Proyecto Hotel Meson-Agua Caliente (2)

PROYECTO DE LAS INSTALACIONES HIDRAULICAS Y SANITARIAS

DEL HOTEL MESON EJECUTIVO

CAPITULO 8

CALCULO Y DISEO DE LA RED DE AGUA CALIENTE

8.1. OBJETIVO.

Un sistema de Produccin y Distribucin de agua caliente comprende: el equipo

de produccin de agua caliente, con o sin tanque de almacenamiento, la red de tuberas

de distribucin necesarias para alimentar con el gasto, presin y temperatura requeridas

a los muebles y equipos que requieren este servicio, y la red de retorno de agua caliente

(de la cual se hablar en el Capitulo 9) cuando la longitud de la red de distribucin lo

amerite.

8.2. MATERIALES.

8.2.1. Tuberas.

Las de 75 mm de dimetro o menores, sern de cobre rgido tipo M.

8.2.2. Conexiones.

En las tuberas de cobre sern de bronce fundido para soldar o de cobre forjado para uso en agua.

Las bridas sern de acero forjado para una presin de trabajo de 10.5 kg/cm.

2.

8.2.3. Materiales de Unin.

Para tuberas y conexiones de cobre se usar soldadura de baja temperatura de fusin, con aleacin de Estao 95% y Antimonio 5%,

utilizando para su aplicacin fundente no corrosivo.

Para unir bridas, conexiones o vlvulas bridadas, utilizar tornillos maquinados de acero al carbono, con cabeza y tuerca hexagonal, y junta de

hule rojo con espesor de 3.175 mm.

8.2.4. Vlvulas.

Las vlvulas de compuerta, retencin y macho que se usen en la instalacin sern clase 8.8 kg/cm

2 y se pondrn roscadas hasta 50 mm de dimetro y bridadas de 64

mm de dimetro o mayores.

8.2.5. Aislamiento Trmico.

Las tuberas deben aislarse trmicamente empleando tubos preformados en dos medias caas, de fibra de vidrio, con espesor de 19 mm para tubos

hasta de 38 mm de dimetro, y con espesor de 25 mm para tubos de 50 mm

de dimetro o mayores. La conductividad trmica del aislamiento, expresada

en (Kcal) (m)/ (m2) (hr) (C), deber ser de 0.029 a 30 C y de 0.037 a 90 C

de temperatura promedio.

El acabado en el forro para tuberas instaladas en interiores y plafones deber hacerse con una capa de manta y dos flejes de aluminio por cada

tramo de 91 cm y al acabado final correspondiente a la pintura para

identificacin de las tuberas, segn cdigo de colores del Instituto Mexicano

del Seguro Social (IMSS).

El aislamiento de la tuberas instaladas en lugares donde puedan estar sujetas al abuso mecnico, o instaladas a la intemperie, se deben proteger

con una capa protectora de lmina galvanizada lisa de 0.397 mm de espesor

(calibre 28), traslapada 5 centmetros tanto longitudinalmente como

transversalmente y sujetas con remaches pop de 2.4 mm de dimetro, y el acabado final con la identificacin segn el cdigo de colores del Instituto

Mexicano del Seguro Social (IMSS).

8.2.6. Soportes.

En todas las tuberas que no se instalen enterradas deber indicarse la instalacin

de soportes aprobados por el instituto.

8.3. RED DE DISTRIBUCIN.

8.3.1. Temperaturas del Agua Caliente.

Ser de 60 C para alimentacin en muebles de uso comn o equipos en los que las personas tienen contacto con el agua.

La que se use en equipos en los que las personas no tiene contacto con el agua, como es el caso de las lavadoras de ropa, lavadoras de loza, etc. La

temperatura ser determinada de acuerdo a las especificaciones del

fabricante.

8.3.2. Clculo de Gastos.

Se calcular de acuerdo a lo especificado en el inciso de Clculo de Gastos

del Captulo 7 de la Red de Agua Fra, por el Mtodo de las Unidades-Mueble del Dr.

Roy B. Hunter.

8.3.3. Velocidades de Flujo.

Se calcular de acuerdo a lo especificado en el inciso de Velocidad de Flujo

del Captulo 7 de la Red de Agua Fra.

8.3.4. Prdidas de Carga por Friccin.

Se calcular de acuerdo a lo especificado en el inciso No. 9 de Clculo de

Prdidas de Carga por Friccin en Tuberas del Captulo 7 de la Red de Agua Fra.

8.3.5. Seleccin De Dimetros.

8.3.5.1. Sistemas por Gravedad :

En estos sistemas lo importante es determinar el mueble que origine la mnima

pendiente de prdida de carga permisible, la cual se obtiene dividiendo la carga

disponible para perder por friccin entre la longitud total equivalente de la tubera hasta

el punto de alimentacin considerado. Con esta pendiente y tomando en cuenta las

velocidades recomendadas, se selecciona los dimetros de sta lnea que ser la lnea

principal, de tal forma que la suma de las prdidas de carga por friccin sea igual o

menor que la carga disponible para perder por ese concepto.

Es de hacerse notar que en donde se tienen suministros de agua fra y de agua

caliente, sta lnea principal generalmente consiste de tramos de ambos sistemas por lo

que los dimetros se deben elegir tratando de que las presiones disponibles en los

muebles con estos servicios sean sensiblemente iguales, especialmente en el caso de

regaderas.

8.4. EQUIPO DE PRODUCCIN DE AGUA CALIENTE.

El Equipo de Produccin de Agua Caliente ser determinado dependiendo de la

capacidad requerida de calentamiento, la fuente de energa disponible para producir

calor y el tipo de servicio que preste el inmueble.

8.4.1. Consumo Horario Probable.

El Consumo Horario Probable de agua caliente, es igual al consumo horario total

de los muebles y equipos en consideracin, multiplicado por el factor de demanda de

acuerdo con el tipo de utilizacin del inmueble.

El Consumo Horario de Agua caliente para muebles comnmente usados en los

Hoteles, as como sus factores de demanda, se indican en la Tabla 8.1 siguiente:

Tabla 8.1.- Consumos Horarios de agua caliente en Hoteles.

Mueble Consumo de Agua Caliente

(Lts/hr.)

Lavabo (privado) 10

Lavabo (pblico) 35

Regaderas 280

Fregaderos de cocina 75

Tinas 75

Lavaderos 110

Cocineta 40

Lavadora de Ropa Segn equipo

Lavadora de Loza Segn equipo

Factor de Demanda = 0.25

8.4.2. Diferencial de Temperatura.

La Diferencial de Temperatura depende de las temperaturas Inicial y Final del

agua para calentar.

a) Temperatura Inicial:

Dependiendo del tipo de clima del lugar, se usarn los valores de la

Tabla 8.2 siguiente:

Tabla 8.2.- Temperatura inicial del agua caliente.

Clima Temperatura

Inicial (C)

Extremoso 10

Altiplano 15

Tropical 20

En este caso la Temperatura Inicial ser la de la Regin que es igual a 25 C.

b) Temperatura Final:

Ser de acuerdo a lo mencionado en el apartado de Temperatura del Agua Caliente en la Red de Distribucin, por lo que se manejar de 60 C.

8.4.3. Capacidad Horaria de Calentamiento.

La Capacidad Horaria de Calentamiento o Calor Requerido en Kilocaloras por

hora, est en funcin del consumo horario probable multiplicado por la diferencial de

temperatura.

8.4.4. Volumen del Tanque de Almacenamiento.

En todos los casos en que se requiera tanque de almacenamiento de agua

caliente, su volumen mnimo ser 1.25 veces el valor del consumo horario probable,

expresado en litros.

