curva característica de bomba vertical tipo turbina peerless tisa

SELECCIÓN Y CALCULO DE LOS EQUIPOS ELECTROMECANICOS EN LA
ESTACIÓN DE BOMBEO (O REBOMBEO).
En este capítulo se desarrollará la memoria de cálculo (selección y cálculo de los
equipos electromecánicos), se describirán también las especificaciones, antepresupuestos y
planos correspondientes a la estación de bombeo (o rebombeo).
ESTACION DE BOMBEO (O REBOMBEO)
 Población actual considerada ................................................... 583 habitantes
 Población de proyecto ............................................................. 583 habitantes
 Dotación.................................................................................. 368.07 lt/hab/día
Medio
2.91 Lps
CONDICIÓN DE
PROYECTO
2.48 Lps
Máximo Diario
4.08 Lps
3.48 Lps
Máximo Horario
6.32 Lps
5.39 Lps
GASTO
CONDICIÓN ACTUAL
 Elevación de terreno en el sitio de la estación .......................... 40.52 msnm
 Elevación de plantilla del tanque (cárcamo) de
la estación de bombeo ............................................................ 37.00 msnm
 Longitud de la línea de conducción .......................................... 144.00 m
 Material y diámetro de la línea de conducción ........................ Acero, 10” 
 Elevación de terreno en el sitio de descarga ............................. 53.45 msnm
Antes de empezar a realizar los cálculos correspondientes para el diseño de la estación
de bombeo, así como la selección de los equipos, es necesario hacer un análisis sobre el tipo
de estación a diseñar : topografía y tipo de terreno, y consecuentemente, el tipo de equipo
(verticales y horizontales).
Para este proyecto se opta utilizar el tanque de proyecto como cárcamo de bombeo (ó
rebombeo), para que funcione como cárcamo de bombeo de una cámara (húmedo),
utilizando para ello equipos (bomba y motor) verticales, instalados sobre dicho tanque
(cárcamo).
MEMORIA DE CÁLCULO
Debemos hacer notar, en primer lugar, que los factores determinantes para la selección
de los equipos de bombeo son :
1. Calculo de la carga dinámica total (tentativa)
2. Selección del cuerpo de tazones.
3. Calculo de la potencia teórica
4. Seleccionar el diámetro de la flecha
5. Seleccionar el diámetro de la columna y calcular las pérdidas por fricción.
6. Calculo de la carga dinámica total (Real)
7. Potencia total consumida por la bomba.
1. Calculo de la carga dinámica total (tentativa)
CDTTENTATIVA = CB + CAD
En donde :
CB
= Carga de bombeo.
CAD = Carga adicional de descarga.
CB = NE + hfCOL
En donde :
NE
= Nivel del espejo de agua.
hfCOL = Perdidas por fricción en la columna (Considerando el 5%NE)
CB = 0.52 + 5%(0.52) = 0.55 m
CAD = hfLC+ hfPE+ hfDC
En donde :
hfLC
= Pérdidas por fricción en la línea de conducción.
hfPE
= Pérdidas por fricción en piezas especiales.
hfDC
= Diferencia de cotas entre la estación de bombeo (tanque de proyecto) y la
descarga (tanque existente).
Como se puede observar, para vencer esta carga se optará por bombear el agua a
presión hasta el lugar deseado, utilizando piezas especiales : válvulas, conexiones, etc.
 Pérdidas por fricción en la línea de conducción (hfLC)
Para el cálculo de las pérdidas por fricción, utilizaremos la fórmula de DarcyWeisbach :
L V2
hf  f
D 2g
En donde :
f
= Coeficiente de fricción.
f 
Re
0.25

  / D 5.74
 Log 3.7  Re 0.90





2
= Número de Reynolds.
Re 
VD

D
= Diámetro de la tubería.

= Rugosidad (mm)

= Viscosidad del agua ( = 0.01 cm2/seg)
L
= Longitud de la tubería.
V
= Velocidad del fluido en la tubería.
g
= Aceleración de la gravedad (9.81 m/seg2)
Sí :
 = 0.03 mm
D = 254 mm (10”)
L = 144.00 m ( tubería existente)
Q = 4.08 Lps = 0.00408 m3/seg
Entonces :
V
Q 4Q
4  0.00408


 0.0805m / seg  8.05cm / seg
2
A D
  0.2542
Re 
8.05  25.4
 20,447
0.01
f 
hf LC
0.25

