Memoria Descriptiva Agua y Desague

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    10-Mar-2016

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ContenidoSistema de agua potable2Material de tuberas2Requerimientos de la planta2Calculo correspondiente al Ramal 15Calculo correspondiente al ramal 28Cisterna de almacenamiento13Sistema de desage21Calculo de pendientes para mquinas26Equipos auxiliares para desage27Tratamiento de aguas residuales30Sistema de drenaje aguas pluviales35Sistema de agua contra incendios36

Sistema de agua potableLa planta ubicada en la carretera principal de lamas, departamento de San Martin cuenta con acceso a una red primaria de agua potable, la cual ser suministrada por la empresa EMAPA SAN MARTIN S.A. Las redes primarias siempre estn ubicadas perpendicular con la carretera como se puede apreciar en la siguiente imagen. Material de tuberasGeneralmente para este tipo de conexiones se utiliza material PVC, ya que es un material que permite una menor perdida de flujo en el caso del agua, adems es un material hermtico y de bajo costo. Estas caractersticas convierten a este material en el ideal para realizar las conexiones en la planta.Requerimientos de la plantaPara el clculo del caudal necesario se utilizara el mtodo de Hunter. Este mtodo se basa en las unidades de gasto de cada tramo de tubera. Las unidades de gasto para los accesorios sanitarios ms utilizados son detallas en las normas sanitarias de edificacin (NSE), en el anexo 2 del artculo S.222.3.01 (tabla). Los gastos probables segn las unidades de gasto son calculados segn el anexo 3 (tabla) del mismo artculo y finalmente los dimetros de las tuberas sern encontrados segn la tabla.

Tabla 1. Unidades de gasto.

Tabla 2. Gastos probables segn unidades de gasto

Tabla 3. Dimetro de tubera segn el gasto estimadoCalculo de las unidades de gasto, caudal y dimetro de las tuberas en las instalacionesAl contar, en la planta, con una gran cantidad de inodoros con vlvulas semiautomticas y lavatorios corrientes, las tuberas de agua para cada una de estas instalaciones deberan tener el mismo dimetro; sin embargo, cada lnea de tubera que alimenta cada una de estas instalaciones tiene diferentes valores de gasto, ya que cuenta con diferentes unidades de gasto, por tal motivo vamos a calcular el dimetro de tubera necesario: Unidades de gasto (tabla 1)

1 inodoro con vlvula semiautomtica = 8 UG1 lavatorio corriente = 2 UG1 urinario = 5 UG

Gastos probables (tabla 2)

8 UG = 0,29 litros/s2 UG = 0,08 litros/s5 UG = 0,23 litros/s

Clculo del dimetro de las tuberas de distribucin (tabla 3)

Gasto de 0,29 litros/s se selecciona una tubera de Gasto de 0,08 litros/s se selecciona una tubera de Gasto de 0,23 litros/s se selecciona una tubera de Entonces, segn este procedimiento todos los inodoros y urinarios contarn con una tubera de agua de , as mismo los lavatorios y duchas tendrn una tubera de . Previamente al clculo, se ha decidido dividir todo el sistema de agua entre ramales grandes, que a su vez se dividen en ramales ms pequeos. A continuacin se muestran las distribuciones a considerar en el clculo del dimetro de tuberas para el agua

Calculo correspondiente al Ramal 1Se consideran todos los suministros correspondientes a este ramal:1. Suministro de sub ramal 1Aa. Suministro de S.S. H.H. de comedorb. Suministro de 1 lavadero de cocinac. Suministro de 1 lavadero de residuos solidosd. Suministro de jardn N2

1. Suministro sub-ramal 1A:a. Suministro de S.S. H.H. de comedor Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 6 inodoros con vlvula semiautomtica, 6 lavatorios corrientes, 4 urinarios

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de tubera de suministro (tabla 3)

b. Suministro de lavadero de cocina Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavatorios de cocina

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de tubera de suministro (tabla 3)

c. Suministro de Jardn N2 Unidades de gasto (tabla 1): Vamos a considerar el aspersor como un bebedero

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

Con los valores de gastos calculados, obtenemos:

Con este valor obtenemos el dimetro correspondiente al sub-ramal 1A:

Calculo correspondiente al ramal 2Se consideran todos los suministros correspondientes a este ramal1. Suministro ramal 2Aa. Suministro de S.S. H.H. del rea de despachob. Suministro de S.S. H.H. del rea de ingreso de personal2. Suministro ramal 2Ba. Proceso de concentrado enfriamiento.b. Proceso de concentrado calentamiento.c. Proceso de concentrado generador de vapor.d. Proceso de conserva autoclave.e. Proceso de conserva caldera.f. Proceso de conserva marmita.g. Proceso de conserva escaldado.