8.5. SECUENCIA PARA EL CALCULO DEL EQUIPO DE PRODUCCIN

DE AGUA CALIENTE.

1) Determinar el Consumo Horario Probable.

Se pretende utilizar Cuatro Calderas para una mejor Distribucin del Agua Caliente.

A continuacin se Determina el Nmero de Muebles o Equipos que le corresponden a

cada Caldera, auxilindose de los planos arquitectnicos; y se determinar en base a la

Tabla 8.1 de ste Captulo el Consumo Horario Probable Total (QH) y el Factor de

Demanda (F) de los muebles que tendrn que ser alimentados por su respectiva Caldera.

Caldera #1 Caldera #2 Caldera #3 Caldera #4 Mueble o

Equipo Num.

Muebles

Q

(Lts/Hr)

Num.

Muebles

Q

(Lts/Hr)

Num.

Muebles

Q

(Lts/Hr)

Num.

Muebles

Q

(Lts

Lavadoras - 0 - 0 - 0 2 94

Fregaderos 2 150 - 0 - 0 - 0

Lavabos

Pblicos

1 35 2 70 - 0 1 35

Lavabos

Privados

14 140 10 100 11 110 16 160

Regaderas 14 2100 10 1500 11 1650 16 2400

2425 1670 1760 2689

Aplicando la Frmula para obtener el Consumo Horario Probable:

QH = Q * F

Donde:

QH = Consumo Horario Probable (Lts/Hr).

Q = Consumo Horario de los Muebles (Lts/Hr).

F = Factor de Demanda (para un Hotel = 0.25)

Caldera #1:

QH = (2425) (0.25) = 607 Lts/Hr.

Caldera #2:

QH = (1670) (0.25) = 418 Lts/Hr.

Caldera #3:

QH = (1760) (0.25) = 440 Lts/Hr.

Caldera #4:

QH = (2689) (0.25) = 673 Lts/Hr.

2) Calcular el Diferencial de Temperatura.

Como en las cuatro Calderas se tiene una misma Temperatura Inicial y Final del

agua por lo tanto la Diferencial de Temperatura va ser igual para las cuatro.

Por frmula se tiene:

T = Tf - Ti

Donde:

T = Diferencial de Temperatura (C).

Tf = Temperatura Final del agua(C).

Ti = Temperatura Inicial del agua(C).

Por lo tanto:

T = 60 20 = 40 C

3) Capacidad Horaria de Calentamiento.

CHC = QH * T

Donde:

CHC = Capacidad Horaria de Calentamiento (Kcal/Hr).


T = Diferencial de Temperatura (C).

Por tanto se tiene:

Caldera #1:

CHC = (607) (40) = 24,280 Kcal/Hr

Caldera #2:

CHC = (418) (40) = 16,720 Kcal/Hr

Caldera #3:

CHC = (440) (40) = 17,600 Kcal/Hr

Caldera #4:

CHC = (673)(40) = 26,920 Kcal/Hr

2) Volumen del Tanque de Almacenamiento de Agua Caliente.

En este caso se Dispondr de un Tanque de Almacenamiento de agua caliente en la

planta de Azotea con tal de contener en cierto tiempo el agua caliente proveniente de la

Red de Retorno y que a su Salida Hacia las Calderas se Mezclar con el agua

Proveniente de la Red de Agua Fra.

Entonces se calcular como se menciona:

V = 1.25 * QH

Donde:

V = Volumen del tanque de almacenamiento (Lts).


V = 1.25 * ( 607 + 418 + 440 + 673 )

V = 1.25 (2138) = 2674 Lts.

Nota: El clculo de las Dimensiones del Tanque de Almacenamiento de Agua Caliente

se tratar en el Captulo 9 de la Red de Retorno de Agua Caliente.

Con los clculos realizados se determin utilizar el siguiente Equipo para

producir Agua Caliente:

8.5.1. Equipo Proyectado para la Produccin de Agua Caliente.

Se Proyectaron Cuatro Calderas Verticales de 2 pasos Tipo Paquete, de Hogar

Hmedo, de la marca AZTECA, con capacidad de 6 c.c. , potencia de salida de 50616

Kcal/Hr y genera 857 Lts/Hr de agua caliente a 60 C. Son completamente Automticos.

Las Dimensiones de la caldera son: dimetro de 0.56 m., altura de 1.69 m., y un peso

aproximado vaca de 595 kg.

Incluyen:

a) Bomba de Agua de 11 L.p.m., con motor de 1 h.p., y velocidad de 3500 r.p.m.

b) Motor Ventilador de h.p.

Las Ventajas de de este equipo son:

1.- Mayor Rapidez en la generacin de Agua Caliente por contacto inmediato

con los gases de combustin lo que ahorra combustible.

2.- Quemadores Ecolgicos de tiro forzado sencillo o dual, a Diesel, Gas L.P. o

Natural, totalmente automticos.

3.- Tablero de controles, integrado al cuerpo del generador.

4.- Ms compactos, se instalan en reas reducidas.

8.6. SECUENCIA DE LA MEMORIA DE CLCULO PARA EL CUADRO

FRO DE LA RED DE DISTRIBUCIN DE AGUA CALIENTE.

1. Elaboracin del Plano Isomtrico.

2. Posicin de las Calderas y del Tanque de Almacenamiento de Agua Caliente.

3. Numeracin de los Cruceros a partir de la posicin de las Calderas.

4. Obtencin de las Unidades-Mueble de la Tabla 8.3 que se encuentra al final de este Captulo.

5. Obtencin del Gasto (Lts/seg) por el Mtodo de Hunter-Nielsen en funcin de las Unidades-Mueble, utilizando las Tablas 2.3 del Manual del IMSS.

6. Obtener Dimetros y Velocidades dentro de la tubera (utilizando las tablas 2.5.1 hasta 2.5.13 del manual del IMSS) por cada Crucero. Igual que en el Captulo 7.

Tomando en cuenta una Pendiente del 2% al 2.5% para la tubera de distribucin

hacia los muebles ya que se trata de un Sistema de Distribucin por Gravedad.

7. Clculo de las Prdidas por Friccin en Conexiones y Vlvulas por el Mtodo de la

Longitud Equivalente por Experiencia; igual que en el Captulo 7.

8. Clculo de las Prdidas por Friccin (hf) en las Tuberas, en cada Tramo (cruceros) de la Red de Distribucin de Agua Caliente, igual que en el Captulo 7 pero

haciendo la aclaracin siguiente:

Para un mismo gasto se tiene menos prdida de carga por friccin en el Agua

Caliente que en el Agua Fra, ya que la viscosidad disminuye al aumentar la

temperatura; sin embargo, dentro de los lmites de la temperatura comnmente

usados para el Agua Caliente, la Diferencia en Prdidas por Friccin entre el Agua

Fra y el Agua Caliente es lo suficientemente pequea como para que no amerite

utilizar diferentes Tablas de Prdidas de Carga por Friccin indicadas en el manual

del IMSS.

9. Carga Disponible (1) con los datos:

a) Sumatoria de hf.

10. Calcular Alturas Piezomtricas por crucero, en m.:

a) Carga Piezomtrica Actual del crucero considerado.

b) Carga Piezomtrica Anterior del crucero considerado.

11. Introducir las Cargas Estticas segn se observe en el plano isomtrico (positivas y negativas).

12. Sumatoria de la Carga Disponible (2) por crucero, en m., utilizando los siguientes datos:

a) Carga Piezomtrica Anterior del crucero, en m.

b) Carga Esttica del crucero, en m.

Tabla 8.3.- Equivalencias en Unidades-Mueble para Agua Caliente.