5.74
 0.03/ 254

 Log 3.7
204470.90





2
 0.0166
144 (0.0805) 2
 0.0166

0.254 2  9.81
hf LC = 0.0031 m.
 Pérdidas por fricción en piezas especiales (hfPE).
Cabe hacer mención que para encontrar las pérdidas por fricción aplicaremos la
fórmula de Darcy-Weisbach, para el caso de piezas especiales ; como codos, extremidades,
etc. La longitud equivalente la determinaremos por medio de monograma.
Por lo cual, tendremos :
Longitud de piezas especiales.
LONGITUD
EQUIVALENTE (m)
PIEZA
Piezas especiales de Fo.Fo.
2 Codos 45° x 4” 
2 Codos 45° x 10” 
1 Codos 90° x 10” 
2 Extremidades 400 mm x 4” 
2 Extremidades 400 mm x 10” 
1 Reducción 10” x 4”
1 Tee 4” x 2”
2 x 1.40 = 2.80
2 x 3.60 = 7.20
= 18.00
2 x 0.40 = 0.80
2 x 0.40 = 0.80
= 1.90
= 7.50
Sub-Total =
Piezas especiales de acero
Carrete de 5,950 mm x 4” 
Carrete de 2,040 mm x 4” 
Carrete de 1,494 mm x 4” 
Carrete de 500 mm x 4” 
Carrete de 500 mm x 10” 
Válvula compuerta de 4” 
Válvula check de 4” 
Yee de 45° x 4” 
= 39.00
=
=
=
=
=
=
=
=
5.95
2.04
1.49
0.50
0.50
0.65
8.50
0.38
Sub-Total =
= 20.01
Total =
= 59.01
Monograma 1. Pérdidas por fricción en válvulas y conexiones
Sí :
D = 102 mm (4”)
Q = 4.08 Lps = 0.00408 m3/seg
Entonces :
V
Q 4Q
4  0.00408


 0.50m / seg  50cm / seg
2
A D
  0.1022
Re 
f 
50  10.2
 51,000
0.01
0.25

5.74
 0.03/ 102
 Log 3.7  510000.90


hf PE  0.0218



2
 0.0218
59.01 (0.50) 2

0.102 2  9.81
hf PE = 0.1607 m.
 Pérdidas por diferencia de cotas entre la estación de bombeo y la descarga(hfDC).
hfDC = 53.45-40.52
hfDC = 12.9300 m
Por lo tanto :
CAD = 0.0031+0.1607+12.9300
CAD = 13.09 m
Entonces:
CDTTENTATIVA = 0.55 + 13.09
CDTTENTATIVA = 13.64 m
De donde se deduce que se tendrá que seleccionar una bomba capaz de dar 4.08 Lps
(65 Gpm) contra una carga dinámica total de 13.64 m (44.75 ft).
Eficiencia 77 %
16.60 Ft
Sumergencia 4 Ft
65 GPM
CURVA CARACTERÍSTICA DE BOMBA VERTICAL TIPO TURBINA PEERLESS TISA
BOMBA CENTRIFUGA VERTICAL, TIPO TURBINA :
MARCA
PEERLESS - TISA
MODELO
6LB
VELOCIDAD
1760 rpm
RENDIMIENTO
77 %
CARGA POR TAZON
5.06 m (16.6 ft)
SUMERGENCIA
1.22 m (4 ft)
CURVA No.
2843019
IMPULSOR No.
2618292
2. Selección del cuerpo de tazones.
No.Tazones 
CDT 13.64

 2.70  3Tazones
CT
5.06
Carga real = 3 * 5.06 = 15.18 m
3. Calculo de la potencia teórica.
HP 
En donde :
HP
Q
Q  CDT  
76Ef
= Potencia de la bomba en Horse-Power.
= Gasto (Lps)
CDT = Carga dinámica total.

= gravedad especifica del agua.
Ef
= Eficiencia de la bomba
Por lo tanto :
HP 
4.08  15.18  1
 1.06 HP
76  0.77
4. Seleccionar el diámetro de la flecha.
Conocida la potencia que consumen los impulsores, se procede a calcular el
diámetro de la flecha que los accionará, mismo que deberá soportar esta potencia a la
velocidad de operación de la bomba, por lo cual se consulta la tabla proporcionada por el
fabricante (Tabla No. 1), pudiéndose determinar que a 1760 rpm la flecha más adecuada es
la de 1.9 cm (¾”) de diámetro capaz de soportar 15 HP.
FLECHA = ¾”
5. Seleccionar el diámetro de la columna y calcular las perdidas por ficción de la columna.
Se determina en función al gasto y del valor mínimo de las pérdidas por fricción
mismo que se obtiene consultando la Tabla No. 2, que se observa que para lo 4.08 Lps (65
Gpm) y flecha de ¾” la tubería para la columna adecuada es de 3” de diámetro, la cual
únicamente se lubricara con agua.
Por medio de interpolación se determina que esta columna de 3” de diámetro
proporcionará 7.0 m de pérdidas por fricción por cada 100 m ( 7 ft/100 ft).
Longitud de la columna = 1.52 m
hfCOL= 0.07 x 1.52 m
hfCOL= 0.11 m
6. Calculo de la carga dinámica total (Real)
CDTREAL = CB + CAD
CB = NE + hfCOL = 0.52 + 0.11 = 0.63 m
CAD = CAD TENT. + S = 13.09 + 1.22 = 14.24
Entonces :
CDTREAL = 0.63 + 14.24 = 14.87 m
Se efectúa una revisión del sistema de bomba seleccionado,
CTREAL 
CDTREAL
14.87

 4.96m  16.30 ft
No.Tazones
3
dada las nuevas características tenemos una variación de un gasto de 66 Gpm (4.16 Lps)
con una eficiencia del 77 % y una sumergencia de 1.22 m. Por lo que la bomba
seleccionada se acepta en el diseño.
7. Potencia total consumida por la bomba.
Tomando en consideración que existen pérdidas por fricción en la flecha que
transmite la potencia del motor a los impulsores, estas se obtendrán de la Tabla No. 1 en
función de las revoluciones por minuto de la bomba y el diámetro de la flecha por lo que a
la potencia calculada deberá de agregarse la perdida por fricción, que es de 0.32 HP por
cada 30.48 m (100 ft)
Long. de la flecha = 3.66
hHP 
3.66  0.32
 0.04 m
30.40
HPT = HP + hHP = 1.06 + 0.04 = 1.10 HP
Se selecciona un Motor de Inducción tipo Jaula de Ardilla, vertical de 2 HP, 3 fases,
220 VAC, 1800 RPM.
SELECCIÓN DEL EQUIPO ELÉCTRICO
 Antecedentes
Este documento se basa en las recomendaciones de la Norma Oficial Mexicana
relativa a las instalaciones destinadas al suministro y uso de Energía Eléctrica (NOM-001SEMP-1994) y de las Normas de Distribución y de Construcción de C.F.E.
La carga por alimentar es un Motor de Inducción tipo Jaula de Ardilla, vertical de 2
HP, 3 fases, 220 VAC, 1800 RPM, el cual acciona una bomba turbina, la cual suministra
agua a un tanque de almacenamiento (tanque existente) para su distribución en el área
turística de Puerto Peñasco denominada “El Malecón”.
RELACIÓN DE CARGAS
No.
1
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
KVA
SUBTOTAL
2
2.710
5.420
TOTAL
KVA
5.420
Motor Jaula de ardilla, vertical de
2 HP, 3 fases 220 VAC, 1800 RPM
Corriente Nominal de 7.10A
(tomada de Tabla 430-150)
 Consideraciones Generales.
1. Factor de demanda de los equipos es de 1 (100%).
2. Para selección de los conductores aislados de 0A a 2000 VAC se toma como referencia
las tablas 310.6.
3. Los factores de corrección por temperatura (FCT) son :
Exterior Media al Sol 45-50oC es 0.75
4. El factor de agrupamiento (FCA) para los alimentadores es 1.
5. Los cálculos de ampacidad se realizaron a partir de las características de cada carga.
6. El cálculo del interruptor general del tablero se hizo considerando la capacidad del
transformador Tabla 450.3 (a)(1), Art. 240.-21 y Art. 230-95.
7. Se utilizó para la caída de tensión, la fórmula siguiente :
Sistema Trifásico 3 hilos
E (%) 
2 3  l (m)  In(am p)
E (volts)  S (m m2 )
8. Para el cálculo de interruptores electromagnéticos que protejan las cargas, se tomaron de
las diferentes tablas de Normas, NOM-001-SEMP-1994, así como se hizo acopio de las
guías del fabricante para las consideraciones de las curvas características de operación y
disparo.
9. En el cuadro de cargas se da la información necesaria.
Notas.
1. El aislamiento de los cables de baja tensión 220 VAC será a 600 VAC.
2. La canalización de exterior será tubería metálica semipesada.
3. Para la puesta a tierra de equipos se realizará de acuerdo a la tabla 250-95.
4. En el interruptor principal se hará un puenteo entre el neutro y tierra, para asegurar la
continuidad de la trayectoria de la corriente de falla a su origen, Art. 250-79, 250-53 (b)
y 250-94.
Selección de la subestación.
 Transformador
Si tenemos una carga instalada y demandada de 5.42 KVA y de acuerdo a la
fórmula:
KVA 
3  E  In
3  220 14.20

