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TANQUES HIDRONEUMÁTICOS
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• Entre los diferentes sistemas de abastecimiento y distribución
de agua en edificios e instalaciones, los Equipos
Hidroneumáticos han demostrado ser una opción eficiente y
versátil, con grandes ventajas frente a otros sistemas; este
sistema evita construir tanques elevados, colocando un
sistema de tanques parcialmente llenos con aire a presión.
Esto hace que la red hidráulica mantenga una presión
excelente, mejorando el funcionamiento de lavadoras, filtros,
regaderas, llenado rápido de depósitos en excusado,
operaciones de fluxómetros, riego por aspersión, entre otros;
demostrando así la importancia de estos sistemas en
diferentes áreas de aplicación. Así mismo evita la
acumulación de sarro en tuberías por flujo a bajas
velocidades. Este sistema no requiere tanques ni red
hidráulica de distribución en las azoteas de los edificios
(evitando problemas de humedades por fugas en la red) que
dan tan mal aspecto a las fachadas y quedando este
espacio libre para diferentes usos.
• Los Sistemas Hidroneumáticos se basan en el
principio de compresibilidad o elasticidad del aire
cuando es sometido a presión, funcionando de la
siguiente manera: El agua que es suministrada
desde el acueducto público u otra fuente, es
retenida en un tanque de almacenamiento; de
donde, a través de un sistema de bombas, será
impulsada a un recipiente a presión (de
dimensiones y características calculadas en
función de la red), y que posee volúmenes
variables de agua y aire
• Cuando el agua entra al recipiente aumenta el nivel de
agua, se comprime el aire y aumenta la presión, cuando se
llega a un nivel de agua y presión determinados (Pmáx.), se
produce la señal de parada de bomba y el tanque queda en
la capacidad de abastecer la red; cuando los niveles de
presión bajan, a los mínimos preestablecidos (Pmín.) se
acciona el mando de encendido de la bomba nuevamente.
Como se observa la presión varía entre Pmáx y Pmín, y las
bombas prenden y apagan continuamente. El diseño del
sistema debe considerar un tiempo mínimo entre los
encendidos de las bombas conforme a sus especificaciones,
un nivel de presión (Pmín) conforme al requerimiento
de presión de instalación y un Pmáx, que sea tolerable por la
instalación y proporcione una buen calidad de servicio.
• Usualmente los encargados de los proyectos consideran un
diferencial de presión de 10 mca, lo que puede resultar
exagerado, ya que en el peor de los casos la presión varía
permanentemente entre 5 y 15 mca. Este hecho es el que los
usuarios notan, ya que estas variaciones en la presión se
traducen en fluctuaciones del caudal de agua. Además, el
sistema de calentamiento de agua variará su temperatura en
función del caudal. En efecto, el caudal de 15 mca es un 35%
superior al que se tiene, si la presión es de 5 mca. Una
instalación con sistema hidroneumático, calculado según lo
anterior, consumirá un 18 % más de agua por el hecho de
tener que aumentar la presión sobre el mínimo, este aumento
conlleva a una pérdida de energía importante.
• Mientras mayor sea el diferencial de presión y menor el
tiempo entre partidas de los motores, más pequeña resulta la
capacidad del estanque de presión.
• Las bombas estarán funcionando entre dos puntos de
operación de presión y por consiguiente de caudal, por lo
que al no ser un punto único, no podrá estar
permanentemente en su punto óptimo de eficiencia.
El reglamento de Instalaciones Sanitarias obliga a que la
capacidad de las bombas sea un 125% del gasto máximo
probable a la presión mínima requerida para el sistema, a fin
de asegurar abastecer la demanda máxima al mismo tiempo
que se llena el estanque de presión.
COMPONENTES DEL SISTEMA HIDRONEUMÁTICO
Un sistema hidroneumático debe estar constituido por los
siguientes componentes:
UN TANQUE DE PRESIÓN: Consta de un orificio de entrada y
uno de salida para el agua (en este se debe mantener un
sello de agua para evitar la entrada de aire en la red dedistribución), y otro para la inyección de aire en caso de que
este falte.Un número de bombas acorde con las exigencias
de la red. (Una o dos en caso de viendas unifamiliares y doso más para dificaciones ayores).