Muebles Unidades

Mueble

Fregadero 3

Lavabo 1.5

Regadera 3

Lavadora 3

Nota:

En las pginas siguientes se muestra el cuadro fro de sta red, y los planos.

CUCEI

OBRA : HOTEL MESN EJECUTIVO. LOCALIDAD : GUADALAJARA, JALISCO. 01/04/2005

TIPO DE TUBERIA : COBRE TIPO M - DURACION DE 30 AOS. COEFICIENTE DE RUGOSIDAD : 0.009

No. DE CALDERA: LINEA 1

De A Agua Fra A. Caliente Lm Le L Actual Anterior

15.753 15.753 1 - -

1 2 - 70.5 2.31 50 1.134 8.13 2.44 10.57 0.333 15.75 15.42 1.55 16.97 2 - -

2 3 - 4.5 0.37 19 1.110 8.43 2.53 10.96 1.127 15.42 14.29 -1.25 13.04 3 LAVABO 13

3 4 - 3 0.25 19 0.750 4.30 1.51 5.81 0.295 14.29 14.00 -1.70 12.30 4 REGADERA 13

2 5 - 66 2.21 50 1.086 3.10 1.09 4.19 0.122 15.42 15.30 3.10 18.40 5 - -

5 6 - 13.5 0.72 25 1.277 3.58 1.25 4.83 0.452 15.30 14.85 0.00 14.85 6 - -

6 7 - 3 0.25 19 0.750 3.78 1.32 5.10 0.259 14.85 14.59 -1.70 12.89 7 REGADERA 13

6 8 - 10.5 0.61 25 1.082 4.18 1.46 5.64 0.390 14.85 14.46 -2.50 11.96 8 2 LAVABOS 13

8 9 - 7.5 0.50 25 0.887 0.75 0.26 1.01 0.049 14.46 14.41 0.00 14.41 9 - -

9 10 - 3 0.25 19 0.750 3.62 1.27 4.89 0.248 14.41 14.16 -1.70 12.46 10 REGADERA 13

9 11 - 4.5 0.37 19 1.110 7.27 2.18 9.45 0.972 14.41 13.43 -1.25 12.18 11 LAVABO 13

11 12 - 3 0.25 19 0.750 3.22 1.13 4.35 0.221 13.43 13.21 -1.70 11.51 12 REGADERA 13

5 13 - 52.5 1.97 38 1.676 3.10 1.09 4.19 0.381 15.30 14.92 3.10 18.02 13 - -

13 14 - 4.5 0.37 19 1.110 1.11 0.39 1.50 0.154 14.92 14.76 0.00 14.76 14 - -

14 15 - 1.5 0.18 13 1.097 2.00 0.70 2.70 0.444 14.76 14.32 -1.25 13.07 15 LAVABO 13

14 16 - 3 0.25 19 0.750 3.85 1.35 5.20 0.264 14.76 14.50 -1.70 12.80 16 REGADERA 13

13 17 - 9 0.54 25 0.957 2.72 0.95 3.67 0.203 14.92 14.71 -1.25 13.46 17 LAVABO 13

17 18 - 7.5 0.50 25 0.887 1.40 0.49 1.89 0.091 14.71 14.62 0.00 14.62 18 - -

18 19 - 3 0.25 19 0.750 3.04 1.06 4.10 0.209 14.62 14.41 -1.70 12.71 19 REGADERA 13

18 20 - 4.5 0.37 19 1.110 3.86 1.35 5.21 0.536 14.62 14.09 0.00 14.09 20 - -

20 21 - 1.5 0.18 13 1.097 2.09 0.73 2.82 0.464 14.09 13.62 -1.25 12.37 21 LAVABO 13

20 22 - 3 0.25 19 0.750 5.73 1.72 7.45 0.378 14.09 13.71 -1.70 12.01 22 REGADERA 13

13 23 - 39 1.55 38 1.320 3.10 1.09 4.19 0.245 14.92 14.67 3.10 17.77 23 - -

23 24 - 13.5 0.72 25 1.277 0.48 0.17 0.65 0.061 14.67 14.61 0.00 14.61 24 - -

24 25 - 3 0.25 19 0.750 3.78 1.32 5.10 0.259 14.61 14.35 -1.70 12.65 25 REGADERA 13

24 26 - 10.5 0.61 25 1.082 4.18 1.46 5.64 0.390 14.61 14.22 -2.50 11.72 26 2 LAVABOS 13

26 27 - 7.5 0.50 25 0.887 0.75 0.26 1.01 0.049 14.22 14.17 0.00 14.17 27 - -

27 28 - 3 0.25 19 0.750 3.62 1.27 4.89 0.248 14.17 13.92 -1.70 12.22 28 REGADERA 13

27 29 - 4.5 0.37 19 1.110 7.27 2.18 9.45 0.972 14.17 13.20 -1.25 11.95 29 LAVABO 13

29 30 - 3 0.25 19 0.750 3.22 1.13 4.35 0.221 13.20 12.98 -1.70 11.28 30 REGADERA 13

23 31 - 25.5 1.14 32 1.350 3.10 1.09 4.19 0.317 14.67 14.35 3.10 17.45 31 - -

31 32 - 4.5 0.37 19 1.110 1.11 0.39 1.50 0.154 14.35 14.20 0.00 14.20 32 - -

CALDERA 1

Punto

Muebles

Sanitarios

(Pzas)

de

Alim.

(mm)

Hf Tubera

(m)

Carga Piezomtrica H

Esttica

(m)

H

Disponible

(m)

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARACENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS

CUADRO FRIO DE LA RED DE AGUA CALIENTE

Crucero Unidades Mueble Q Gasto

(L/s)

Dimetro

(mm)

Velocidad

(m/s)

Long. Equiv. x Exp. (m)

CUCEI





32 33 - 1.5 0.18 13 1.097 2.00 0.70 2.70 0.444 14.20 13.76 -1.25 12.51 33 LAVABO 13

32 34 - 3 0.25 19 0.750 3.85 1.35 5.20 0.264 14.20 13.94 -1.70 12.24 34 REGADERA 13

31 35 - 9 0.54 25 0.957 2.72 0.95 3.67 0.203 14.35 14.15 -1.25 12.90 35 LAVABO 13

35 36 - 7.5 0.50 25 0.887 1.40 0.49 1.89 0.091 14.15 14.06 0.00 14.06 36 - -

36 37 - 3 0.25 19 0.750 3.04 1.06 4.10 0.209 14.06 13.85 -1.70 12.15 37 REGADERA 13

36 38 - 4.5 0.37 19 1.110 3.86 1.35 5.21 0.536 14.06 13.52 0.00 13.52 38 - -

38 39 - 1.5 0.18 13 1.097 2.09 0.73 2.82 0.464 13.52 13.06 -1.25 11.81 39 LAVABO 13

38 40 - 3 0.25 19 0.750 5.73 1.72 7.45 0.378 13.52 13.15 -1.70 11.45 40 REGADERA 13

31 41 - 12 0.65 25 1.153 3.10 1.09 4.19 0.325 14.35 14.03 3.10 17.13 41 - -

41 42 - 4.5 0.37 19 1.110 0.57 0.20 0.77 0.079 14.03 13.95 0.00 13.95 42 - -

42 43 - 3 0.25 19 0.750 3.61 1.26 4.87 0.248 13.95 13.70 -1.70 12.00 43 REGADERA 13

42 44 - 1.5 0.18 13 1.097 2.40 0.84 3.24 0.533 13.95 13.42 -1.25 12.17 44 LAVABO 13

41 45 - 7.5 0.50 25 0.957 4.45 1.56 6.01 0.333 14.03 13.70 4.45 18.15 45 - -

45 46 - 7.5 0.50 25 0.957 4.69 1.64 6.33 0.351 13.70 13.35 -1.25 12.10 46 LAVABO 13

46 47 - 6 0.42 25 0.745 3.73 1.31 5.04 0.178 13.35 13.17 0.00 13.17 47 - -

47 48 - 3 0.25 19 0.750 3.42 1.20 4.62 0.235 13.17 12.93 -1.20 11.73 48 FREGADERO 13

47 49 - 3 0.25 19 0.750 5.66 1.70 7.36 0.374 13.17 12.80 -1.20 11.60 49 FREGADERO 13

15.753

CARGA DISPONIBLE POR GRAVEDAD = Shf = 15.753 m.c.a.