 5.42KVA
1000
1000
Tenemos que el transformador seleccionado es un Trifásico de 15 KVA,13200/220127 Volts, Delta/Estrella (accesible), con una Impedencia mínima del 3%, con una
elevación de temperatura de 65oC sobre una temperatura ambiente máximo de 40oC y
promedio de 30°C en un período de 24 Hrs.
La subestación seleccionada es del Tipo Poste misma que será alimentada a través
de una línea aérea con una longitud de 30 m, con un conductor de fase de calibre 1/0 AAC,
que cumple con las especificaciones de C.F.E.
El medio de desconexión es un cortacircuito Fusible de Operación Manual con
Pértiga, 14.4 KV, 110 A.
El Listón Fusible se selecciona de acuerdo al Art. 450-3-(a)(1)(Transformadores No
Supervisados).
In 
KVA
15

 0.65A
3  KV
3  13.2
I Fusible  2.5  In  2.5  0.65  1.625A  2 A
Calculo de alimentadores.
 Alimentador principal baja tensión (220 VAC).
In 
1000 KVA 1000 15

 39.36A
3E
3  220
Ic 
In
39.36

 52.48 A
FCT  FCA 0.75  1
de Tabla 310.16 tenemos un cable No. 6 THW-LS.
 Neutro.
De acuerdo a Art. 220-22, 250-23 (a), 310-4, el neutro seleccionado es un cable No.
6 THW-LS.
 Canalización.
De Tablas No. 4 y 5 del Capítulo 10 tenemos :
Tubo metálico semipesado Art. 345-3(b) de 32 mm.
 Selección del interruptor principal B.T. 220 VAC.
De Art. 450-2(a) y Tabla 450-3(a)(1)
ITM  1.25  In  1.25  39.36  49.2 A de donde se selecciona un ITM 3P50A
N o t a : Si consideramos que la capacidad del cable protegido No. 6 THW-LS es
de 65A a 30oC, si lo corregimos a 50oC tenemos que :
65  0.75  48.75 A
Se observa que el ITM seleccionado es el adecuado, ya que aunque está ajustado a
40oC este se corrigió a 50oC, y permanece dentro del rango de 45A. (Catálogo
SD361 R1, 7/88 de la compañía SQUARE-D, pág. 11, Fig. 12).
 Puente unión (Bonding Jump).
De Art. 250-23(a), 250-53(b), 250-79 y Tablas 250-94 y 310-16, tenemos que el
área del cable es 8.367 m2, para la selección de un 10 AWG.
 Conductor del electrodo puesta a tierra del transformador.
De Arts. 250-23 (a), 250-23 (b) y 250-94 así como Tabla 250-94, tenemos que el
área del cable es 8.367 m2, para la selección de un 10 AWG.
 Alimentador de motor 2 hp 3f 220 VAC 1800 RPM vertical jaula de ardilla.
De Tabla 430-150 encontramos que la In = 7.10A
 ITM del alimentador del motor.
De Art. 430-52 (c) y Tabla 430-156.
ITM  2  In  2  7.10  14.20 A
En el caso de motores de servicio continuo se aplicará un factor del 125% de la
corriente nominal del motor a plena carga. Según Art. 430-22 y Art. 430-23 (NOM-001SEMP-1994).
14.20  1.25  17.75 A de donde se selecciona un ITM 3P20A
 Control del motor.
De Art. 480-81,430-82 (a) :
El arrancador debe ser un arrancador a tensión plena con especificación de Nema 0,
botones de arranque y paro.
Gabinete Nema-3R ( a prueba de polvo y lluvia).
Como se encuentra a 15 m el motor, éste está a la vista de, Art. 100, no requiere de
un medio de desconexión, 430-109 y 430-110.
 Ajuste del dispositivo de sobrecarga.
De acuerdo a Art. 430-22(a)(81) se debe de ajustar al 15% de Ix (nominal).
 Cable de alimentación.
De Art. 430-22
Ic  1.25 
In
7.10
 1.25 
 11.83 A
FCT  FCA
0.75  1
El cable seleccionado de acuerdo a la Tabla 310-16 es en No. 12 AWG THW-LS.
N o t a : Si consideramos que la capacidad del cable protegido No. 12 THW-LS es
de 25A a 30oC, si lo corregimos a 50oC tenemos que :
25  0.75  18.75 A
Se observa que el ITM seleccionado es el adecuado, ya que aunque está ajustado a
40oC, éste se corrigió a 50oC, y permanece dentro del rango de 45A. (Catálogo SD361 R1,
7/88 de la compañía SQUARE-D, pág. 11, Fig. 12).
 Canalización.
De Tablas No. 4 y 5 del Capítulo 10 tenemos :
Tubo metálico semipesado Art. 345-3(b) de 13 mm
 Cable de aterrizamiento de tubería y motor 2 HP
De Tabla 250-95 para un ITM 3P20A se selecciona un cable No. 12 AWG.
Caída de tensión.
Alimentador Principal
Alimentador de Motor 2HP
l
(m)
20
20
In
(Amps)
39.36
7.10
E
(Volts)
220
220
S
(mm2)
13.300
3.307
E%
(%)
0.93
0.68
Red de tierras.
De acuerdo a los Arts. 2403-2(a) y (b), se coloca como Sistema de Tierra una varilla
de Copperwels de 16 mm por 3 m, clavada verticalmente en el suelo, unida al cable de
bajada de los apartarrayos y unida al electrodo a través de un hilo físico de calibre No. 4 a la
carcaza del Motor, debe de aterrizarse a el electrodo también con soldadura CADWELD.
Se debe aterrizar la estructura o base metálica de los equipos eléctricos a este
sistema de tierra.
Si las tuberías de agua no están aterrizadas, estas deben de aterrizarse y cumplir con
el Art. 2403-4(b).
La resistencia de la malla debe de ser de 25 Ohms o menos, Art. 2403-2(c).
Se debe de usar químicos de yeso y bentonita para obtener una buena conexión a
tierra.
Corto circuito.
La corriente de falla de corto circuito, en el lado de alta tensión (AT) la corriente es
menor de 8 KA.
La corriente máxima en el secundario del transformador será, de acuerdo a su
capacidad :
Isncx 
In 39.36