• INTERRUPTOR ELÉCTRICO para detener el funcionamiento del
sistema, en caso de faltar agua en el estanque bajo.
• LLAVES DE PURGA en las tuberías de drenaje.
• VÁLVULA DE RETENCIÓN en cada una de las tuberías de
descarga de las bombas al estanque hidroneumático.
• CONEXIONES FLEXIBLES para absorber las vibraciones.
• LLAVES DE PASO entre la bomba y el equipo hidroneumático;
entre este y el sistema de distribución.
• MANÓMETRO.
• VÁLVULAS DE SEGURIDAD.
• DISPOSITIVO PARA CONTROL AUTOMÁTICO de la relación
aire/agua. (Puede suprimirse en caso de viviendas
unifamiliares)
• INTERRUPTORES DE PRESIÓN para arranque a presión mínima y
parada a presión máxima, arranque aditivo de la bomba en
turno y control del compresor.
• INDICADOR EXTERIOR DE LOS NIVELES en el tanque de
presión.(Puede suprimirse en caso de viviendas unifamiliares)
• TABLERO DE POTENCIA Y CONTROL DE MOTORES.(Puede
suprimirse en caso de viviendas unifamiliares)
• DISPOSITIVO DE DRENAJE DEL TANQUE HIDRONEUMÁTICO y su
correspondiente llave de paso.
• COMPRESOR U OTRO MECANISMO QUE REPONGA EL AIRE
perdido en el tanque hidroneumático.
LAS BOMBAS
Cuando se selecciona el tipo o tamaño de bomba, se debe
tener en cuenta que la bomba por si sola debe ser capaz de
abastecer la demanda máxima dentro de los rangos de
presiones y caudales, existiendo siempre una bomba
adicional para alternancia con la (o las) otra (u otras) y cubrir
entre todas, por lo menos el 140% de la demanda máxima
probable. Además debe trabajar por lo menos contra una
carga igual a la presión máxima del tanque.
• Cuando se dimensiona un tanque se debe considerar la
frecuencia del número de arranques del motor en la bomba,
llamados Ciclos de Bombeo. Si el tanque es demasiado
pequeño, la demanda de distribución normal extraerá el
agua útil del tanque rápidamente y los arranques de las
bombas serán demasiado frecuentes, lo que causaría una
desgaste innecesario de la bomba y un consumo excesivo de
potencia.
• El punto en que ocurre el número máximo de arranques, es
cuando el caudal de demanda de la red alcanza el 50% de
la capacidad de la bomba. En este punto el tiempo que
funcionan las bombas iguala al tiempo en que están
detenidas. Si la demanda es mayor del 50%, el tiempo de
funcionamiento será mas largo; cuando la bomba se
detenga, la demanda aumentada extraerá el agua útil del
tanque más rápidamente.
• La potencia de la bomba puede calcularse, de la siguiente
manera:
Donde: HP: Potencia de la bomba en caballos de fuerza
Q: Capacidad de la bomba
n: Eficiencia de la bomba,
Para efectos de cálculos teóricos se supone
de un 60%.
TANQUE A PRESIÓN
Las dimensiones del tanque a presión, se escogen tomando en
cuenta como parámetros de cálculo, el caudal de bombeo
(Qb), los ciclos por hora (U), y las presiones de operación. El
procedimiento de selección es el siguiente:
a. Determinación del tipo de ciclo de bombeo: (Tc) Representa
el tiempo transcurrido entre dos arranque consecutivos de lasbombas, y se expresa así:
• c. Cálculo del porcentaje del volumen útil (% Vu):
• Representa la relación entre el volumen utilizable y el volumen
total del tanque, y se podrá calcular a través de:
• d. Cálculo del Volumen del Tanque (Vt):
PISCINAS – HIDROTERAPIA - JACUZZIS
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Hoy en día las piscinas han experimentado un
significativo avance tecnológico, sobre todo en
términos de depuración del agua. Se emplean
derivados de cloro para mantenerlas limpias, y se
controla su pH y en ocasiones incluso la temperatura
del agua.
También se puede optar por las piscinas naturalizadas
o biopiscinas, que realizan la depuración del agua
gracias a un filtro biológico formado por plantas
acuáticas.