Muebles

Sanitarios

(Pzas)

de

Alim.

(mm)

CALDERA 1

Carga Piezomtrica H

Esttica

(m)

H

Disponible

(m)

Punto

CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS



(L/s)

Dimetro

(mm)

Velocidad

(m/s)

Long. Equiv. x Exp. (m) Hf Tubera

(m)

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CUCEI





7.580 7.580 1 - -

1 2 - 48 1.82 38 1.540 1.60 0.56 2.16 0.168 7.58 7.41 1.55 8.96 2 - -

2 3 - 48 1.82 38 1.540 3.10 1.09 4.19 0.326 7.41 7.09 3.10 10.19 3 - -

3 4 - 9 0.54 25 0.957 0.46 0.16 0.62 0.034 7.09 7.05 0.00 7.05 4 - -

4 5 - 6 0.42 25 0.745 4.14 1.45 5.59 0.197 7.05 6.85 -2.50 4.35 5 2 LAVABOS 13

5 6 - 3 0.25 19 0.750 3.97 1.39 5.36 0.272 6.85 6.58 -1.70 4.88 6 REGADERA 13

4 7 - 3 0.25 19 0.750 4.20 1.47 5.67 0.288 7.05 6.76 -1.70 5.06 7 REGADERA 13

3 8 - 39 1.55 38 1.320 3.10 1.09 4.19 0.245 7.09 6.84 3.10 9.94 8 - -

8 9 - 9 0.54 25 0.957 0.48 0.17 0.65 0.036 6.84 6.80 0.00 6.80 9 - -

9 10 - 3 0.25 19 0.750 4.23 1.48 5.71 0.290 6.80 6.51 -1.70 4.81 10 REGADERA 13

9 11 - 6 0.42 25 0.745 4.06 1.42 5.48 0.193 6.80 6.61 -2.50 4.11 11 2 LAVABOS 13

11 12 - 3 0.25 19 0.750 4.03 1.41 5.44 0.276 6.61 6.34 -1.70 4.64 12 REGADERA 13

8 13 - 30 1.28 32 1.516 3.10 1.09 4.19 0.393 6.84 6.45 3.10 9.55 13 - -

13 14 - 9 0.54 25 0.957 0.46 0.16 0.62 0.034 6.45 6.41 0.00 6.41 14 - -

14 15 - 3 0.25 19 0.750 4.20 1.47 5.67 0.288 6.41 6.13 -1.70 4.43 15 REGADERA 13

14 16 - 6 0.42 25 0.745 4.15 1.45 5.60 0.198 6.41 6.22 -2.50 3.72 16 2 LAVABOS 13

16 17 - 3 0.25 19 0.750 3.98 1.39 5.37 0.273 6.22 5.94 -1.70 4.24 17 REGADERA 13

13 18 - 21 0.96 32 1.137 3.10 1.09 4.19 0.232 6.45 6.22 3.10 9.32 18 - -

18 19 - 9 0.54 25 0.957 0.48 0.17 0.65 0.036 6.22 6.18 0.00 6.18 19 - -

19 20 - 3 0.25 19 0.750 4.23 1.48 5.71 0.290 6.18 5.89 -1.70 4.19 20 REGADERA 13

19 21 - 6 0.42 25 0.745 4.06 1.42 5.48 0.193 6.18 5.99 -2.50 3.49 21 2 LAVABOS 13

21 22 - 3 0.25 19 0.750 4.03 1.41 5.44 0.276 5.99 5.71 -1.70 4.01 22 REGADERA 13

18 23 - 12 0.65 25 1.153 3.10 1.09 4.19 0.325 6.22 5.89 3.10 8.99 23 - -

23 24 - 9 0.54 25 0.957 0.46 0.16 0.62 0.034 5.89 5.86 0.00 5.86 24 - -

24 25 - 3 0.25 19 0.750 4.18 1.46 5.64 0.287 5.86 5.57 -1.70 3.87 25 REGADERA 13

24 26 - 6 0.42 25 0.745 4.22 1.48 5.70 0.201 5.86 5.66 -2.50 3.16 26 2 LAVABOS 13

26 27 - 3 0.25 19 0.750 4.01 1.40 5.41 0.275 5.66 5.38 -1.70 3.68 27 REGADERA 13

23 28 - 3 0.25 19 0.750 4.45 1.56 6.01 0.305 5.89 5.59 4.45 10.04 28 - -

28 29 - 3 0.25 19 0.750 2.08 0.73 2.81 0.143 5.59 5.44 -1.25 4.19 29 LAVABO 13

29 30 - 1.5 0.18 13 1.097 6.88 2.06 8.94 1.470 5.44 3.97 -1.25 2.72 30 LAVABO 13

7.580


Muebles

Sanitarios

(Pzas)

de

Alim.

(mm)

Carga Piezomtrica H

Esttica

(m)

H

Disponible

(m)

PuntoVelocidad

(m/s)


(m)


(L/s)

Dimetro

(mm)



CALDERA 2

CUCEI





8.559 8.559 1 - -

1 2 - 49.5 1.87 38 1.591 8.46 2.54 11.00 0.909 8.56 7.65 1.55 9.20 2 - -

2 3 - 9 0.54 25 0.957 0.28 0.10 0.38 0.021 7.65 7.63 0.00 7.63 3 - -

3 4 - 1.5 0.18 13 1.097 1.80 0.63 2.43 0.399 7.63 7.23 -1.25 5.98 4 LAVABO 13

3 5 - 7.5 0.50 25 0.887 0.68 0.24 0.92 0.044 7.63 7.58 0.00 7.58 5 - -

5 6 - 3 0.25 19 0.750 3.12 1.09 4.21 0.214 7.58 7.37 -1.70 5.67 6 REGADERA 13

5 7 - 4.5 0.37 19 1.110 1.08 0.38 1.46 0.150 7.58 7.43 0.00 7.43 7 - -

7 8 - 3 0.25 19 0.750 2.02 0.71 2.73 0.139 7.43 7.30 -1.70 5.60 8 REGADERA 13

7 9 - 1.5 0.18 13 1.097 3.40 1.19 4.59 0.754 7.43 6.68 -1.25 5.43 9 LAVABO 13

2 10 - 40.5 1.61 38 1.371 3.10 1.09 4.19 0.263 7.65 7.39 3.10 10.49 10 - -

10 11 - 9 0.54 25 0.957 0.50 0.18 0.68 0.037 7.39 7.35 0.00 7.35 11 - -

11 12 - 3 0.25 19 0.750 4.23 1.48 5.71 0.290 7.35 7.06 -1.70 5.36 12 REGADERA 13

11 13 - 6 0.42 25 0.745 4.01 1.40 5.41 0.191 7.35 7.16 -2.50 4.66 13 2 LAVABOS 13

13 14 - 3 0.25 19 0.750 4.06 1.42 5.48 0.278 7.16 6.88 -1.70 5.18 14 REGADERA 13

10 15 - 31.5 1.34 32 1.587 3.10 1.09 4.19 0.427 7.39 6.96 3.10 10.06 15 - -

15 16 - 9 0.54 25 0.957 0.38 0.13 0.51 0.028 6.96 6.93 0.00 6.93 16 - -

16 17 - 3 0.25 19 0.750 4.26 1.49 5.75 0.292 6.93 6.64 -1.70 4.94 17 REGADERA 13

16 18 - 6 0.42 25 0.745 4.10 1.44 5.54 0.195 6.93 6.74 -2.50 4.24 18 2 LAVABOS 13

18 19 - 3 0.25 19 0.750 3.98 1.39 5.37 0.273 6.74 6.46 -1.70 4.76 19 REGADERA 13

15 20 - 22.5 1.03 32 1.220 3.10 1.09 4.19 0.264 6.96 6.70 3.10 9.80 20 - -

20 21 - 9 0.54 25 0.957 0.50 0.18 0.68 0.037 6.70 6.66 0.00 6.66 21 - -

21 22 - 3 0.25 19 0.750 4.23 1.48 5.71 0.290 6.66 6.37 -1.70 4.67 22 REGADERA 13

21 23 - 6 0.42 25 0.745 4.01 1.40 5.41 0.191 6.66 6.47 -2.50 3.97 23 2 LAVABOS 13

23 24 - 3 0.25 19 0.750 4.06 1.42 5.48 0.278 6.47 6.19 -1.70 4.49 24 REGADERA 13

20 25 - 13.5 0.72 25 1.277 3.10 1.09 4.19 0.392 6.70 6.30 3.10 9.40 25 - -

25 26 - 9 0.54 25 0.957 0.37 0.13 0.50 0.028 6.30 6.28 0.00 6.28 26 - -

26 27 - 3 0.25 19 0.750 4.26 1.49 5.75 0.292 6.28 5.98 -1.70 4.28 27 REGADERA 13

26 28 - 6 0.42 25 0.745 4.10 1.44 5.54 0.195 6.28 6.08 -2.50 3.58 28 2 LAVABOS 13

28 29 - 3 0.25 19 0.750 3.98 1.39 5.37 0.273 6.08 5.81 -1.70 4.11 29 REGADERA 13

25 30 - 4.5 0.37 19 1.110 5.45 1.64 7.09 0.729 6.30 5.58 0.00 5.58 30 - -

30 31 - 3 0.25 19 0.750 3.27 1.14 4.41 0.224 5.58 5.35 -1.70 3.65 31 REGADERA 13

30 32 - 1.5 0.18 13 1.097 2.07 0.72 2.79 0.459 5.58 5.12 -1.25 3.87 32 LAVABO 13

8.559


Muebles

Sanitarios

(Pzas)

de

Alim.

(mm)

Carga Piezomtrica H

Esttica

(m)

H

Disponible

(m)

PuntoVelocidad

(m/s)


(m)


(L/s)

Dimetro

(mm)



CALDERA 3

CUCEI





21.320 21.320 1 - -

1 2 - 79.5 2.45 50 1.203 10.76 2.69 13.45 0.472 21.32 20.85 1.55 22.40 2 - -

2 3 - 6 0.42 25 0.745 2.18 0.76 2.94 0.104 20.85 20.74 0.00 20.74 3 - -

3 4 - 1.5 0.18 13 1.097 1.80 0.63 2.43 0.399 20.74 20.35 -1.25 19.10 4 LAVABO 13

3 5 - 4.5 0.37 19 1.110 5.56 1.67 7.23 0.744 20.74 20.00 0.00 20.00 5 - -

5 6 - 3 0.25 19 0.750 2.39 0.84 3.23 0.164 20.00 19.84 -1.70 18.14 6 REGADERA 13

5 7 - 1.5 0.18 13 1.097 2.07 0.72 2.79 0.459 20.00 19.54 -1.25 18.29 7 LAVABO 13

2 8 - 73.5 2.35 50 1.154 3.83 1.34 5.17 0.168 20.85 20.68 0.00 20.68 8 - -

8 9 - 3 0.25 19 0.750 4.10 1.44 5.54 0.281 20.68 20.40 -1.70 18.70 9 REGADERA 13

8 10 - 70.5 2.31 50 1.134 3.14 1.10 4.24 0.133 20.68 20.55 0.00 20.55 10 - -

10 11 - 70.5 2.31 50 1.134 3.10 1.09 4.19 0.132 20.55 20.42 3.10 23.52 11 - -

11 12 - 9 0.54 25 0.957 0.26 0.09 0.35 0.019 20.42 20.40 0.00 20.40 12 - -

12 13 - 1.5 0.18 13 1.097 1.91 0.67 2.58 0.424 20.40 19.97 -1.25 18.72 13 LAVABO 13

12 14 - 3 0.25 19 0.750 3.39 1.19 4.58 0.233 20.40 20.16 -1.70 18.46 14 REGADERA 13

12 15 - 4.5 0.37 19 1.110 0.69 0.24 0.93 0.096 20.40 20.30 0.00 20.30 15 - -

15 16 - 1.5 0.18 13 1.097 2.12 0.74 2.86 0.470 20.30 19.83 -1.25 18.58 16 LAVABO 13

15 17 - 3 0.25 19 0.750 4.06 1.42 5.48 0.278 20.30 20.02 -1.70 18.32 17 REGADERA 13

11 18 - 4.5 0.37 19 1.110 11.23 2.81 14.04 1.444 20.42 18.97 0.00 18.97 18 - -

18 19 - 3 0.25 19 0.750 3.25 1.14 4.39 0.223 18.97 18.75 -1.70 17.05 19 REGADERA 13

18 20 - 1.5 0.18 13 1.097 2.83 0.99 3.82 0.628 18.97 18.34 -1.25 17.09 20 LAVABO 13

11 21 - 57 2.06 38 1.744 3.10 1.09 4.19 0.410 20.42 20.01 3.10 23.11 21 - -

21 22 - 9 0.54 25 0.957 0.29 0.10 0.39 0.022 20.01 19.98 0.00 19.98 22 - -

22 23 - 1.5 0.18 13 1.097 2.04 0.71 2.75 0.453 19.98 19.53 -1.25 18.28 23 LAVABO 13

22 24 - 3 0.25 19 0.750 3.50 1.23 4.73 0.240 19.98 19.74 -1.70 18.04 24 REGADERA 13

22 25 - 4.5 0.37 19 1.110 0.67 0.23 0.90 0.093 19.98 19.89 0.00 19.89 25 - -

25 26 - 1.5 0.18 13 1.097 2.09 0.73 2.82 0.464 19.89 19.43 -1.25 18.18 26 LAVABO 13

25 27 - 3 0.25 19 0.750 3.78 1.32 5.10 0.259 19.89 19.63 -1.70 17.93 27 REGADERA 13

21 28 - 4.5 0.37 25 0.656 11.80 2.95 14.75 0.414 20.01 19.59 0.00 19.59 28 - -

28 29 - 3 0.25 19 0.750 3.27 1.14 4.41 0.224 19.59 19.37 -1.70 17.67 29 REGADERA 13

28 30 - 1.5 0.18 13 1.097 2.07 0.72 2.79 0.459 19.59 19.13 -1.25 17.88 30 LAVABO 13

21 31 - 43.5 1.70 38 1.439 3.10 1.09 4.19 0.288 20.01 19.72 3.10 22.82 31 - -

31 32 - 9 0.54 25 0.957 0.25 0.09 0.34 0.019 19.72 19.70 0.00 19.70 32 - -

Muebles

Sanitarios

(Pzas)

de

Alim.

