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Ingeniera Civil Sexto semestre Turno MatutinoInstalaciones en
los edificiosUnidad 1.- Instalacin hidrulicaReporte Integrantes de
equipo: Alarcn Junez Jorge AlbertoCortes Cebrero Juan JesusMontao
Catao Kassandra Rangel Snchez Hctor HugoSnchez Ortega Jos
ManuelSierra Herrera CarlosSilva Beltrn Missael Martn Arq. Yurisqui
Giovana Cedillo Cruz
Apatzingn, Michoacn a martes 17 de marzo del 2015
1.-Resumen 1.1.- Instalacin hidrulicaUna instalacin hidrulica se
puede definir como el conjunto de tubos, muebles, accesorios
(vlvulas, codos y conexiones) y equipo (calentadores, bombas,
hidroneumticos) unidos para llevar en forma adecuada el suministro
de agua fra y caliente a una edificacin.Caractersticas que debe
cumplir una instalacin hidrulica El diseo de una instalacin de agua
fra y caliente est en funcin del gasto y la presin que se requiere
en cada mueble. En la Tabla 1 se da la cantidad de agua y una
presin media mnima que debe llegar a los distintos muebles, con
estos valores podemos determinar si el diseo de la instalacin
cumple con el gasto mnimo que debe llegar a cada mueble.Tabla 1.-
Cantidad de agua y presin media mnima
Para tener un buen funcionamiento en una instalacin hidrulica es
necesario cumplir con los siguientes requisitos (NTCIH, 2004, del
Departamento del D. F.). a) El diseo: Disear las tuberas para que
no sean ruidosas y no tengan excesiva presin, adems de que tampoco
se reduzca el gasto cuando se utilice otro mueble. b) Tuberas y
vlvulas: Evitar el contacto con otra instalacin, sobre todo la de
drenaje. Lo recomendable es que la tubera de alimentacin general
tenga cuando menos una separacin con las lneas de drenaje de 1 m;
adems, stas tendrn que colocarse en zonas de fcil acceso para su
mantenimiento.Despus de la toma de la red municipal, ms adelante
del medidor, deben instalarse una llave de globo y otra de
nariz.Por otro lado, las tuberas de agua fra y agua caliente deben
tener una separacin de 20 cm; las salidas del agua caliente siempre
se colocan del lado izquierdo y por consecuencia, las de agua fra
del lado derecho. Es recomendable que todos los muebles cuenten con
una llave de paso para que en un futuro, si llegase a haber una
fuga o se requiera cambiar el mueble, no se tenga que cerrar la
llave general de la instalacin, sino slo la llave de paso del
mueble en cuestin.Las alturas estndar de los tubos que alimentan a
los muebles a partir del nivel de piso terminado son: lavabo, 79
cm; excusado (W. C.), 38 cm; llave de regadera, 137 cm; salida de
regadera, 200 cm; lavadero, 90 cm. El bao y la cocina deben
construirse cercanos entre s, para que toda la tubera corra en la
misma trayectoria. Esto evitar mayores gastos, prdidas de energa y
ahorro de material. c) Sobre los elementos de almacenamiento: El
tinaco debe colocarse cuando menos a 50 cm del piso de la azotea
para facilitar su instalacin y cuando menos a 2 m de alto del
mueble de uso para lograr una presin adecuada en la instalacin. d)
El calentador El calentador de agua debe instalarse en un lugar
abierto, nunca dentro de la habitacin; adems, debe tener una vlvula
de seguridad o jarro de aire. e) Validacin de la instalacin.e)
Validacin de la instalacinAl finalizar la instalacin se hace una
prueba de presin para comprobar si no hay fugas o si existe la
presin adecuada, para confirmarlo se realizan las pruebas de
hermeticidad que se establecen en la norma citada. I.1.3.
Abastecimiento de agua fra y caliente En los predios urbanos se
cuenta con los servicios municipales que proporciona el servicio de
abastecimiento de agua potable por redes de distribucin, lo que
hace estudiar los siguientes tipos de abastecimientos tanto para
agua fra como para agua caliente dentro de una edificacin. Directo
Agua fra Gravedad Presin Sistemas de abastecimiento Directo Agua
caliente Termosifn.