MÉTODOS DE DEPURACIÓN
CLORO
En el cuidado del agua de una piscina de cloro es necesario
tener en cuenta una serie de parámetros:
PARÁMETROS NORMALES EN UNA PISCINA
PORCENTAJE DE CLORO LIBRE
1,5 - 2,0 mg/L (1,5 - 2,0 ppm)
El cloro puede añadirse directamente,
o producirse mediante hidrólisis de sales.
SALINIDAD
4 g/L (4 kg/m³)
De vez en cuando, puede ser necesaria
la aportación de sal.
Ph
7,2 - 7,6 (ideal 7,2 - 7,4)
Puede reducirse mediante la adición de ácido,
y aumentarse mediante la adición de una base (pH +),
tal como el bicarbonato sódico, de fórmula NaHCO3.
TAC, ALCALINIDAD
8 - 15 ºf (80 - 150 ppm)
Una alcalinidad baja produce un nivel de pH inestable
TH, DUREZA< 40 ºf (<400 ppm)
Para reducir la dureza (ablandar) del agua, se realiza un
proceso de descarbonatación, mediante la adición
decarbonato de sodio, de fórmula Na2 CO3.
PRODUCTOS NECESARIOS PARA ALCANZAR ESOS VALORES:
• Estabilizante del cloro
• Tratamiento antialgas
• Tratamiento floculante
• Anticalcáreo
• Antimanchas de pared
• Clarificante
• Tratamientos antihongos
PROBLEMAS FRECUENTES:
1.-El agua se contamina de los microorganismos que existen en
la atmósfera mas los que introducen los bañistas.
2.-El aire y la lluvia introducen en el agua cantidades de polvo,
tierra y hojas que la enturbian. Con lo que en pocos días
tenemos una piscina con el agua totalmente turbia
El modo de combatir estos dos problemas es:
1.-Se mantendrá en agua con el pH adecuado y con los
residuales de cloro y antialgas suficientes para destruir los
microorganismos y bacterias
2.-Se dotara a la piscina de un filtro que retenga toda la materia
en suspensión del agua.
EL PH• El pH es el grado de acidez del agua. Los valores de pH estas
comprendidos entre 0 y 14 correspondiendo el 7 al grado
neutro, los valores entre 0 y 7 a los grados ácidos y entre 7 y 14
a los grados básicos.
• EL VALOR IDEAL DEL pH DE SU PISCINA DEBE DE ESTAR SITUADO
ENTRE 7.2 Y 7.6
• 1.El cloro solo actúa eficazmente como bactericida cuando
el agua donde se diluye tenga un pH entre 7.2 y 7.6
• 2.Si el pH esta por encima de 7.6 el ácido disuelto en el agua
se precipitara de forma visible, enturbiando el agua y
dándole un aspecto lechoso, obstruyendo rápidamente el
filtro y precipitándose en las paredes y accesorios de la
piscina.
• 3.Si el pH esta por debajo de 7.2 el agua será corrosiva,
produciendo irritaciones en los ojos y mucosas nasales,
pudiendo llegar a destruir las partes metálicas de la
instalación de filtración
LA FILTRACIÓNEs solo una parte del trabajo a realizar para mantener limpia
una piscina y además es inseparable del tratamiento químico.
El agua se aspira de la superficie por medio de los skimmers y
del fondo por la toma de fondos, así mismo los residuos
depositados en el fondo de la misma se aspiran por la toma
de limpia fondos. El agua después de pasar por el filtro
retorna a la piscina por los impulsores o por los jets del
hidromasaje colocados en la parte opuesta de los skimmers y
la toma de fondo. Como vemos la depuración del agua de
su piscina consta de dos partes una química y otra física.
Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente pasaremos ahora
a las explicaciones practicas para que su piscina tenga un
agua cristalina.
En la caseta de la depuradora debe tener 3 llaves con
los siguientes letreros: FONDO
SKIMMER
LIMPIAFONDOS
FONDOS
SKIMMERS
LIMPIA FONDOS
LIMPIEZA AUTOMATIZADA
HIDROMASAJES
HIDROTERAPIA
Mejoría de la función cardiovascular.
Mejoría la circulación.
Mejoría de las dolencias articulares. Alivio del dolor. Alivio de
la artritis.
Mejoría de la respiración.
Mejoría de la respuesta de sudor.