(mm)

Carga Piezomtrica H

Esttica

(m)

H

Disponible

(m)

PuntoVelocidad

(m/s)


(m)


(L/s)

Dimetro

(mm)



CALDERA 4

CUCEI





32 33 - 1.5 0.18 13 1.097 1.91 0.67 2.58 0.424 19.70 19.28 -1.25 18.03 33 LAVABO 13

32 34 - 3 0.25 19 0.750 2.77 0.97 3.74 0.190 19.70 19.51 -1.70 17.81 34 REGADERA 13

32 35 - 4.5 0.37 19 1.110 0.69 0.24 0.93 0.096 19.70 19.60 0.00 19.60 35 - -

35 36 - 1.5 0.18 13 1.097 2.12 0.74 2.86 0.470 19.60 19.13 -1.25 17.88 36 LAVABO 13

35 37 - 3 0.25 19 0.750 4.06 1.42 5.48 0.278 19.60 19.32 -1.70 17.62 37 REGADERA 13

31 38 - 4.5 0.37 19 1.110 11.23 2.81 14.04 1.444 19.72 18.27 0.00 18.27 38 - -

38 39 - 3 0.25 19 0.750 3.05 1.07 4.12 0.209 18.27 18.06 -1.70 16.36 39 REGADERA 13

38 40 - 1.5 0.18 13 1.097 2.84 0.99 3.83 0.630 18.27 17.64 -1.25 16.39 40 LAVABO 13

31 41 - 30 1.28 32 1.516 3.10 1.09 4.19 0.393 19.72 19.32 3.10 22.42 41 - -

41 42 - 9 0.54 25 0.957 0.45 0.16 0.61 0.034 19.32 19.29 0.00 19.29 42 - -

42 43 - 1.5 0.18 13 1.097 1.75 0.61 2.36 0.388 19.29 18.90 -1.25 17.65 43 LAVABO 13

42 44 - 3 0.25 19 0.750 3.50 1.23 4.73 0.240 19.29 19.05 -1.70 17.35 44 REGADERA 13

42 45 - 4.5 0.37 19 1.110 0.67 0.23 0.90 0.093 19.29 19.20 0.00 19.20 45 - -

45 46 - 1.5 0.18 13 1.097 2.09 0.73 2.82 0.464 19.20 18.73 -1.25 17.48 46 LAVABO 13

45 47 - 3 0.25 19 0.750 3.78 1.32 5.10 0.259 19.20 18.94 -1.70 17.24 47 REGADERA 13

41 48 - 21 0.96 32 1.137 3.10 1.09 4.19 0.232 19.32 19.09 3.10 22.19 48 - -

48 49 - 9 0.54 25 0.957 0.46 0.16 0.62 0.034 19.09 19.06 0.00 19.06 49 - -

49 50 1.5 0.18 13 1.097 1.84 0.64 2.48 0.408 19.06 18.65 -1.25 17.40 50 LAVABO 13

49 51 3 0.25 19 0.750 2.69 0.94 3.63 0.185 19.06 18.87 -1.70 17.17 51 REGADERA 13

49 52 4.5 0.37 19 1.110 2.88 1.01 3.89 0.400 19.06 18.66 -1.25 17.41 52 LAVABO 13

52 53 3 0.25 19 0.750 2.85 1.00 3.85 0.195 18.66 18.46 -1.70 16.76 53 REGADERA 13

48 54 4.5 0.37 25 0.656 11.75 2.94 14.69 0.413 19.09 18.68 0.00 18.68 54 - -

54 55 3 0.25 19 0.750 2.73 0.96 3.69 0.187 18.68 18.49 -1.70 16.79 55 REGADERA 13

54 56 1.5 0.18 13 1.097 2.18 0.76 2.94 0.484 18.68 18.20 -1.25 16.95 56 LAVABO 13

48 57 7.5 0.50 25 0.887 4.45 1.56 6.01 0.290 19.09 18.80 4.45 23.25 57 - -

57 58 7.5 0.50 25 0.887 1.80 0.63 2.43 0.117 18.80 18.69 0.00 18.69 58 - -

58 59 1.5 0.18 13 1.097 4.82 1.69 6.51 1.069 18.69 17.62 1.60 19.22 59 LAVABO 13

58 60 6 0.42 19 1.260 8.77 2.63 11.40 1.477 18.69 17.21 1.15 18.36 60 2 LAVADORAS 13

21.320


Muebles

Sanitarios

(Pzas)

de

Alim.

(mm)

Carga Piezomtrica H

Esttica

(m)

H

Disponible

(m)

Punto


CALDERA 4


(L/s)

Dimetro

(mm)

Velocidad

(m/s)


(m)


RED DE AGUA CALIENTE

DAVID COVARRUBIAS ZAMORA

ARMANDO MARTNEZ HERRERA

CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E

INGENIERAS

DIVISIN DE INGENIERA

DPTO. DE INGENIERA CIVIL Y TOPOGRAFA

UNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA

SIMBOLOGIA.

LINEAS HORIZONTALES

COLUMNAS


COLUMNA DE AGUA CALIENTE

RED DE AGUA FRIA

COLUMNA DE AGUA FRIA.

CRUCERO NUMERO n, LINEA # 1




CRUCEROS





INGENIERAS



UNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA

SIMBOLOGIA.

LINEAS HORIZONTALES

COLUMNAS


RETORNO DE LA RED DE A. C.


RED DE AGUA FRIA






CRUCEROS





INGENIERAS



UNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA

SIMBOLOGIA.

LINEAS HORIZONTALES

COLUMNAS



RED DE AGUA FRIA






CRUCEROS





INGENIERAS



UNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA

SIMBOLOGIA.

LINEAS HORIZONTALES

COLUMNAS


CALDERA NUMERO n



RED DE AGUA FRIA





CRUCEROS

EQUIPO DE PRODUCCIN

DE AGUA CALIENTE




INGENIERAS



UNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA PIENSA

Y

UNIVERSID

AD DE

TR

AB

AJA

GUADALAJARA

PROYECTO DE LAS INSTALACIONES HIDRAULICAS Y SANITARIAS

DEL HOTEL MESON EJECUTIVO

CAPITULO 9

CALCULO Y DISEO DE LA TUBERIA DE RETORNO DE AGUA CALIENTE

9.1. OBJETIVO.

En las Instalaciones grandes y extensas de agua caliente es imperativo proyectar

un Sistema de Recirculacin con objeto de evitar demoras en la obtencin del agua

caliente a la temperatura normal de servicio y desperdicio excesivo de agua por no estar

a la temperatura adecuada.

La Red de Retorno de Agua Caliente se proyecta cuando la Longitud de la red de

distribucin lo amerite.

9.2. LUGARES DE ORIGEN DE LAS LNEAS DE RETORNO.

Las Lneas de Retorno se deben originar:

En los extremos de las lneas principales de distribucin, y en los ramales, ya sean horizontales, verticales o verticales y horizontales, que

excedan de 15 metros de longitud desde su conexin con una lnea con

recirculacin hasta la vlvula ms alejada del ramal, la Lnea de Retorno se

originar precisamente antes de sa vlvula.

9.3. VLVULAS EN LAS LNEAS.

En el circuito principal, o circuito bsico de diseo, se colocar una vlvula de

compuerta para seccionar el ramal y una de retencin para evitar inversiones en el

sentido del flujo. En los dems circuitos, adems de las dos vlvulas antes mencionadas,

se colocar una vlvula de macho para equilibrar temperaturas y flujo.