1. Suministro ramal 2Aa. Suministro de S.S. H.H. del rea de despacho Unidades de gasto (tabla 1): Se tiene 4 inodoros con vlvula semiautomtica, 4 lavatorios y 4 urinarios

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

b. Suministro de S.S. H.H. ingreso de personal Unidades de gasto (tabla 1): Se tiene 6 inodoros vlvula semiautomtica, 6 lavatorios, 2 urinarios y 6 duchas

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

Con los valores de gastos calculados, obtenemos:

2. Suministro ramal 2Ba. Proceso de concentrado enfriamiento Como cuenta con un tanque de 250 litros de almacenamiento se va a considerar como tina comn, por lo tanto su gasto seria: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

b. Proceso de concentrado calentamiento.Como cuenta con un tanque de 1000 litros de almacenamiento: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

c. Proceso de concentrado generador de vapor.Como cuenta con un tanque de 900 litros de almacenamiento: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora mltiple.

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

d. Proceso de conserva autoclave.Como cuenta con un tanque de 1000 litros de almacenamiento: Unidades de gasto (tabla 1): consideramos como una lavadora.

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

e. Proceso de conserva caldera.Como cuenta con un tanque de 100 litros de almacenamiento se va a considerar como tina comn, por lo tanto su gasto seria: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

f. Proceso de conserva escaldado.Como cuenta con un tanque de 500 litros de almacenamiento se va a considerar como tina comn, por lo tanto su gasto seria: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

g. Proceso de conserva marmita.Como cuenta con un tanque de 400 litros de almacenamiento se va a considerar como tina comn, por lo tanto su gasto seria: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

Con los valores de gastos calculados, obtenemos:

Con este valor obtenemos el dimetro correspondiente al sub-ramal 1B:

Con este valor obtenemos el dimetro correspondiente al ramal 1:

Calculo correspondiente al ramal 3a. Lavado de piasSe van a considerar como tinas comunes, por lo tanto su gasto seria: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 2 mquinas de lavado y cepillado de pia.

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

b. Lavadora de cajasComo cuenta con un tanque de 200 litros de almacenamiento se van a considerar como tina comn, por lo tanto su gasto seria: Unidades de gasto (tabla 1): tenemos 1 lavadora

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

c. Suministro de S.S. H.H. de visita Unidades de gasto (tabla 1): Se tiene 2 inodoros con vlvula semiautomtica y 2 lavatorios

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

d. Suministro de S.S. H.H. administrativo 1 Unidades de gasto (tabla 1): Se tiene 4 inodoros vlvula semiautomtica y 4 lavatorios

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

h. Suministro de S.S. H.H. administrativo 2 Unidades de gasto (tabla 1): Se tiene 4 inodoros vlvula semiautomtica y 4 lavatorios

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

i. Suministro de jardn N1 Unidades de gasto (tabla 1): Vamos a considerar el aspersor como un bebedero

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

j. Suministro de S.S. H.H. proveedores Unidades de gasto (tabla 1): Se tiene 6 inodoros vlvula semiautomtica, 4 lavatorios y 3 urinarios

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

k. Suministro de jardn N4 Unidades de gasto (tabla 1): Vamos a considerar el aspersor como un bebedero

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

l. Suministro de lavadero de camiones Unidades de gasto (tabla 1): Vamos a considerar el lavadero como una ducha comn

Gastos probables (tabla 2)

Seleccin de dimetro de suministro (tabla 3)

Con los valores de gastos calculados obtenemos:

Luego de haber realizado el clculo de los caudales necesarios por los sub-ramales y ramales principales procedemos a calcular el caudal total que permite conoce el volumen de agua mximo utilizado durante un da.

Es preciso mencionar que este caudal hallado es el que se necesitara si todos los servicios que requieren de agua se usaran simultneamente. Esto en realidad no ocurre, por tal motivo se calcular un volumen estimado en un da de operacin. Este volumen se obtiene multiplicando el volumen total obtenido por un factor de correccin recomendado entre 0,10 y 0,20.

Como se ha planteado para el funcionamiento de la planta se va a contar con 1 turnos de 8 horas.

Se debe considerar un volumen adicional, para requerimientos diversos durante el proceso, este volumen esta sugerido en la norma Instalaciones SANITARIAS PARA EDIFICACIONES I.S. 010, que considera.Por cada cada trabajador debe de haber 80 litros de agua

Con este valor obtenemos la dotacin diaria.

Con el valor de volumen requerido por da de la planta, en general, se puede proceder a definir las dimensiones de los elementos que van a componer la red de agua.Sistema de almacenamiento de aguaEl sistema de almacenamiento de agua que se va a utilizar considera una presin constante, ya que se instalaran bombas en los dos ramales con los que cuenta la planta. Se proceder al clculo que permita dimensionar la cisterna de almacenamiento, las bombas requeridas y el tanque hidroneumtico para contribuir con la presin constante de las lneas.Como se ha mencionado anteriormente el material que se utilizara para el tendido de las lneas de agua ser de material PVC o POLICLORURO DE VINILO, debido a su resistencia, maniobrabilidad y relativo bajo costo. A continuacin se presenta el catalogo correspondiente a las medidas que se ha calculado anteriormente

Tabla 4. Dimensiones de tubera de PVC para aguaCisterna de almacenamientoLa cisterna almacenara el agua proveniente de la red primaria de agua que suministra la empresa EMAPA SAN MARTIN S.A., donde se ubicara la planta. A continuacin se muestra el clculo de las dimensiones pertinentes para la cisterna que se instalar en la planta, consideramos:

El espacio que se ha dispuesto en la planta para la ubicacin de la cisterna subterrnea es de 10m*8m, tal como se muestra en la imagen

Figura 1. Cuarto de bombas, ubicacin en plantaEl dimensionamiento de la cisterna subterrnea se puede considerar esta como un cubo, para tal fin se procede como sigue

Con lo cual obtenemos una cisterna de dimensiones Largo = 5.5 m Ancho = 5.5 m Alto = 5.5 mTanque hidroneumticoComo se haba mencionado interiormente para asegurar que el agua llegue a todos los puntos requeridos se proceder al clculo y posterior seleccin de un tanque hidroneumtico.El tanque hidroneumtico se debe seleccionar considerando la presin crtica requerida por el sistema general, incluyendo los requerimientos y perdidas de presin que se generan a lo largo de los ramales instalados en la planta. Para asegurarse que la seleccin es la correcta se debe verificar las presiones que se tiene en los diferentes ramales para escoger la presin mxima o crtica que requiere la planta y en funcin a este clculo seleccionar la presin crtica con la que funcionara el tanque. Para el diseo y la ubicacin del tanque hidroneumtico se tendr en consideracin los siguientes clculos:

A continuacin se presenta el clculo para los ramales, basndose en la ecuacin de Darcy

: perdida de carga debido a la friccion

: factor de friccion de Darcy

: longitud de tubera

: dimetro de tubera

: velocidad media del fluido

: aceleracin de la gravedad (m/s2)

: rugosidad absoluta del material de la tubera, en este caso PVC

Figura 2. Rugosidad del PVC segn PAVCO1. Calculo ramal 1Para el clculo de este ramal se cuenta con los siguientes datos:

Con la ayuda del diagrama de Moody se podr obtener el coeficiente de friccin de Darcy. Los parmetros necesarios para ingresar en el grafico son el nmero de Reynolds y la rugosidad relativa que es igual a la rugosidad absoluta entre el dimetro de la tubera

Donde

: Viscosidad cinemtica del agua ()

[footnoteRef:1] [1: Tablas y graficas de mecnica de fluidos 2015. Estela Assureira. P19]

Se procede con el clculo de la velocidad media del fluido para este ramal, como se muestra:Se va a considerar el dimetro real del tubo considerando el espesor de la tubera de acuerdo con el catlogo de la empresa PAVCO que se ha presentado anteriormente:Para el caso del sub ramal 1A

Calculo del nmero de Reynold:

Calculo de la rugosidad relativa:

Figura 3. Diagrama de Moody. Apuntes de mecnica de fluidos

Del grafico de Moody se obtiene el valor del factor de friccion

Finalmente, se procede a reemplazar los valores en la ecuacin de Darcy, tal como se muestra

Realizando la transformacin de mca a bar y luego a PSI para la seleccin correspondiente del tanque hidroneumatico

Siguiendo el mismo procedimiento se presenta la tabla de resultados con los clculos correspondiente a todos a los ramales 2 y 3Adicionalmente, de acuerdo con el clculo realizado anteriormente se tiene que para todo el sistema considerando los ramales 2 y 3 se tiene la cantidad total de valores de:

Se debe considerar los conceptos de presin mnima y presin mxima para la seleccin del tanque hidroneumtico, tal como se detalla a continuacin: Presin mnima: Se considera la presin mnima de operacin en el tanque hidroneumtico como aquella que garantice, durante todo el funcionamiento, la presin requerida. En este caso se debe considerar como 51.85 psi Presin mxima:Segn el artculo 205 de la Gaceta Oficial 4.044 se recomienda una presin adicional no inferior a 14 mca o 20 psi, entonces se tendr:

Con los valores obtenidos a...

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