Eliminación de toxinas.
Ayuda para la conciliación del sueño.
Preparación del cuerpo para otros tratamientos terapéuticos
y estéticos
DIAGRAMA DE FUNCIONAMIENTO
BOMBA DE
IMPULSIÓN
Bomba 150
Bomba auto drenante para
hidromasajes Para una
bañera. Potencia 1.5 Hp
Caudal máximo:
20.000 litros/horas
SISTEMAS DE PREVENCIÓN DE INCENDIOS
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¿Que es el fuego?
• El fuego según indica un viejo adagio, ES UN BUEN SERVIDOR
PERO UN MAL AMO, la prudencia que contienen estas
palabras demuestran demasiado, frecuentemente en los
informes de los incendios que se traducen en pérdidas de
vidas o en daños a las propiedades. El fuego, el mal amo, es
un riesgo constante en el trabajo, como en el hogar, y en
nuestras actividades de ocio.
•
• El fuego es consecuencia del calor y la luz que se producen
durante las reacciones químicas, denominadas estas de
combustión. En la mayoría de los fuegos, la reacción de
combustión se basa en el oxigeno del aire, al reaccionar este
con un material inflamable, tal como la madera, la ropa, el
papel, el petróleo, o los solventes, los cuales entran en la
clasificación química general de compuestos orgánicos; Por
ejemplo los compuestos de carbono.
• Una reacción de combustión muy simple es la que ocurre
entre el gas metano, CH4, y el oxigeno, para dar bióxido de
carbono, CO2 y agua.
• Lo anterior es una reacción completa y muestra que una
molécula (unidad) de metano, requiere de dos moléculas
(unidades) de oxigeno para dar una combustión completa, si
la reacción se realiza sin el oxigeno suficiente, se dice que es
incompleta. La combustión incompleta de compuestos
orgánicos producirá monóxido de carbono y partículas de
carbono, las que con pequeños fragmentos de material no
quemado, causan humo. La formación de bióxido de
carbono en la atmósfera hará más difícil la respiración.
• La combinación de combustible, oxigeno y calor, suministran
los tres componentes de la reacción de combustión que
puede dar origen al fuego.
TRIANGULO DEL FUEGO
Si el triangulo ésta incompleto no podrá producirse "fuego". La
base sobre lo que se apoya la prevención del fuego y la lucha
contra el mismo consiste en romper el triangulo del fuego.
• La posibilidad de que un material se queme depende de sus
propiedades física, a la vez que de sus propiedades químicas,
por regla general los materiales son inflamables solamente en
estado de vapor, son pocos los sólidos o los líquidos que
arden directamente. La formación de vapor procedente de
sólidos o líquidos se controlan fácilmente mediante su
temperatura.
• En la prevención de fuegos, el conocimiento de la
capacidad de un material para formar vapores y de la
temperatura requerida para que dichos vapores se inflamen,
es muy importante, sin calor o sin una fuente de ignición, el
material inflamable puede utilizarse normalmente con plena
seguridad en cuestión de su riesgo de incendio.
INSTALACIONES
La Complejidad de las instalaciones contra
incendio varía notablemente de un proyecto a
otro. Por su puesto que su complejidad aumenta
en la medida que los elementos que se manipulan
son explosivos. Si el uso es habitacional, de
oficinas, educación, salud o espectáculos será
suficiente con aplicar las normas municipales,
provinciales o nacionales. Si el edificio alojará
materiales explosivos deberá consultarse con el
comitente o el asesor con respecto a que normas
aplicar. Muchas veces se deben aplicar además
de las nombradas y las NFPA u otras específicas.
COMBUSTIBLES
• Este puede ser cualquier material combustible, ya sea sólido,
liquido o gas. La mayoría de los sólidos y líquidos se convierten
en vapores o gases antes de entrar en combustión.
EL OXIGENO
• El aire que respiramos esta compuesto de 21% de oxigeno. El
fuego requiere una atmósfera de por lo menos 16% de
oxigeno.
• El oxigeno es un carburante, es decir activa la combustión.
EL CALOR
• Es la energía requerida para elevar la temperatura del
combustible hasta el punto en que se despiden suficientes
vapores que permiten que ocurra la ignición.
