Red Cerrada Ejemp Excel (1)

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RED DE DISTRIBUCION CERRADA En un sistema de distribución cerrado, el agua puede alcanzar cualquier punto de la red como mínimo por dos caminos diferentes, consiguiéndose una garantía en el servicio considerable, la rotura de una tubería sólo afecta, mediante el cierre de válvulas oportunas, a una pequeña parte de la red, un tramo, además se obtiene un reparto de presiones más uniforme. DETERMINACION DE CAUDALES a) Método de densidad poblacional El caudal en el nudo es: Qi = Qp !i Donde: i !audal en el nudo "i# en l$s p !audal unitario poblacional en l$s%&ab t !audal má'imo &orario en l$s (t (oblación total del pro)ecto en &ab (i (oblación de área de influencia del nudo "i# en &ab b) Método de lon"it#d #nita$ia El caudal en el tramo es: Qi = % Li Donde: i !audal en el tramo "i# en l$s q !audal unitario por metro lineal de tubería en l$s%m t !audal má'imo &orario en l$s *t *ongitud total de tubería en m *i *ongitud el tramo "i# en m

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TEORIARED DE DISTRIBUCION CERRADAEn un sistema de distribucin cerrado, el agua puede alcanzar cualquier punto de la red comomnimo por dos caminos diferentes, consiguindose una garanta en el servicioconsiderable, la rotura de una tubera slo afecta, mediante el cierre de vlvulas oportunas, auna pequea parte de la red, un tramo, adems se obtiene un reparto de presiones msuniforme.DETERMINACION DE CAUDALESa) Mtodo de densidad poblacionalEl caudal en el nudo es:Qi = Qp *PiDonde:Qi Caudal en el nudo i en l/sQp Caudal unitario poblacional en l/s-habQt Caudal mximo horario en l/sPt Poblacin total del proyecto en habPi Poblacin de rea de influencia del nudo i en habb) Mtodo de longitud unitariaEl caudal en el tramo es:Qi = q * LiDonde:Qi Caudal en el tramo i en l/sq Caudal unitario por metro lineal de tubera en l/s-mQt Caudal mximo horario en l/sLt Longitud total de tubera en mLi Longitud el tramo i en mc) Mtodo del nmero de familiasEl caudal en el nudo es:Qn = qu *NfnDonde:Qn Caudal en el nudo n en l/squ Caudal unitario en l/s-familiaQt Caudal mximo horario en l/sNf Nmero total de familiasNfn Nmero de familias en el rea de influencia del nudo n.13.4.4 Anlisis hidrulico de las redes de distribucinDos aspectos deben ser considerados para el anlisis hidrulico de las redesde distribucin:a) El mtodo de clculo hidrulico de las tuberas, pudindose emplearcualquiera de los sealados en el Captulo de Aducciones. El mtodode Flamant es preferible para dimetros pequeos, aunque en generalel mtodo de Hazen-Willians es ampliamente empleado.b) El mtodo para la estimacin de la cantidad y direccin del flujo delagua dentro de las redes de distribucin. Podr emplearse algunos delos siguientes mtodos: Mtodo de Hardy Cross. Mtodo de Newton-Raphson. Mtodo matricial. Otros mtodos equivalentes.Sin embargo en la actualidad son ampliamente empleados paquetesinformticos con diferentes lgicas y estructuras matemticas para laresolucin de redes de distribucin. Entre los paquetes ms empleados y conbuen xito estn: LOOP y BRANCH del Banco Mundial, el WaterCad deHaestad Methods y el EPANet de la Environmental Protection Agency deEstados Unidos; los dos ltimos tambin permiten la modelacin de redes deagua cuando stas son sujetas a evaluacin, ampliacin o mejorasPresin de ServicioDurante el perodo de la demanda mxima horaria, la presin dinmicamnima en cualquier punto de la red no debe ser menor a: Poblaciones iguales o menores a 2.000 habitantes 5,00 m.c.a. Poblaciones entre 2.001 y 10.000 habitantes 10,00 m.c.a. Poblaciones mayores a 10.000 habitantes 13,00 m.c.aVelocidadesLa velocidad mnima en la red de distribucin en ningn caso debe ser menora 0,30 m/s para garantizar la autolimpieza del sistema. Para poblacionespequeas, se aceptarn velocidades menores, solamente en ramales dedistribucin.La velocidad mxima en la red de distribucin no debe ser mayor a 2,00 m/s.Dimetros mnimosLos dimetros mnimos de las tuberas principales para redes cerradas debenser: En poblaciones menores a 2.000 habitantes 1 En poblaciones de 2.001 a 20.000 habitantes 1 En redes abiertas, el dimetro mnimo de la tubera principal debe ser de 1,aceptndose, en poblaciones menores a 2000 habitantes, un dimetro de para ramales.Mtodo de Hardy - Cross (Mtodo de Aproximaciones Sucesivas)Ley de conservacin de la energa en los circuitos.La suma de prdidas en un recorrido cerrado es nulaShf = 0Ley de continuidad de masa en los nudos;La suma de caudales en un nudo es nulaSQj = 0Correccion de caudalesEl Mtodo de Hardy Cross corrige sucesivamente, iteracin tras iteracin, los caudales en los tramos, con la siguiente ecuacin generaln: Exponente del caudal, que depende la ecuacin de resistencia empleada.n : 1.851, segn la ecuacin de Hazen & Williams.n : 2.0 segn la ecuacin de Darcy & Weisbach.