Estas vlvulas se deben instalar lo ms cerca posible de la conexin de ramal de

retorno.

9.4. GASTOS DE RETORNO O DE RECIRCULACIN.

Los gastos de recirculacin deben determinarse con base en:

(1) Las prdidas de calor en las tuberas con recirculacin,

(2) La diferencial de temperatura a la que operar el sistema, y

(3) La presin o carga disponible para la recirculacin.

9.4.1. Prdidas de Calor.

Las prdidas de calor de cada circuito debe ser la suma de las prdidas de calor

en las tuberas de alimentacin ms las prdidas de calor en las tuberas de retorno. Para

el clculo de stas prdidas considere que el agua caliente est a la temperatura de

diseo y seleccione la temperatura ambiente de acuerdo con la tabla 9.1 siguiente:

Tabla 9.1.- Seleccin de la temperatura ambiente.

Localizacin de Tuberas Temperatura

Ambiente

Exterior- Clima extremoso 0 C

Exterior- Clima altiplano 10 C

Exterior- Clima tropical 20 C

Interior de Edificios-

(Todos los climas)

20 C

Como en sta etapa no se conocen los dimetros de las tuberas de retorno, hay

que suponerlos para tener una idea, tanto de sus prdidas de calor como de las prdidas

de friccin, y despus verificar esos valores.

9.4.2. Diferencial de Temperatura.

Para reponer las prdidas de calor considera que la diferencial de temperatura

des de 10 C, por lo que la cantidad de calor proporcionada por la recirculacin de

1.0 Lts/seg, o de 3600 Lts/hr, al perder 10 C es de 36,000 kcal/hr. Con ste valor se

transforma las prdidas de calor a litros por segundo (Lts/seg).

9.4.3. Determinacin de la Presin para Establecer la Recirculacin.

Con el supuesto Gasto Total de Recirculacin seleccionar el recirculador

disponible en el mercado, que tenga una eficiencia relativamente alta, y en la curva de la

bomba ver cul es la carga con la que se obtiene ese gasto, y esa carga ser

tentativamente la disponible para establecer la circulacin.

9.5. SELECCIN DE DIMETROS.

1) Determinar cual es la tubera de retorno que tiene la mayor longitud, ya que ser probablemente la que presente mayor friccin. Esta tubera ser la del circuito

bsico de diseo.

2) Con los gastos de recirculacin supuestos calcular las prdidas por friccin en las tuberas de alimentacin de agua caliente desde su origen hasta el punto donde

comienza el circuito bsico y restarlas de la carga que se obtuvo en la curva del

recirculador con el gasto total supuesto. La diferencia ser la carga realmente

disponible para seleccionar los dimetros del circuito bsico de retorno.

3) Con los gastos supuestos de recirculacin seleccionar los dimetros de tal forma que la suma total de las prdidas por friccin en todo el circuito bsico sea igual o

menor que la carga disponible.

4) Una vez determinados todos los dimetros de las tuberas de retorno, verifique si sus suposiciones fueron correctas y haga los ajustes necesarios cuando se haya

disparado algn dimetro.

9.6. CALCULO DEL EQUIPO DE RECIRCULACIN DE AGUA

CALIENTE.

1) Clculo del Gasto.

En este Proyecto se consider disear Cuatro Lneas de Retorno de Agua Caliente,

por lo que el gasto se divide en Cuatro partes; adems se propuso disponer de Cuatro

Bombas Recirculadoras de Agua Caliente, ubicadas en la planta de Azotea:

Bomba Recirculadora No. 1:

Lnea #1: Q = 0.0724 Lts/seg. Aprox. = 0.5 Lts/seg.







2) Clculo de la Carga Total de Bombeo.

Para obtener la probable Carga Total de Bombeo se deber considerar las cargas

estticas de descarga, de friccin, de trabajo y la altura de succin.

a) Carga Esttica de Descarga (hed):

La Carga Esttica de Descarga es igual para las Cuatro Bombas Recirculadoras:

hed = 3.40 m.

a) Altura Esttica de Succin (hes):

Bomba Recirculadora No. 1 y No. 2 son iguales:

hes = 20.60 m.


hes = 13.05 m.


hes = 22.45 m.

b) Carga de Friccin (hf):

Por diseo se considerar igual al 12% de la Longitud de la Tubera de

Succin e incluyendo la Tubera de Descarga al Tanque de Almacenamiento de

Agua Caliente:

hf = 0.12 * L Descarga + Succin


hf = 0.12 * (6.28 m + 20.60 m)

hf = 3.23 m


hf = 0.12 * (7.22 m + 20.60 m)

hf = 3.34 m


hf = 0.12 * (12.81 m + 13.05 m)

hf = 3.10 m


hf = 0.12 * (27.63 m + 22.45 m)

hf = 6.01 m

a) Carga de Trabajo (ht):

En este caso no manejamos una Carga de Trabajo porque el agua que proviene

de la Tubera de Retorno se almacenara en el Tanque de Agua Caliente, por lo

tanto:

ht = 0 m.

b) Carga Total de Bombeo (H):

H = hed + hes + hf + ht


H = 3.40 m + 20.60 m + 3.23 m + 0

H = 27.23 m


H = 3.40 m + 20.60 m + 3.34 m + 0

H = 27.34 m


H = 3.40 m + 13.05 m + 3.10 m + 0

H = 19.55 m


H = 3.40 m + 22.45 m + 6.01 m + 0

H = 31.86 m

3) Clculo de la Potencia de la Bomba.

Los probables Caballos de Potencia (C.P.) del motor de cada una de las Bombas

se considerar igual a:

C.P. = 0.024 * Q * H

Donde:

Q = Gasto en el o los cruceros ms desfavorables, en Lts/seg.

H= Carga Total de Bombeo.

Bomba Recircualdora No. 1:

C.P. = 0.024 * (0.5) * (27.23)

C.P. = 0.33 hp


C.P. = 0.024 * (0.5) * (27.34)

C.P. = 0.33 hp


C.P. = 0.024 * (0.5) * (19.55)

C.P. = 0.24 hp


C.P. = 0.024 * (0.5) * (31.86)

C.P. = 0.39 hp

Nota: En Tipo de Bombas Recirculadoras se seleccionara de acuerdo a los clculos

hechos anteriormente tomando en cuenta los equipos disponibles en el mercado.

4) Volumen del Tanque de Almacenamiento de Agua Caliente:

Para calcular el Volumen del Tanque de Almacenamiento de Agua Caliente

utilizaremos el Gasto que proviene de la Red la Red de Retorno de Agua Caliente,

con la variante de que no se necesita el Factor de Demanda para un Hotel; esto es

porque se har una comparacin entre el Consumo Horario Probable de la Red de

Distribucin de Agua Caliente contra el Gasto Obtenido de la Red de Retorno de

Agua Caliente como a continuacin se desarrolla:

V = 1.25 * QH

Donde:

V = Volumen del tanque de almacenamiento (Lts).

QH = Consumo Horario Real de la Red de Retorno de Agua Caliente (Lts/Hr).

Lnea No. 1: QH = (0.0724 Lts/seg) * 3600 seg = 261 Lts/Hr




Por lo tanto el Volumen Total del Tanque ser:

V = 1.25 * (261 + 168 + 162 + 360) = 1189 Lts

Haciendo referencia a la comparacin del Volumen del Tanque obtenido con el

Consumo Horario Probable de la Red de Distribucin de Agua Caliente contra el

Volumen del Tanque Obtenido con el Gasto Real de la Red de Retorno de Agua

Caliente tomaremos el volumen obtenido con la Red de Retorno.