REACCIÓN QUÍMICA
• Una reacción en cadena puede ocurrir cuando los otros tres
elementos están presentes en las condiciones y proporciones
apropiadas. El fuego ocurre cuando se lleva a cabo esta
rápida oxidación o incendio.
• Se le considera como incendio a todo tipo de fuego no
controlado cause o no daños directos
CARGA
DE
FUEGO
• QS = densidad de carga de fuego, ponderada y corregida,
del sector o área de incendio, en MJ/m2.
qvi = carga de fuego (actividad de almacenamiento) ,
aportada por cada m3 de cada zona con diferente tipo de
almacenamiento (i) existente en el sector de incendio, en
MJ/m3.
• qsi = carga de fuego (actividad de producción), aportada
por cada m2 de cada zona con diferente tipo de
almacenamiento (i) existente en el sector de incendio, en
MJ/m2.
• Ci = coeficiente adimensional que pondera el grado de
peligrosidad (por la combustibilidad) de cada uno de los
combustibles (i) que existen en el sector de incendio.
hi = altura del almacenamiento de cada uno de los
combustibles, (i), en m.
Si = superficie ocupada en planta por cada zona con
diferente tipo de almacenamiento (i) existente en el sector de
incendio en m2.
Ra = coeficiente adimensional que corrige el grado de
peligrosidad (por la activación) inherente a la actividad
industrial que se desarrolla en el sector de incendio,
producción, montaje, transformación, reparación,
almacenamiento, etc.
A = superficie construida del sector de incendio o superficie
ocupada del área de incendio, en m2
TIPOS DE FUEGO
• PREVENCIÓN
• EXTINSIÓN
CATEGORIAS DE PREVENCIÓN:
a- según su carga de fuego ( exigencias )
b- según su superficie
(mayor a 600m2 red fija)
ELEMENTOS DE PREVENCIÓN QUE AFECTAN
AL DISEÑO DEL EDIFICIO
Medios De Escape
Longitudes De Pasillo
Tamaño, Número Y Tipo De Escaleras
Recorridos Máximos Entre Medios De Escape
Reserva De Agua
Gabinetes ( Boca De Ataque)
Muros Cortafuegos
ELEMENTOS DE PREVENCIÓN
PROPIOS DEL SISTEMA DE INCENDIOS
Presurización de Escaleras
Puertas Resistentes al Fuego ( F30, F60, F90)
Reserva de Agua
Colocación de matafuegos
Gabinetes ( Boca De Ataque )
Hidrantes
Red de Sprinklers
ELEMENTOS DE DETECCIÓN
Detectores de humo
Alarmas sonoras
Central de comando de alarmas
ELEMENTOS DE SEGURIDAD
Señalización de Medios de Escape
Luces de Emergencia
Señalización de Sistema de Extinción
BOMBAS JOKER HERRAJE ANTIPÁNICO
HIDRANTE
ESCALERA PRESURIZADA
PRESENTACION DE PREVENCIONES CONTRA
INCENDIO
La documentación de instalación contra incendios
a entregar por el asesor y que formará parte de la
documentación de licitación o de obra constará:
PLANTAS COMPLETAS
MEMORIA DESCRIPTIVA
DETALLES DE LOS ELEMENTOS SINGULARES, Y DE LOS
QUE DEBEN PREVERSE SALAS ESPECIALES
ESPECIFICACIONES PARTICULARES
DETALLES
OTROS DETALLES:
MATAFUEGOS
INSTALACIONES CONTRA INCENDIO
Los hidrantes deberán probarse de manera que su trayectoria
alcance 30 metros de longitud.
El volante de la válvula angular no deberá estar a más de
1.60 m sobre el nivel del piso.
Carga Máxima Permisible en las Válvulas Angulares
La carga máxima permisible en las válvulas angulares, en el
lado de la manguera, es de 42
metros de columna de agua, por lo que si se tiene una carga
mayor habrá que reducirla por medio de un orificio calibrado
Presión Máxima
La presión máxima de descarga de la bomba será de
8 Kg/cm2
Verificar el funcionamiento de Bomba Jockey
Verificar funcionamientos de bombas de presión
Verificar funcionamiento de rociadores
ARQ. JUAN CARLOS ALÉ
PROFESOR TITULAR INSTALACIONES 1
FACULTAD DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO