View
369
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
Por lo cual decimos que Ecuación General de la Energía:
De esta manera se realizara el desarrollo de la ecuación Bernoulli para determinar las perdidas
por fricción en las trayectorias de las tuberías por instalar del sistema de protección contra incendios:
Donde:
= Presión 1 = 0, se encuentra a nivel de la presión atmosférica.
= Altura 1= 0, el tanque esta a nivel del piso y es donde comienza el sistema (0)
= velocidad 1 = 0, la velocidad del agua a este nivel es cero porque es el punto de partida.
= presión de bombeo ó energía añadida por algún dispositivo (bomba).
= Perdida de fricción en la tubería.
Donde:
= 65 PSI = 454,21 KN/m² Presión residual.
= 9,8 KN/m³ Peso Especifico del agua.
= 21.11 m Altura del edificio.
2g = 2(constante) x gravedad = 2 x 9,8 m/seg²
: Pérdidas totales por fricción.
0 0 0
Calculo de pérdidas de Presión
Calcular Z:
La cual es la sumatoria de planta baja y mezzanina de la ferretería.
Determinación de la velocidad para la ecuación de Bernoulli:
Donde:
Q= es el caudal (m3/seg)
A= es el area (m2)
Donde:
En
que es el diámetro del niple
Transformación
para la sustitución del Q en la ecuación de velocidad:
⁄
Sustitución en la ecuación de velocidad. Por lo que decimos:
⁄
⁄
Entonces sustituimos el valor de en
:
⁄
⁄
El Caudal que establece la COVENIN 1331 para sistemas clase I para las tuberías de 4”; 2 ½” y
1 ½”:
⁄
⁄
Formula de La pérdidas de fricción en las tuberías se determinaran mediante la siguiente ecuación:
Donde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal= 6,5lats/ seg par alas
y 12.6lts/ seg para las tuberías 4”
Partiendo del principio de simultaneidad de un sistemas con una fuente común de agua.
C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 1 de la Norma COVENIN
843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).
D = Diámetro de la tubería dependiendo del caso ya sea
En la cual Se multiplicara la resistencia por fricción por una constante de 6,05 x 105Bar/ m para
llevarla a unidades del sistema internacional (SI) como lo establece la NFPA 13
Determinamos Hazen Williams para la tubería de por lo que decimos:
Longitud tubería = 17.94 m
Longitud equivalente se determinara mediante la siguiente tabla
Según Norma COVENIN 823
Longitud Equivalente de Accesorios Según Diámetro de Tubería
M
S
D
Entonces decimos que mediante la tabla longitud total de cada accesorio:
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Válvula de Retención Ø 4pulg 6.6
1 Válvula de Compuerta Ø 4 pulg 0.5
2 Codo de 90° Ø 4 pulg 6
Σ L Total = 6.6m + 0,5m + 6m Σ L Total = 13.1 m
Luego sustituimos en :
Donde:
Por lo resolvemos y podemos decir que:
Tabla de diámetros para tubos de acero
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO
EXTERIOR
ESPESOR DE PARED TUBO 6,40 m
MAXIMO MINIMO GALV. NEGRO LISO
R/A
pulg mm mm mm Kg Kg
3/8 17,50 16,30 2,31 5,70 5,41
½ 21,70 20,50 2,77 8,51 8,13
¾ 27,10 25,90 2,87 11,33 10,82
1 33,80 32,60 3,38 16,70 16,00
11/4 42,60 41,40 3,56 22,59 21,70
11/2 48,70 47,50 3,68 26,88 25,92
2 60,90 59,70 3,91 36,03 34,82
2 ½ 73,80 72,30 5,16 56,77 55,23
3 89,80 88,00 5,49 74,11 72,26
4 115,40 113,20 6,02 105,28 102,85
6 170,00 166,60 7,11 184,45 180,86
Tubos de Acero con Costura, para Agua, Gas, Aire, Vapor y Aplicaciones Industriales Norma COVENIN
843-84 Serie pesada (ASTM a 53 SCH 40)
Decimos que:
Donde:
D ext. D int.
DIAMETREO EXTERIER
CUADRO Constante “C” en función del tipo de tubería para la
formula de Hazen Williams
C=100 Acero Negro (Tubería Seca)
C=120 Acero Negro (Tubería Mojada)
C=120 Acero Galvanizado
C=140 Cobre
C=100 Fundición (sin revestir)
C=130 Fundición (Revestida en Cemento)
C=140 Fibra de Vidrio
Tabla De la NFPA 13. Valores C de Hazen – Williams
Por tabla de Valores C de Hazen – Williams decimos que el factor C= 120 acero galvanizado
Determinamos el valor J como lo establece la norma NFPA 13. Para poder multiplicar el
resultado por el factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
Dónde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal
C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 1 de la Norma COVENIN
843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).
D = Diámetro de la tubería
⁄
⁄
⁄
Lo cual Quiere decir que por cada metro de tubería recorrida de 4” en metros el sistema de
extinción de incendio pierde ⁄
Luego sustituimos en para determinar la perdida por fricción en esta diámetro tubería
31.04 m * ⁄
Determinamos Hazen Williams para la tubería de por lo que decimos:
Longitud tubería = 14.08 m
Longitud equivalente:
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
5 Codo de 90° Ø
9m
1 Reducción Ø
0.61 m
1 Tee en bifurcación 3.6 m
Σ L Total = 9 m+ 0.61 m + 3.6 m Σ L Total = 13.21 m
Sustituimos y decimos que es igual:
Diámetros para tubos de acero
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO
EXTERIOR
ESPESOR DE PARED TUBO 6,40 m
MAXIMO MINIMO GALV.
R/A
NEGRO LISO
pulg mm mm mm Kg Kg
3/8 17,50 16,30 2,31 5,70 5,41
½ 21,70 20,50 2,77 8,51 8,13
¾ 27,10 25,90 2,87 11,33 10,82
1 33,80 32,60 3,38 16,70 16,00
11/4 42,60 41,40 3,56 22,59 21,70
11/2 48,70 47,50 3,68 26,88 25,92
2 60,90 59,70 3,91 36,03 34,82
2 ½ 73,80 72,30 5,16 56,77 55,23
3 89,80 88,00 5,49 74,11 72,26
4 115,40 113,20 6,02 105,28 102,85
6 170,00 166,60 7,11 184,45 180,86
Tubos de Acero con Costura, para Agua, Gas, Aire, Vapor y Aplicaciones Industriales Norma COVENIN
843-84 Serie pesada (ASTM a 53 SCH 40)
Determinación del diámetro para sustituir en la ecuación de Hazen Williams.
Decimos que:
Donde:
Determinamos el valor de J como lo establece la norma NFPA 13. Para poder multiplicar el resultado
por el factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
D ext. D int.
DIAMETREO EXTERIER
Donde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal
C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 1 de la Norma COVENIN
843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).
D = Diámetro de la tubería
⁄
⁄
⁄
Lo cual Quiere decir que por cada metro de tubería
recorrida en metros el sistema de extinción de
incendio pierde ⁄
Luego se sustituyo en
para determinar la pérdida por fricción en este diámetro tubería:
4.96 m * ⁄
Determinamos Hazen Williams para la tubería de
por lo que decimos:
Llevamos de cm a m la Longitud tubería por lo que decimos que:
Longitud tubería =
Determinamos la Longitud equivalente:
Cantidad Accesorio Equivalencia en metros
1 Válvula de compuerta Ø
0.30 m
1 Reducción Ø
0.50 m
Σ L Total = 0.30 m+ 0.50 m Σ L Total = 0.80m
Sustitución en por lo que decimos:
Diámetros para tubos de acero
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO
EXTERIOR
ESPESOR DE PARED TUBO 6,40 m
MAXIMO MINIMO GALV.
R/A
NEGRO LISO
pulg mm mm mm Kg Kg
3/8 17,50 16,30 2,31 5,70 5,41
½ 21,70 20,50 2,77 8,51 8,13
¾ 27,10 25,90 2,87 11,33 10,82
1 33,80 32,60 3,38 16,70 16,00
11/4 42,60 41,40 3,56 22,59 21,70
11/2 48,70 47,50 3,68 26,88 25,92
2 60,90 59,70 3,91 36,03 34,82
2 ½ 73,80 72,30 5,16 56,77 55,23
3 89,80 88,00 5,49 74,11 72,26
4 115,40 113,20 6,02 105,28 102,85
6 170,00 166,60 7,11 184,45 180,86
Tubos de Acero con Costura, para Agua, Gas, Aire, Vapor y Aplicaciones Industriales Norma COVENIN
843-84 Serie pesada (ASTM a 53 SCH 40)
Determinación del diámetro para sustituir en Hazen Williams.
Decimos que:
Donde:
D ext. D int.
DIAMETREO EXTERIER
Por tabla de Valores C de Hazen – Williams, decimos que el factor C= 120 acero galvanizado
Determinamos el valor de J como lo establece la NFPA 13. Para poder multiplicar el resultado
por el factor de conversión que lo transforma a Bar/m y Evaluamos:
Donde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal
C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 1 de la Norma COVENIN
843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).
D = Diámetro de la tubería.
⁄
⁄
⁄
Quiere decir que por cada metro de tubería
recorrida en metros el sistema de extinción de
incendio pierde ⁄
Luego se sustituyo
en
para determinar la perdida por fricción en esta diámetro
tubería
1.1 m * ⁄
Sumatorias de las pérdidas de fricción
por lo que sustituimos y decimos que:
∑
Eso es igual ∑
Luego al resultado de ∑ se transforma a metros de columna de agua (mca), multiplicando
por la constante 10,22mca que equivalen a 1 Bar. Porque algunos fabricantes de bombas así lo
establecen:
∑
Retómanos y sustituimos en la formula
∑
⁄
⁄
Presión de bombeo la Multiplicas por un factor de seguridad 1.1. Entonces formulamos que:
Recommended