 1312 .0 A
Ztr
0.03
La contribución de los motores es mínima, por lo tanto no se toma en cuenta.
Los equipos son de capacidad interruptiva normal.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS EQUIPOS
BOMBA
- Bomba centrífuga vertical tipo turbina, para instalarse en cárcamo húmedo (Tanque de
Proyecto).
A) Condiciones de operación.
a) Líquido bombeado
Agua limpia a temperatura ambiente
b) Gasto
4.08 Lps
c) Carga dinámica total
15.18 mcd
d) Eficiencia mínima a la carga de diseño
77 + 1%
e) Velocidad de la bomba
1760 rpm
f) Longitud de la columna de descarga
1780 mm
g) Diámetro de la columna de descarga
102 mm (4”) 
h) Diámetro mínimo de la flecha
19.05 mm (3/4”) 
i) Tipo de colador
Cesta galvanizada
j) Tipo de impulsor
Semiabierto
k) Lubricación de la columna
Agua
l) Potencia requerida en la flecha
2.0 HP
m) Diámetro del tazón
149.22 mm (5 7/8”) 
B) Normas generales de construcción de la bomba.
a) Tubo de columna .- De acero grado “B” sin costuras, de acuerdo a las
especificaciones A.S.A. en tramos de 3.05 m con cuerda normal en los extremos
para unirlos mediante coples de acero.
b) Cuerpo de tazones .- De Fo.Fo. gramo fino, clase A-48-74 de las especificaciones
ASTM ó similar.
c) Impulsores .- De bronce sin contenido de zinc, semejante al grado C.B.I., del
“Hidraulic Institute”.
d) Flecha intermedia.- De acero al carbón A.I.S.I. 416 ó similar, rectificada a
tolerancia mínima en toda su longitud.
e) Cabezal de descarga.- Superficial de 102 x 102 x 254 mm con brida para una
presión de trabajo de 12.3 Kg/cm2 , de dimensiones y rigidez adecuadas para
recibir un motor eléctrico de flecha hueca vertical de 2.0 HP, 4 polos, 3 fases,
220 volts, 60 cps., 1760 rpm
f) Accesorios.- Se proporcionará los accesorios normales, colador tipo cónico
galvanizado, etc.
El proveedor deberá suministrar, curvas certificadas de la eficiencia de la bomba,
así como el plano indicando dimensiones y partes.
MOTOR
- Motor electrico vertical, tipo jaula de ardilla, flecha hueca y servicio interperie.
A) Condiciones de servicio.
a) Potencia
2.0 HP
b) Par
Normal con baja corriente de arranque
c) Tipo de arranque
A voltaje reducido
d) Número de fases
3
e) Voltaje
220 volts
f) Frecuencia
60 c.p.s.
g) Velocidad
1760 r.p.m.
h) Aislamiento
Clase B de las especificaciones de la AIEE
ó similar
i) Eficiencia mínima a plena carga
82 %
j) Tipo de servicio
Continuo
k) Temperatura
65oC de sobreelevación de temperatura
ambiente a 45oC.
i) Altura operación msnm
40.52 m
m) Factor de servicio
1.00
n) Factor de potencia mínima a plena carga
0.82
B) Normas de construcción.
a) Dimensiones.- Las dimensiones del motor eléctrico, serán de acuerdo con las
normas N.E.M.A.
b) Armazón.- El armazón deberá construirse de un anillo de acero laminado, tapa
superior y base de fiero fundido. La tapa superior deberá llevar una caja sellada
para adaptarse sobre el cabezal de la bomba y será integral a la carcaza.
Todos los componentes del armazón deberán estar cuidadosamente maquinados
para permitir el alineamiento perfecto de la flecha, uniformidad del entrehierro,
un funcionamiento silencioso y exento de vibraciones.
c) Caja de conexiones.- La caja de conexiones deberá constituirse de forma tal, que
pueda girarse para permitir la alimentación de la corriente en cualquier dirección.
d) Rotor.- El diseño del rotor deberá ser tal que en construcción sea sólido. Los
anillos y barras de corto circuito deberán ser de cobre ó aluminio, unidas
rígidamente.
e) Flecha . - De acero al carbón, 19.05 mm de diámetro y espesor necesario para
transmitir la potencia del motor a la velocidad de trabajo requerida y soportar sin
sufrir deformaciones, el empuje axial producido por la bomba durante su
funcionamiento.
Dicha flecha deberá prolongarse hacia la base del motor.
f) Chumaceras.- El motor deberá proporcionarse con rodamientos de bolas
prelubricadas, proyectadas para absorber las cargas axiales que producen el paso
