CALCULO DEL BRAZO DILATANTE: Ejemplo: Datos: largo

CALCULO DEL BRAZO DILATANTE:
Ls= largo del brazo dilatante en mm.
Fórmula:
K = factor proporcional dependiendo
del material ( para Polifusión R-3 = 30)
∆l= alargamiento o contracción en mm.
Ejemplo:
D = diámetro de la tubería.
Datos:
2800
largo tubería
Tº mínima
Tº máxima
diámetro tubería
= 6 metros.
= 20°c
= 70°c
= 40mm.
2700
2600
2500
2400
∆l= 45mm
1900
mm
2000
mm
mm
2100
m
m
63
1800
50
∆l= 0,15mm • (70ºC - 20ºC) • 6m
m • ºC
2200
90
lo primero es dilucidar el ∆l:
75
Largo brazo dilatante en mm.
2300
40
1700
m
m
32
1600
m
m
m
25
1500
20
1400
con el ∆l, calcularemos el largo
del brazo dilatante Ls.
m
mm
16
1.273 1300
1200
mm
1100
Ls= 30 45 • 40
1000
900
Ls= 1273mm = 127,3 cm.
800
700
por lo tanto en nuestra figura 2, (pag.-8)
el próximo punto fijo debe colocarse
a 127.3 cm.del lado libre.
600
500
400
300
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
45
12
70
60
50
40
30
20
10
10
11
7
18
6
15
5
12
6
3
0
Metros Polifusión R-3.
8
21
6
Para una visualización mas fácil y
rápida podemos utilizar los dos
gráficos de esta página:
Metros Polifusión R-5.(aluminio)
9
24
-9-
4
3
2
1
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
IX INSTALACION DE TUBERIAS
A- TUBERIAS VERTICALES A LA VISTA
( montantes y bajadas de agua fria o caliente)
Las tuberías deberán fijarse mediante abrazaderas inmovilizando la tubería , llamadas
punto fijo, cada tres metros. Como regla general las abrazaderas de punto fijo se ubicarán
lo mas próximo a las tees o válvulas como sea posible. Entre medio de los puntos fijos se
colocarán puntos deslizantes o abrazaderas deslizantes.
63
PD
25
PF
PD
25
3 mts.
50
PF
40
PD
25
PF
PD= Punto Deslizante
PF = Punto Fijo
32
B- TUBERIAS HORIZONTALES A LA VISTA.
Normalmente se podrán usar canaletas porta cables o fierro en U, para soportar las tuberías.
Cuando esto no es posible se recurre a la tabla que indica la distancia entre
las abrazaderas según la temperatura de servicio y el diámetro de la tubería.
d
mm
TABLA DE DISTANCIAS ENTRE ABRAZADERAS EN CENTIMETROS
40ºC
50ºC
60ºC
70ºC
80ºC
16
20ºC
75
30ºC
70
70
65
65
60
55
20
80
75
70
70
65
60
60
25
85
85
85
80
75
75
70
32
100
95
90
85
80
75
70
40
110
110
105
100
95
90
85
50
125
120
115
110
105
100
90
63
140
135
130
125
120
115
105
75
155
145
140
135
130
125
120
90
170
160
155
150
145
140
135
110
185
180
170
165
160
155
150
125
200
195
190
180
170
165
160
- 10 -
Nota: Para lograr una correcta instalación, cada
dos abrazaderas deslizante colocar una fija.con
esto logramos que no se pandee la tubería
(abrazaderas deslizantes) y evitamos
compensadores de dilatación lineal con las
abrazaderas fijas.
C- INSTALACION DE UNA TUBERIA DESDE UN SHAFT A UN DEPARTAMENTO
Tendremos que tomar en consideración que las tuberías se expanden en forma lineal, para
hacer la instalación desde un shaft hacia un departamento deberemos seguir algunas de
estas opciones:
A.-alejar la tee
del muro de
entrada al
departamento.
B.- la perforación
de entrada al
departamento
deberá ser mas
amplia que el
diámetro de la
tubería.
C.- un brazo dilatante
con un codo es usado
para la entrada al
departamento
D.- INSTALACION DE TUBERIAS EMBUTIDAS.
Las tuberías y fittings Polifusión R-3 o R 5 se pueden embutir dentro de los muros y contrapisos, sin
recubrimientos ni previsiones por dilatación o contracción.
Las cargas de cierre, dada la elevada resistencia mecánica de todos los componentes del sistema no los
comprimen ni los dañan.
El cemento, la cal y las sustancias corrosivas en general no los atacan.
En cuanto a la variación longitudinal, dilatación o contracción, originada por los cambios de temperatura
del agua y del ambiente, el sistema cuenta a su favor con las uniones fusionadas y una resistencia a la
tracción que supera largamente las tensiones originadas por las solicitaciones tér micas.
Por todas las razones expuestas, el embutido de tuberías y fittings Polifusión R-3 y R-5, se podrán llevar a
cabo sin previsiones, ni envolturas.