1.1.2.- Componentes del sistema1.1.2.1.- TuberaUnatubera es un
conducto que cumple la funcin de transportaraguau
otrosfluidos.Tabla 2.- Tipos de tuberas y sus caractersticasTIPO
TUBERARUGOSIDAD EN METROSCOEFICIENTE DE MANNINGCOEFICIENTE DEHAZEN
WILLIAMSDIMETROS COMERCIALES EN PULGADASTIPOS DE UNIN
PVCLISO*0.0091501/2 - 3/4 - 1 - 1 1/4-1 1/2 - 2 -2 1/2 - 3 - 4 -
6 - 8 - 10 - 12 - 14Soldadura disolvente (unin qumica ) -
Conexiones campana y espigo a presin
HIERRO GALVANIZADO0.00015 A 0.000200.0151301/2- 3/4- 1 -1 1/4- 1
1/2 - 2 - 3 - 4Campana espigo - A presin con empaque de caucho. -
Mecnicas.- Bridadas.- De bola -De rosca.- Victaulic - Dresser
HIERRO FUNDIDO0.00025 A 0.000500.0131301/2- 3/4- 1 -1 1/4- 1 1/2
- 2 - 3 - 4Campana espigo - A presin con empaque de caucho -
Mecnicas - Bridadas- De bola -De rosca - Victaulic - Dresser
ACERO0.0004 A 0.00060.0121401/2 - 3/4 - 1 - 1 1/2 - 2 - 2 1/2 -
3 - 4 - 5 - 6 - 8 - 10 - 12 - 16 - 18 - 20 - 24 - 30A presin -
Mecnicas - Soldadura Remachada
COBRELISO**0.0111401/4 - 3/8 -1/2 -3/4- 1 -1 1/4 - 1 1/2 -2- 2
1/2 - 3 - 4-Campana - De rosca -Mecnica
(**) Para tubos lisos, el valor deees de 0.00001 metros o
menos1.1.2.2.- Accesorios TeesEstos conectores son utilizados
habitualmente con el propsito de facilitar la orientacin de
mangueras y/o tubos; y permitir la conectividad total del sistema
hidrulico cerrado. A diferencia de los codos (lneas 400 y 500),
estos accesorios cuentan con tres salidas destinadas a conducir o
derivar los fluidos dentro de los sistemas hidrulicos.
Codos a 90
Estos conectores son utilizados habitualmente con el propsito de
facilitar la orientacin de mangueras y/o tubos; y permitir la
conectividad total del sistema hidrulico.
Considerando las dos salidas conductoras, observamos como
caracterstica distintiva que conforman un ngulo de 90.
Codos a 45
Estos conectores son utilizados habitualmente con el propsito de
facilitar la orientacin de mangueras y/o tubos; y permitir la
conectividad total del sistema hidrulico.
Considerando las dos salidas conductoras, observamos como
caracterstica distintiva que conforman un ngulo de 45.
Tuercas
Estos accesorios se disearon para conectar las tuberas dentro de
circuitos hidrulicos con distintos componentes dentro del mismo. Se
instalan conjuntamente con sus virolas correspondientes, lo cual
garantiza una perfecta estanqueidad eliminando fugas de
fluidos.
Virolas
Estos accesorios se disearon para conectar las tuberas dentro de
circuitos hidrulicos con distintos componentes dentro del mismo. Se
instalan conjuntamente con sus virolas correspondientes, lo cual
garantiza una perfecta estanqueidad eliminando fugas de
fluidos.
Tapones
Estos accesorios se utilizan para bloquear la circulacin de los
fluidos dentro de los circuitos. Su implementacin puede ser
circunstancial (para contener una prdida de fluido por causa de
roturas o imperfectos) o permanente.
Terminales hidrulicos abrochablesEstos terminales hidrulicos
fueron diseados para prensar mangueras hidrulicas desde 1/4 (06,35
mm) hasta 2 (50,80 mm) de dimetro. Se pueden utilizar mangueras
hidrulicas tipo R1, R2, R5, R7, R9, R12, R13 y R15, con presiones
de trabajo de hasta 6000 PSI o 42 PMa.Este sistema garantiza un
agarre ideal entre el terminal y el refuerzo de alambre de la
manguera hidrulica, sin desprendimientos ni filtraciones, y asegura
una larga vida til de servicio. Siempre y cuando se realice bajo
las circunstancias debidas, considerando nuestras
recomendaciones.Los segmentos de mercado para este tipo de
terminales son: Agricultura Construccin Transporte Forestal
Manipulacin de Materiales Automocin / Mquinas Herramientas1.1.2.3.-
Muebles Fregadero Los ms comunes son de lmina esmaltadao de acero
inoxidable y se adquieren con y sin mueble. Los accesorios
necesarios son las llaves.El fregadero desagua por medio de un
cespol de plomo con registro. El cespol se conecta al mueble por
medio de una contracon rejilla, para evitar que se tape el
desagecon residuos de alimentos al lavar los trastes.Lavadero Su
instalacin es muy sencilla ya que solamente lleva una llave de
nariz lisa.El desage del lavadero se hace con un tubo de fierro
galvanizado de 38mmque descarga en una coladera en el piso,
protegida con una caja de ladrillo acabada con cemento pulido, para
evitar que el agua corra fuera de la coladera.