de la flecha, impulsar y el empuje axial de este último. Los baleros deberán dar
un servicio continuo de 5 años como mínimo.
g) Ventilación.- La ventilación dirigida deberá aspirar el aire por la parte inferior e
impulsarlo por las aberturas de la parte superior del motor. El ventilador deberá ir
acoplado a la flecha.
h) Dispositivo de seguridad.- El dispositivo de seguridad deberá consistir en un
trinquete de no retroceso, para impedir la rotación del motor en sentido opuesto
al normal.
N o t a s : El motor deberá ser suministrado con pintura anticorrosiva.
Deberá colocarse sobre el armazón del motor una placa de
características.
El proveedor deberá suministrar los siguientes datos en unidades del
sistema métrico decimal :
Momento de inercia del motor, corriente de arranque, par de arranque,
empuje axial, curvas certificadas de la eficiencia y factor de potencia,
así como planos indicando dimensión y partes.
FUERZA
Subestación eléctrica.
Estas especificaciones describen los requerimientos generales para el suministro,
instalación y puesta en servicio de subestación eléctrica de piso, tipo intemperie de 15 Kva
de capacidad, con una relación de transformación de 13,200/220-127 volts.
 Requisitos generales
El diseño, materiales y mano de obra deberá estar conforme a estas especificaciones y en
las siguientes normas y códigos que sean aplicables:
1. National Electric Manufacturers Association (NEMA).
2. American National Standards Institutes (ANSI).
3. Comité Consultivo Nacional de Normalización de la Industria Eléctrica (CCONNIE).
4. Código Nacional Eléctrico.
 Condiciones de operación.
Elevación
40.52 msnm
Temperatura ambiente
42ºC
 Dibujos.
El proveedor deberá entregar para su aprobación, dibujos de dimensiones generales,
anclajes y pesos, vistas y detalles de los equipos, esquemas y diagramas eléctricos.
 Instructivos de operación y mantenimiento.
Se deberán proporcionar antes de embarque, instructivos de operación y
mantenimiento.
 Desviaciones.
El proveedor debe aclarar todas las desviaciones y proposiciones distintas que
presenta en cuanto al equipo, para lo cuál debe adjuntar sus proposiciones particulares
exponiendo claramente sus argumentos.
Centro de control.
 Gabinetes.
El gabinete de esta sección deberá alojar el siguiente equipo :
1. Un voltímetro para corriente alterna, escala de 0-600 volts, carátula cuadrada
con aguja y escala color negro sobre fondo blanco, precisión de 1%.
2. Un conmutador de fases para voltímetro.
3. Un amperímetro para corriente alterna de amperes, cuadrada con aguja y escala
de color negro sobre fondo blanco, precisión de 1%.
4. Una combinación interruptor-arrancador con los siguientes elementos:
a) Una estación de botones “arrancar-parar” de contacto momentáneo.
b) Un interruptor de aire termo magnético, de disparo automático y cierre
manual, en caja moldeada de material aislante, tres polos, para operar una
tensión de 440 volts, 60 c.p.s., con una capacidad conductiva normal de 800
Amp.
c) Un arrancador automático a voltaje reducido, tipo auto transformador, con
protección contra bajo voltaje y sobrecarga en dos fases, para controlar un motor
de 400 HP ; 3 fases, 60 c.p.s., con una sobreelevación de temperatura de 75oC.
Deberá suministrarse con relevadores térmicos adecuados a la capacidad del
motor.
Esta combinación interruptor-arrancador deberá estar provista con foco piloto de
color rojo e interruptor manual -automático-fuera.
5. Sistema de control para proteger la bomba contra sobrepresiones en la línea,
constituido por los siguientes elementos:
a) Interruptor de presión tipo diafragma, un polo doble tiro; cierre a baja presión,
abre a alta presión ó viceversa, según conexión. Entrada de tubo de 6.35 mm
(1/4”) para agua. Rango de presiones 5-30 Kg/cm2, (mínimo-máximo) y
presión diferencial de 3-10 Kg/cm2, (mínima-máxima).
b) Lámpara piloto color ámbar, indicadora de que la unidad está fuera de servicio
por aumento de presión en el sistema.