*.- CONSIDERACIONES PARA UNA INSTALACION EMBUTIDA
•.- En el caso de una pared ancha como en la figura A, la inmovilización o el empotramiento se logra
realizando un recubrimiento de mortero con un espesor mínimo equivalente al diámetro de la tubería a
embutir. Cuando sea este el caso, la mezcla de cierre de la canaleta podrá prescindir de ser demasiado
fuerte, figura B.
Fig.B
Fig.A
•.-Si el caso fuera un muro angosto se tienen que tomar las siguientes precauciones:
1.- Aumento de la altura de la canaleta que posibilite la separación de los tubos de agua fría y caliente.
La separación o distancia tendrá que ser equivalente a un diámetro de la tubería a embutir, figura C.
Fig.C
Fig.D
2.- Cierre la canaleta con una mezcla fuerte que abrase ambas tuberías, figura D.
NOTA: Se sugiere que en todos los cambios de dirección de la tubería ( codos y tees ) y /o cada 40 o 50
cms. horizontal o vertical se coloque una cuchara de mortero de frague rápido.
- 11 -
X.- PERDIDAS DE CARGA DE LAS TUBERIAS Y FITTINGS.
El valor de rugosidad interna absoluta ( 0,007mm) de los tubos y fittings R-3 y R-5, disminuye notablemente
la resistencia al desplazamiento de los fluidos, permitiendo alcanzar velocidades de circulación
incomparablemente elevadas.
Para determinar la caída de presión en Metros Columna de agua (mca), se recomienda utilizar la
fórmula de Hazen y Williams:
Fórmula de: HAZEM-WILLIAMS
J=
10,67 x Q
4,85
D
xC
1,85
Donde:
1,85
J = Perdidas de carga unitaria en m.c.a./m.
Q = Caudal Máximo Probable en m3/s.
D = Diámetro interior de la tubería.
C = Coeficiente de fricción del polipropileno.
* C=150
El cálculo se puede realizar por fórmula o con los diagramas que se adjuntan en las páginas siguientes.
Ejemplo:
Se considera una tubería PN-20 de 10 Metros de longitud y díametro 32 mm. Con un caudal de 30 Lt/min.
Del gráfico para pérdidas de carga en tuberías PN-20 (pag.15), obtenemos:
V = 1,47 m/s
J = 0,11 m.c.a.
La caida de presión en los 10
J x L = 0,11 x 10 = 1,1 m.c.a.
Las perdidas singulares se obtienen de la siguiente formula:
Js=
x
V
2xg
2
Donde:
Js = Perdidas singulares. en m.c.a.
K =coeficiente de proporcionalidad.
2
g = aceleración de gravedad. 9.81 m/s.
V= velocidad del fluido en m/s.
Para facilitar este cáculo se adjunta tabla de coefientes de singularidad ¨k¨ de los fittings yuna tabla
simplificada para obtener las pérdidas .(pag 16)
Para realizar el cálculos con la ayuda de las tablas, sólo se necesita tener la velocidad del fluido
y el valor ¨k¨ de los fittings de un mismo tramo, multiplicado por ¨Z¨ (ver tabla pag 16).
Js=
xZ
Z= 1 x
V2
2xg
por ejemplo: siguiendo con el caso anterior, consideramos un codo de 32 x 90˚ y una velocidad de 1,4 m/s.
entonces:
Js= 0,1 x 1,2 = 0,12 m.c.a.
representa la caida de presión en el fitting.
- 12 -
1
12
5x
11
,7
11
0x
10
90
x8
,2
75
x6
,8
63
x5
,8
50
x
40
x
32
x
25
x
- 13 2,3
2,9
3,7
4,6
0,2
m/
s
0 ,3
m/
s
900
800
700
90
80
70
20
9
8
7
0,9
0,8
0,7
10
5
6
4
3
2
1
0,5
0,6
0,4
0,3
0,2
0,1
0,01
Caudal Q=L/min.
V= 0,1 m/s
V=
V=
3 ,0
2 ,5
V=
m/
m/
s
V=
V= 2,0
m
1
V= ,8 m /s
/s
1 ,6
V=
m/
s
1 ,4
V=
m/
s
1 ,2
m/
V=
s
1
V= ,0 m
0 ,9
/s
V=
0 ,8 m/s
V=
m/
s
0 ,7
m/
V=
s
0 ,6
m/
V=
s
0 ,5
m/
s
V=
0 ,4
m/
s
V=
Diagrama de pérdidas de carga para Tuberías de PP-R,PN-10 Polifusión SA
s
0,0001
0,0002
0,0003
0,0006
0,0005
0,0004
0,001
0,002
0,003
0,006
0,005
0,004
0,01
0,02
0,03
0,06
0,05
0,04
0,1
0,2
0,3
0,6
0,5
0,4
1
Pérdida de carga J=mca
10000
1000
600
400
500
300
200
100
50
60
40
30
V=
0,1
40
32
25
20
16
- 14 x2
x2
,2
x3
x4
x5
m/
s
V=
0,2
m/
s
1000
100
12
5x
90
1
x 1 8 ,5
2 ,3
75
x1
0 ,3
63
x8
,6
50
x6
,9
,5
,4
1
0,1
90
80
70
60
50
40
30
20
10
9
8
7
6
5
4
,5
3
,8
2
0,9
0,8
0,7
0,6
0,4
0,5
0,3
0,2
Caudal Q=L/min.