ExcusadoPor lo general, se consigue con todos sus aditamentos.
Los nicos accesorios que se tienen que comprar, son las pijas para
fijarlo al piso, y la goma para ajustarlo al drenaje.LavaboPara
fijar el lavabo a la pared, se colocan previamente los soportes
hembra o macho a la debida altura y se atornillan a taquetes de
madera.Para instalar las llaves del lavabo, se coloca una araa o
rondana de presin, en la parte inferior de la llave de cruceta, y
abajo del lavabo, otra araa o rondana antes de la
tuercaplana.Encima de la araa o rondana se pone mastique, as, al
apretar la tuerca plana, la llave queda fija.RegaderaLa regadera
cuenta con llaves, mezcladora, brazo y manzana. La mezcladora no
hay que comprarla, pues solo se unen los tubos adecuados.El desage
de la regadera se hace con cespol de bote de plomo, al que se
conecta un tubo de fierro galvanizado de 50mmque a su vez se
conecta al drenaje. Para que el cespol capte todael agua, es
necesario darle una pendiente mnima de 1cm al piso.La tubera de
fierro galvanizado es ms durable y resistente que la de plstico
rigido PVC,pero se utiliza herramientaespecial,ya que las uniones
se atornillan y el corte del tubo se hace con cortador de
disco.1.1.2.4.- EquiposTipos de calentadores En el mercado existen
varias marcas de calentadores para aumentar la temperatura del agua
y sus caractersticas varan de acuerdo con cada fabricante; sin
embargo, se pueden rescatar algunos elementos en general que ms
adelante se describen. Por otro parte, por norma todos los
calentadores y calderas deben estar en un lugar bien ventilado y
abierto. Calentadores de gas Hay dos tipos de calentadores de gas:
los instantneos y los que tienen depsito, los cuales constan
principalmente de los siguientes elementos: tubo de desfogue,
vlvula de drenado, vlvula de alivio, vlvula de paso en la lnea de
alimentacin de agua fra, salida de agua caliente, tuerca unin en la
lnea de salida de agua caliente y termostato, adems deben contar
con jarros de aire.Una diferencia entre un calentador de paso y el
de depsito es el tanque de almacenamiento que tiene ste ltimo. Para
estos calentadores es necesario contar con una buena presin de agua
y suministro de gas uniforme.Figura 1.- Instalacin de un calentador
de paso: al lado izquierdo sistema abierto y a la derecho sistema
cerrado.
Figura 2.- Instalacin de un calentador de depsito: al lado
izquierdo sistema abierto y a la derecho sistema cerrado.
Calentadores solares Los calentadores solares de agua constan
principalmente de tres partes: los tubos colectores al alto vaco,
que se encargan de absorber la energa del sol y transferirla al
agua; tanque trmico de almacenamiento, donde se conserva el agua
caliente y estructuras de acero inoxidable que soportan los
equipos. El funcionamiento de este tipo de calentadores se logra
mediante el efecto denominado termosifn, que provoca la diferencia
de temperaturas. Es decir; este sistema opera por conveccin
natural, el agua caliente es ms ligera que el agua fra y, por lo
tanto, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre los tubos de
cristal al alto vaco y el tanque de almacenamiento, con lo cual se
establece una circulacin natural. Una desventaja de los
calentadores solares es que requieren de una gran rea; adems, se
deben conectar en serie con un calentador de gas o elctrico, para
asegurarse que nunca falte agua caliente.Calentadores elctricos Los
calentadores elctricos estn constituidos generalmente por: vlvula
de alivio, sensores de temperatura, conectores, fusibles, terminal
de tierra, entrada de agua fra y salida de agua caliente, tarjeta
electrnica y tanque de almacenamiento. El funcionamiento consiste
en: el agua entra por un tubo y pasa por un serpentn de uno o
varios compartimientos longitudinales localizados dentro del
tanque. Cada compartimiento debe tener un sensor de temperatura y
una resistencia calefactora sumergida que transfiere todo el calor
que genera directamente al agua. Los sensores detectan la
temperatura del agua y envan la informacin a la tarjeta electrnica
que controla el paso de la corriente a las resistencias, dando como
resultado un flujo de agua caliente en forma instantnea y
constante, a una temperatura controlada.