PLANOREDES DE DISTRIBUCION CERRADAMETODO DE HARDI CROOS CON CORRECCION DE CAUDALESQmax h=15.00l/sN familias =270.00fam1012qu =0.056(l/s)/familia)15l/s0.5560.66786.6113.6112.056D=4pulgD=2.5pulgAL =300mBL =300mC71516NRO FAMILIAS0.83330.8892.056CAUDALIIID=4pulgD=2.5pulgD=2pulgL=500mL=500mL=500m-+24252015101.3331.3891.1110.8330.5565.66732201.7780.5001.1110.6673.8894.389D5.667D=3pulgED=3pulg3.278FL =300mL =300m3.944713.944EXAMEN PRESIONES DIN SALIDA ENTRE DOS VALORES MAXIMO Y MINIMO 10 Y 20 M

CAUDALESCONSUMO MAXIMO HORARIO (20 AOS):Empleamos el metodo del caudal unitario por familia:Qmax h=15.00l/sN familias =270.00famqu =0.056(l/s)/familia)TRAMONRO.CAUDAL SUP.CAUDAL ACUMCAUDAL SUP.VEL. ASUMDIAMETRODIAMETRODIAMETRODIAMETRODIAMETROS COMERCIALESFAMILIASTRAMOENTRADAACUMULAD0,3 - 2DDCOMERCIALCOMERCIALD (pulg)D (mm)TRAMOSlt/slt/sm3/sm/smmmmmPULG125.40IAB251.3898.0000.00801.20.09292101.641.538.10BE452.5003.0000.00301.20.0565663.52.5250.80DE321.7785.6670.00571.20.0787876.232.563.50AD241.3337.0000.00701.20.08686101.64376.204101.605.5139.70IIBC281.5563.6110.00361.20.0626263.52.56152.40CF251.3892.0560.00211.20.0474750.828203.20EF201.1114.3890.00441.20.0686876.2310254.00BE452.5003.0000.00301.20.0565663.52.512304.80Qext 1I - Qext 1713.9443.94440.00391.20.0656563.52.5TOTALES27015.00

SE LEE DEL PLANO, PUEDE ABER VARIOS CRITERIOS DE DSITRIBUCIN

1 ITERREDES DE DISTRIBUCION CERRADAMETODO DE HARDI CROOS CON CORRECCION DE CAUDALESCaudal de entrada al sistema:15.00Coeficiente C de Hassen Willans: PVC1401 ITERACIONH.W. : n=1,8512345678910TRAMODIAMETROLONGITUDCAUDAL supuestoVelocidadPERDIDA DE CARGAPERDIDA DE CARGAhf/Qsdel otro anilloDLQs0.3 - 2QvieneQsmmmlt/sm/shf mhf mcon (-)lt/sIAB101.63008.0000.993.0473.0470.3809-0.087.92BE63.55003.0000.958.1468.1462.7154-0.080.323.24DE76.2300-5.667-1.246.532-6.5321.1527-0.08-5.75AD101.6500-7.000-0.863.966-3.9660.5666-0.08-7.080.6954.8156IIBC63.53003.6111.146.8906.8901.9080-0.323.29CF50.85002.0561.0111.99511.9955.8341-0.321.74EF76.2300-4.389-0.964.069-4.0690.9272-0.32-4.71BE63.5500-3.000-0.958.146-8.1462.7154-0.320.08-3.246.66911.3846