,5
m
,0
m
/s
V=
2
V= ,0 m
/
V= 1,8 m s
1,6
/s
V=
m/
s
1,4
m/
V=
s
1,2
m/
V=
s
1
V= ,0 m
/
0
s
,
9
V=
0,8 m/s
V=
m/
s
0,7
m/
V=
s
0,6
m/
V=
s
0,5
m/
s
V=
0,4
m/
s
V=
0,3
m/
s
V=
2
V=
3
/s
Diagrama de pérdidas de carga para Tuberías de PP-R,PN-16 Polifusión SA
0,0001
0,0002
0,0003
0,0006
0,0005
0,0004
0,001
0,002
0,003
0,006
0,005
0,004
0,01
0,02
0,03
0,06
0,05
0,04
0,1
0,2
0,3
0,6
0,5
0,4
1
Pérdida de carga J=mca
10000
900
800
700
600
400
500
300
200
V=
0,1
40
32
25
20
16
- 15 x2
x3
,7
x4
,4
x5
x6
12
5
11 x 121
0x
,2
18
,3
90
x1
5 ,0
75
x1
2 ,5
63
x1
0 ,5
50
x8
,3
30
20
10
9
8
7
4
5
6
,4
,7
3
2
,2
1
0,9
0,8
0,7
0,4
0,5
0,6
0,3
0,2
0,1
0,01
Caudal Q=L/min.
s
V=
0,2
m/
,5
m
,0
m
m/
s
V=
1,4
7m
/s
V=
/s
V= 2,0 m
1
/
,
s
8m
V=
1
V= ,6 m /s
/s
1,4
V=
m/
s
1,2
m/
V=
s
V= 1,0
m
0
V= ,9 m /s
0,8
/s
V=
m/
s
0,7
V=
m/
s
0,6
m/
V=
s
0,5
m/
V=
s
0,4
m/
s
V=
0,3
m/
s
V=
2
V=
3
/s
J= 0,11 mca
Diagrama de pérdidas de carga para Tuberías de PP-R,PN-20 Polifusión SA
0,0001
0,0002
0,0003
0,0006
0,0005
0,0004
0,001
0,002
0,003
0,006
0,005
0,004
0,01
0,02
0,03
0,06
0,05
0,04
0,1
0,2
0,3
0,6
0,5
0,4
1
Pérdida de carga J=mca
10000
1000
900
800
700
600
400
500
300
200
100
90
80
70
50
60
40
*.- COEFICIENTE DE PERDIDAS LOCALES "k" DE LOS FITTINGS.
FITTING
DIAGRAMA
FLUJO
¨K¨
-
0,25
Reducción
de 1 Diámetro
de 2 Diámetro
de 3 Diámetro
de 4 Diámetro
0,0
0,5
0,6
0,7
FITTING
DIAGRAMA
FLUJO
¨K¨
-
0.50
-
1.20
-
0.50
2,1
-
-
0.70
-
1.4
-
1.6
3,7
0,25
1,20
-
16 mm.x 1/2¨Hi
20 mm.x 1/2¨Hi
25 mm.x 3/4¨Hi
32 mm.x 1¨Hi
0,80
1,80
1,40
1,60
1,60
1,60
3,00
Las tablas indican la pérdida de carga Z en función de un coeficiente k =1, para agua a 10°C
(γ= 999,7 Kg/m3 ) y para diferentes valores de la velocidad de circulación.
Z= 1 x
xZ
V2
2xg
Donde:
Js = Perdidas singulares. en m.c.a.
K =coeficiente de proporcionalidad.
2
g = aceleración de gravedad. 9.81 m/s.
V= velocidad del fluido en m/s.
Z= pérdida de carga cuando K=1.
- 16 -
0,319
0,294
0,270
0,247
0,225
0,204
0,184
0,165
1,274
1,224
1,174
1,126
1,078
1,032
0,987
0,942
0,899
0,857
0,815
0,775
0,736
0,698
0,661
0,624
0,589
0,555
0,522
0,490
Para utilizar esta tabla:
Js=
0,147
0,130
0,115
0,100
0,086
0,073
0,062
0,051
0,041
0,033
0,025
0,018
0,008
0,005
0,002
0,013
0,459
0,429
0,400
PERDIDA DE CARGA
Z•k
2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0
0,372
VELOCIDAD
V = m/s
0,001
PERDIDA DE CARGA
Z•k
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5
0,345
VELOCIDAD
V = m/s