c) Material misceláneo para la conexión eléctrica.
El gabinete deberá ser construido de lámina de acero rolada en frío de un espesor
mínimo de 2.78 mm (7/64”) para formar una unidad rígida, autosoportada con dimensiones
de acuerdo al tamaño Nema No. 3R y para servicio intemperie :
508 mm de frente
508 mm de fondo
2280 mm de altura
Acabado.- El elemento estructural metálico deberá someterse a un tratamiento
anticorrosivo del tipo de fosfatización o similar antes de la aplicación del acabado, el cuál
consistirá de un mínimo de tres manos de imprimidor anticorrosivo y tres manos de esmalte
gris claro.
FONTANERÍA
Normas Generales.
1. Las piezas especiales de fierro fundido se ajustarán a las normas A.S.A. (AMERICAN
STANDARD ASSOCIATION) clase 150 B16 y B16 a-1.
2. Las válvulas de compuerta de fierro fundido serán de vástago fijo de acuerdo con las
especificaciones, dimensiones y tolerancias de las normas A.S.A. B16.10.
3. Las piezas especiales de acero llevarán bridas de cara plana para las presiones de trabajo
de 11.369 Kg/cm2, de acuerdo con las normas A.S.A. Bibe. El espesor de las paredes de
las piezas especiales será igual al de las normas A.S.A. B36.10, para tubería soldada.
4. Las tuberías y piezas especiales de acero se suministrarán con protección
anticorrosiva interior y exterior. Previamente deberán someterse a un procedimiento de
limpieza por medio de cincel y cepillos eléctricos, para eliminar rebabas, salpicaduras y
residuos de carbón, escoria en los cordones de soldadura, además de un baño con
solventes no grasosos para eliminar residuos de aceite ó grasa.
VÁLVULA DE ALIVIO.
Válvula de alivio de 51 mm (2”) de diámetro con brida y cuerpo de ángulo,
operación externa, control hidráulico. Deberá operar para descargar a la atmósfera cuando
la presión en el sistema exceda la intensidad de paro, misma para la cual ha sido ajustado el
piloto. Deberá abrir rápidamente y cerrar lentamente a un rango predeterminado de
velocidad. Contará con una válvula para regular en el cambio la velocidad de cierre de la
unidad. Deberá ser posible la instalación en cualquier posición sin modificar su valor
funcional. Será de operación hidráulica con pistón diferencial de proporciones tales que
ofrezca una mayor área al elemento del pistón que opera el piloto que el elemento que abre
y cierra el paso del flujo. El área diferencial del pistón contará con un orificio en la parte
lateral de la válvula que permita el escape a la atmósfera del aire entrampado en el área
diferencial del pistón de control de la apertura y cierre de la válvula con lo cual se obtiene
un funcionamiento amortiguado de la unidad y se evitan los golpes u ondas transitorias de
presión que puedan ocasionar la apertura ó cierre violento de la misma.
El diseño de la válvula permitirá efectuarle reparaciones sin retirarle de la línea. Las
bridas serán para una presión de trabajo de 1.658 Kg/cm2, de acuerdo con las normas
A.S.A.
Los empaques serán de cuero o material similar que asegure el cierre hermético y
prevenga fricciones de metal a metal. Contará con varilla indicadora de la posición del
pistón y válvulas de purga para recibir manómetros en caso de prueba.
El piloto estará ajustado para abrir la válvula cuando la presión en el sistema sea
igual o mayor de 2.15 Kg/cm2.
Las pérdidas por fricción en la válvula para un gasto de 4.08 Lps, no deberán ser
mayores de 3.0 m de columna de agua.
Contará con protección anticorrosiva a base de limpieza con sopletero de arena y
aplicación de un mínimo de dos manos de pintura asfáltica con base metálica.
MEDIDOR DE GASTO.
Especificaciones.
Unidad para medición de gasto, tubular para línea principal en tubo bridado, marca
Azteca, modelo MDIM ó similar, constituido básicamente por un transductor de gasto que
se instala en pieza especial de Fo.Fo. y envía una señal directamente al registro totalizador,
localizado en la parte superior externa del cuerpo del medidor.