los positivos estan demas se debe sumar delty

2 ITERPor el Mtodo de Hardy Cross para redes cerradas:Caudal de entrada al sistema:400lt/sCoeficiente de Hassen Willans: PVC1402 ITERACIONTRAMODIAMETROLONGITUDCAUDAL supuestoPERDIDA DE CARGAPERDIDA DE CARGADLQsVelocidadhf/QsQsmmmlt/sm/shf mhf mlt/sIAB101.63007.920.982.9932.9930.3778-0.187.75BE63.55003.241.029.3879.3872.8984-0.180.033.09DE76.2300-5.75-1.266.700-6.7001.1662-0.18-5.92AD101.6500-7.08-0.874.048-4.0480.5720-0.18-7.251.6315.0143IIBC63.53003.291.045.8135.8131.7645-0.033.26CF50.85001.740.868.8008.8005.0592-0.031.71EF76.2300-4.71-1.034.630-4.6300.9839-0.03-4.74BE63.5500-3.24-1.029.387-9.3872.8984-0.030.18-3.090.59610.7059

3 ITERPor el Mtodo de Hardy Cross para redes cerradas:Caudal de entrada al sistema:400lt/sCoeficiente de Hassen Willans: PVC1403 ITERACIONTRAMODIAMETROLONGITUDCAUDAL supuestoPERDIDA DE CARGAPERDIDA DE CARGADLQshf/QsQscmmlt/shf mhf mlt/sIAB101.63007.752.8712.8710.3706-0.027.73BE63.55003.098.6208.6202.7869-0.020.053.12DE76.2300-5.927.085-7.0851.1966-0.02-5.94AD101.6500-7.254.237-4.2370.5841-0.02-7.270.1694.9381IIBC63.53003.265.7155.7151.7507-0.053.22CF50.85001.718.5208.5204.9845-0.051.66EF76.2300-4.744.685-4.6850.9892-0.05-4.78BE63.5500-3.098.620-8.6202.7869-0.050.02-3.120.93010.5114

4 ITERPor el Mtodo de Hardy Cross para redes cerradas:Caudal de entrada al sistema:400lt/sCoeficiente de Hassen Willans: PVC1403 ITERACIONTRAMODIAMETROLONGITUDCAUDALPERDIDA DE CARGAPERDIDA DE CARGACOTAPRESINPRESINPERDIDAPERDIDAPRESINPRESINDLQshf/QsQsVELOCVELOCENTRADASALIDAESTTICAESTTICATRAMOACUMULADADINMICADINMICAmmmlt/shf mhf mlt/s0 - 2 m/sm.s.n.m.m.s.n.m.ENTRADA (m)SALIDA (m)mmENTRADA (m)SALIDA (m)IAB101.63007.732.8582.8580.3699-0.037.700.950.95011511210.0013.002.8402.84010.16BE63.55003.128.7728.7722.8094-0.030.013.100.980.97911210513.0020.008.65911.49810.168.50DE76.2300-5.947.126-7.1261.1997-0.03-5.97-1.311.30810210523.0020.007.18611.47218.718.53AD101.6500-7.274.257-4.2570.5853-0.03-7.30-0.900.90011510210.0023.004.2864.28618.710.2474.9643IIBC63.53003.225.5615.5611.7288-0.013.211.011.01411211413.0011.005.5448.38410.162.62CF50.85001.668.0838.0834.8654-0.011.660.820.8171141011124.008.03716.4212.616272447.58EF76.2300-4.784.773-4.7730.9977-0.01-4.79-1.051.05010510120.0024.004.78216.2818.537.72BE63.5500-3.128.772-8.7722.8094-0.010.03-3.10-0.980.97911210513.0020.008.65911.49810.168.500.10010.4014

VIENE DEL TANQUE ELEVADO

MBD0000F03C.unknown

MBD00047FCC.unknown

MBD0005E1CF.unknown

MBD0000F19A.unknown

MBD0000EB55.unknown