Figura 3.- Caractersticas generales de un calentador
elctrico
Tanques de almacenamiento Los tanques comnmente se les denominan
de la siguiente manera: cisternas y tanques elevados. Cisternasstas
pueden construirse mediante ladrillos, tabiques de concreto, etc.,
y la losa de concreto; sin embargo, lo ms comn construirlas de
concreto armado. Para su construccin se recomienda que sea a 3 m
cuando menos de cualquier tubera de aguas negras y a 1 m con
colindancias; asimismo, deben contar con registros de cierre
hermtico de 60 x 60 cm como mnimo y de 20 a 30 cm de lecho inferior
de la losa al nivel mximo del agua con una pendiente hacia la
pichancha o tubera de succin, la cual estar interconectada a la
bomba. Por reglamento, la altura total del agua que contendr la
cisterna ocupar como mximo el 75% del volumen total calculado. En
la Figura 4 podemos observar las caractersticas generales de una
cisterna. Existen en el mercado cisternas prefabricadas de plsticos
o cemento; y su forma de instalacin la proporciona el
fabricante.Figura 4.- Corte de las caractersticas generales de una
cisterna.
Tanques elevadosLa capacidad de un tinaco est en funcin de la
cantidad de agua demandada diariamente, se recomienda entre un 30 y
40 por ciento del consumo diario y, las formas, capacidades y
materiales de los tanques elevados son muy variadas, pueden ser de
fabricacin de lnea de materiales como: asbesto, cemento, fibra de
vidrio, plstico, etc., o bien, construidos en sitio, generalmente
de concreto armado.Bombas hidrulicas La definicin de una bomba
hidrulica que generalmente se encuentra en los textos es la
siguiente: "Una bomba hidrulica es un medio para convertir energa
mecnica en energa fluida o hidrulica". Es decir las bombas aaden
energa al agua.Cuando se pretende desarrollar una clasificacin de
los diferentes tipos de bombas hidrulicas se debe tener claridad en
algunos trminos para as poder evaluar los mritos de un tipo de
bomba sobre otro. Dichos trminos son: Amplitud de presin: Se
constituyen en los lmites mximos de presin con los cuales una bomba
puede funcionar adecuadamente. Las unidades son Lb/plg2. Volumen:
La cantidad de fluido que una bomba es capaz de entregar a la
presin de operacin. Las unidades son gal/min. Amplitud de la
velocidad: Se constituyen en los lmites mximo y mnimo en los cuales
las condiciones a la entrada y soporte de la carga permitirn a la
bomba funcionar satisfactoriamente. Las unidades son r.p.m.
Eficiencia mecnica: Se puede determinar mediante la relacin entre
el caballaje terico a la entrada, necesario para un volumen
especfico en una presin especfica y el caballaje real a la entrada
necesario para el volumen especfico a la presin especfica.
Eficiencia volumtrica: Se puede determinar mediante la relacin
entre el volumen terico de salida a 0 lb/plg2y el volumen real a
cualquier presin asignada. Eficiencia total: Se puede determinar
mediante el producto entre la eficiencia mecnica y la eficiencia
volumtrica.BOMBASAmplitud PresinVolumenAmplitud VelocidadEficiencia
Volum.Eficiencia Total
Bomba de engrane Baja Presin0 Lb/plg25 Gal/min500 rpm80 %75 80
%
Bomba engrane 1500 Lb/plg21500 Lb/plg210 Gal/min1200 rpm80 %75
80 %
Bomba engrane 2000 Lb/plg22000 Lb/plg215 Gal/ min1800 rpm90 %80
- 85%
Bomba Paleta equilib. 1000 Lb/plg21000 Lb/plg21.1 55 Gal/min1000
rpm> 90 %80 85 %
Bomba Pistn Placa empuje angular3000 Lb/plg25000 Lb/plg22 120
Gal/min7.5 41 Gal/min12001800 rpm90 %90 %> 85 %> 80 %
Diseo Dynex6000 8000 Lb/plg22.9 4.2 Gal/min1200 2200 rpm90 %>
85 %
Tabla 3.-clasificacin de los diferentes tipos de bombas
1.2.-Cifras de consumo de agua fra y caliente.
Tabla 4.- Tabla de unidades de consumo
1.6 Eleccin de tuberas, piezas especiales y accesorios
TINACOSTinacos Rotoplas Bicapa
CdigoCapacidadCantidadLts
ROTSIS03NBicapa450
ROTSIS04NBicapa600
ROTSIS05NBicapa750
ROTSIS07NBicapa1100
ROTSIS16NBicapa2500
Tinacos Rotoplas Bicapa
CdigoCapacidadCantidadLts
ROTSIS04TTricapa600
ROTSIS05TTricapa750
ROTSIS25TTricapa2500
ROTSIS11VTTricapa vertical1100