A) Condiciones de servicio.a) Líquido a manejar
Agua limpia
b) Temperatura
40oC
c) Gasto Máximo
25 Lps
d) Presión de trabajo
1.658 Kg/cm2
B) Elemento primario.Consistirá en un transductor (propela) que transmite en forma mecánica el gasto que
pasa por el medidor, al registro totalizador.
a) Especificaciones generales.
Precisión : +2%
Presión de trabajo: 1.658 Kg/cm2
b) Materiales.
La silleta es fundida en bronce. Los imanes permanentes (primario y secundario),
son de barita de hierro conglomerado, en cerámica. El rotor radial y su coraza son de
material moldeado con refuerzo de sílice muy durable que resiste a cualquier acción
corrosiva. Las otras partes metálicas que están en contacto del fluido son de acero
inoxidable, bronce o latón, inertes al agua.
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL.
Control para el arranque, paro y alternación de las bombas de la estación constituido
por :
A) Unidad sensible a los cambios de nivel, compuesta por:
1. Bulbo flexible de plástico.
2. Un tubo de acero inoxidable de 51 mm de diámetro y 3.60 m de longitud, en cuyo
interior se alojan los electrodos. Dicho tubo se unirá en su parte inferior con el bulbo
flexible de plástico y su extremo superior será roscado para que mediante un cople se
una a la caja de terminales. Contará con una brida de 12 cm abajo del extremo superior
del tubo para fijar la unidad al piso de motores. Cinco centímetros arriba de la brida el
tubo contará con dos perforaciones, una para respiración con diámetros de 3.2 mm y la
otra, con diámetro de 9.5 mm con objeto de colocar en ella un codo tapón para el llenado
inicial del bulbo.
3. Cuatro electrodos de acero inoxidable, soportados por cable de cobre con aislamiento
TW para 600 volts. La función de dichos electrodos es abrir o cerrar circuitos conforme
suba o baje el nivel del agua, de acuerdo con las siguientes cotas :
COTA ELECTRODO
37.74 m
DISTANCIA A PISO DE
FUNCION
MOTORES
2.78 m
Para bomba uno
37.84 m
2.68 m
Para bomba de reserva
39.90
0.62 m
Arranca bomba uno
40.00
0.52 m
Arranca bomba de reserva
Cota de piso de motores:
40.52 m
4. Caja de terminales a prueba de agua, colocada en el extremo superior del tubo. Deberá
poseer un mecanismo que permita acortar ó alargar la longitud del cable de soporte, con
objeto de subir o bajar los electrodos. Dicho mecanismo consistirá en un buje-candado,
colocado en el fondo de la caja y el cuál, mediante un empaque circular asegure un sello
hermético entre el tubo del inciso 2 y la caja de terminales, la cual deberá tener una
salida roscada para tubo conduit de 19 mm, donde se alojarán los conductores para
efectuar conexión entre los electrodos y los relevadores.
B) Tres relevadores de inducción de dos contactos con dos devanados independientes, de
127 volts y 60 c.p.s. Los relevadores serán de tipo industrial para servicio pesado, con
clavijas terminales para enchufar en sus bases (plug-in).
Se suministrarán con cubiertas preferiblemente de plástico transparente ó metálicas. Las
bobinas serán de alambre magneto de cobre barnizado. Los contactos serán de plata y de
diámetro adecuado a la capacidad conductiva requerida por el servicio al que se van a
aplicar ; estarán montados sobre láminas flexibles de bronce fosforado. Su diseño deberá
permitir que operen satisfactoriamente a una temperatura ambiente de 40º C y un
voltaje 15% inferior ó 10% superior al voltaje nominal ; la vida útil mínima no deberá
ser inferior a 10 veces operaciones sin carga. Estos relevadores se suministrarán con un
lote de material misceláneo para efectuar la conexión entre ellos y los electrodos. Se
alojarán en el centro de control.
C) Alternador automático para el funcionamiento de una bomba en operación y una de
reserva. Operará de tal manera que, si la bomba que está en operación no efectúa el
arranque, deberá arrancar la unidad que está de reserva. Operará a 220 volts y 60 c.p.s.,
se alojará en el centro de control.
DIAGRAMA UNIFILAR