calcula de la Bomba en A:

Sacamos la presión en A, con la ecuación de la continuidad entre el punto A y el punto B:

Za+ Pa/γ + Va2/2g = Zb+ Pb/γ + Vb2/2g

Za= 0 ; Zb= 8

La presión en B es la atmosférica y las velocidades en A y B son iguales por lo que:

Pa/γ=Zb –Za --Pa= (8-0)* 9.81= 78.48 KPa

A continuación calculamos la altura que tiene que elevar la bomba desde A hasta C:

Za+ Pa/γ + Va2/2g + Ha = Zc+ Pc/γ + Vc2/2g + Hra-c

De donde sabemos que Hra-c = K*L ; K= 0.0096

Hra-c = 0.0096*1000 = 9.6 m

Za= 0; Zc= 100

Las velocidades en A y C son las mismas por lo que obtenemos:

Ha = Pc/γ - Pa/γ + Zc - Za + Hra-c =196/9.81 - 78.48/9.81 + 100 – 0 + 9.6

Ha = 121.58 m

Qa = 95 l/s

Bombas encontradas para estos requisitos, Bombas sumergidas:

1º Bomba Ideal: SD9/4

Rendimiento: 68%

Potencia eje: 4*70= 280 Cv

Potencia motor: 220Kw

La nueva altura de elevación de la bomba para estos requisitos es: Ha = 145m

Potencia cedida al fluido: P= γ*Q*Ha  P= 9.81KN/m3 *0.095 m3/s * 145 m = 135.132 Kw

Esquema de la bomba:

2ª Bomba Caprari: E12S58/4A

Rendimiento: 80%

Potencia eje: 8*4= 32 Cv

Potencia motor: 150Kw

La nueva altura de elevación de la bomba para estos requisitos es: Ha = 130m

Potencia cedida al fluido: P= γ*Q*Ha  P= 9.81KN/m3 *0.095 m3/s * 130 m = 121.154 Kw

Esquema de la Bomba:

Me quedo con la segunda Bomba , Caprarí, encontrada ya que su rendimiento es mayor que la primera.

2º Calculo de la Bomba en C:

A continuación calculamos la bomba necesaria en C para elevar el agua hasta D:

Zc+ Pc/γ + Vc2/2g + Hc = Zd+ Pd/γ + Vd2/2g + Hrc-d

Calculamos la presión verdadera en el punto C:

Za+ Pa/γ + Va2/2g + Ha = Zc+ Pc/γ + Vc2/2g + Hra-c ; las velocidad es la misma en todo el recorrido:

Pc = Za - Zc + Pa/γ - Hra-c + Ha = 0 – 100 + 78.48/9.81 -9.6 +130  Pc = 278.604 KPa

Obtenida la presión en C continuamos con el cálculo de la altura necesaria en C:

Zc+ Pc/γ + Vc2/2g + Hc = Zd+ Pd/γ + Vd2/2g + Hrc-d --- Hc= Zd - Zc + Pd/γ - Pc/γ + Hrc-d

Hrc-d = 0.0096 * 125 = 1.2m

Zc= 100 ; Zd = 200

Hc=200 – 100 + 0 – 278.604/9.81 + 10.2 = 72.8 m

Hc=72.8 m

Qc = 70 l/s

Bombas encontradas para estos requisitos, Bombas Horizontales:

1º Bomba Ideal: RNI 100-26H / 2900 RPM

Rendimiento: 81%

Potencia eje: 70 kw

Potencia motor: 125 Cv

La nueva altura de elevación de la bomba para estos requisitos es: Ha = 82 m

Potencia cedida al fluido: P= γ*Q*Ha  P= 9.81KN/m3 *0.070 m3/s * 82 m = 56.31 Kw

2ª Bomba Ideal: RNI 150-50 /1450 RPM

Rendimiento: 76%

Potencia eje: 78 Kw

Potencia motor: 100 Cv

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