Las dimensiones del Tanque de Almacenamiento se tomarn de la Tabla 7.3 del

Captulo 7; de acuerdo a esta tabla se selecciona el Tanque ms pequeo :

Dimetro de 1.06 m, Longitud de 2.13 m, Volumen de 1750 Lts.

9.7. SECUENCIA DE LA MEMORIA DE CLCULO PARA LA RED DE

RETORNO DE AGUA CALIENTE.

1. Se dibuja un croquis o un Plano isomtrico para sta Red por donde se tendr recirculacin, numerando sus circuitos de recirculacin a partir del ms alejado

de donde se tiene el origen del agua caliente, ya que probablemente ser el que

tenga mayor prdidas por friccin. Se Indican los Circuitos, las longitudes y sus

dimetros en la plantilla de clculo. Los Dimetros de la Red de distribucin se

obtienen de la memoria de clculo de su red; y los dimetros de la Red de

Retorno se suponen tentativamente al ms cercano a 1/3 del dimetro mayor de

la Red de Distribucin en el circuito considerado y un dimetro mnimo de 13

mm.

2. Calcular las prdidas de calor en cada circuito (en Kcal/Hr), la cual es igual a la suma de las Prdidas de Calor en las Tuberas de Distribucin ms las prdidas

de calor en la Tubera de Retorno. Para esto se utiliza la Tabla 9.2 (ubicada al

final de este sub-tema) para la Tubera de Distribucin de Agua Caliente, y la

Tabla 9.3 (se ubica al final de este sub-tema) para Tubera de Retorno de Agua

Caliente. Se considerar una temperatura ambiente de acuerdo al tipo de clima y

si la tubera se encuentra dentro o afuera del edificio, por lo tanto la temperatura

de diseo para el agua caliente es de 60 C y para la temperatura ambiente es de

20 C.

3. Acumular ordenadamente las prdidas de calor de los diferentes circuitos, comenzando la acumulacin por el circuito No. 1; posteriormente se utilizarn

para determinar los gastos de recirculacin. En dicha acumulacin se debe

visualizar como se van repartiendo los gastos para posteriormente detectar la

Tubera Principal de Retorno de Agua Caliente.

4. Se obtienen los Factores de Distribucin de Gasto (FDG)para cada circuito. Para realizar este clculo de toma en cuenta las Prdidas Totales en el Circuito, y la

Suma de los Circuitos Anteriores (ste valor representa las prdidas de calor en

la Tubera Principal de Retorno). Es decir, si comenzamos por el circuito No. 1

se pondr como numerador el valor de la Prdida Total en ese circuito, y como

denominador la suma de ese mismo valor ms la prdida total del circuito

inmediato superior. Se realiza dicha operacin y se obtiene el FDG.

5. Se calculan los Gastos requeridos de Agua Caliente para reponer esas prdidas de calor en cada circuito. Se considerar que la diferencial de temperatura con la

que operar el sistema es de 10 C, por lo que la cantidad de calor proporcionada

por la circulacin de 1.0 Lt/seg, es decir 3600 Lts/Hr, es de 36,000 Kcal/Hr.

El clculo de los Gastos se comienza por el ltimo circuito (en el cual se

acumulan todas las prdidas de calor), el cual tendr como FDG el valor de 1.0; con

la siguiente operacin:

Prdida de Calor Total en la Columna Principal = Gasto en Lts/seg

36,000 Kcal/Hr

Que en este caso el Gasto total de cada Lnea es de:

Lnea de Retorno No.1: 2608 / 36,000 = 0.0724 Lts/seg

Lnea de Retorno No. 2: 1676 / 36,000 = 0.0466 Lts/seg

Lnea de Retorno No. 3: 1621 / 36,000 = 0.045 Lts/seg

Lnea de Retorno No. 4: 3600/ 36,000 = 0.10 Lts/seg

Posterior al clculo del Gasto del ltimo circuito se procede a obtener los Gastos

de los siguientes circuitos de mayor a menor, utilizando el valor del Factor de

Distribucin de Gastos (FDG) del circuito a tratar por el Gasto anterior a ese circuito

que pasa por la Columna Principal de Retorno.

6) Con el Gasto Total de Recirculacin se seleccionar la Bomba de Recirculacin ms pequea disponible en el mercado que tenga una eficiencia alta y en la curva de la

bomba observar cul es la carga con la que se obtiene ese gasto. Esta carga ser,

tentativamente, la disponible para establecer la recirculacin.

7) Con los Gastos de recirculacin obtenidos se calculan las prdidas por friccin en las tuberas de alimentacin desde su origen hasta el punto donde comienza la lnea

de retorno considerada como la ms lejana y se restan de la carga que obtuvimos en

la curva del recirculador. La diferencia ser la carga realmente disponible para

vencer las prdidas por friccin en las tuberas de retorno.

8) Por ltimo, se calculan las Prdidas por Friccin en las lneas de Retorno de los circuitos ms desfavorables, considerando que la Longitud Equivalente es 10%

mayor que la Longitud Real. La suma de las prdidas por friccin es cualquier lnea

considerada deber ser igual o menor que la carga que proporcionar el recirculador.

Tabla 9.2.- Prdidas de Calor en Tuberas de Cobre forradas, conduciendo Agua

Caliente; en Kcal/Hr por 100 m de Longitud.

Temperatura del Agua = 60 C

Temperatura Ambiente en C (mm)

0 C 10 C 20 C

13 1332 1138 933

19 1632 1395 1144

25 1923 1644 1348

32 2210 1889 1549

38 2492 2130 1747

50 2457 2100 1722

64 2877 2460 2017

75 3294 2816 2309

100 4123 3524 2890

Tabla 9.3.- Prdidas de Calor en Tuberas de Cobre forradas, conduciendo

Retorno de Agua Caliente; en Kcal/Hr por 100 m de Longitud.

Temperatura del Agua = 60 C

Temperatura Ambiente en C (mm) 0 C 10 C 20 C

13 1185 986 783

19 1453 1209 960

25 1712 1424 1131

32 1967 1636 1299

38 2218 1846 1465

50 2187 1820 1445

64 2565 2131 1692

Nota: En las siguientes pginas se encuentran los planos y plantillas de clculo de esta

red.

CUCEI

LINEA : No. 1 Fecha: Abr-05

Dimetro KCal /Hr. KCal/Hr. KCal/Hr. Dimetro KCal /Hr. KCal/Hr.

(mm) % Tramo Total (mm) % Total

1 4.18 19 1144 47.8

12.43 25 1348 167.6 215.4

16.61 13 783 130.1 345 345 0.81 0.0148 18.27 0.059 0.059

2 1.79 13 933 16.7

2.73 19 1144 31.2 47.9

4.52 13 783 35.4 83 0.19 0.0035

3 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 501 0.57 0.0182 3.41 0.016 0.075

4 2.50 13 933 23.3

13.25 19 1144 151.6

3.44 25 1348 46.4 221.3

19.19 13 783 150.3 372 0.43 0.0138

5 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 945 0.73 0.0320 3.41 0.040 0.114

6 11.82 19 1144 135.2

5.70 25 1348 76.8 212.1

17.52 13 783 137.2 349 0.27 0.0118

7 3.10 38 1747 54.2 54.2

3.10 19 960 29.8 84 1378 0.80 0.0438 3.41 0.011 0.126

8 3.07 13 933 28.6

11.26 19 1144 128.8

3.46 25 1348 46.6 204.1

17.79 13 783 139.3 343 0.20 0.0110

9 3.10 38 1747 54.2 54.2

3.10 19 960 29.8 84 1805 0.84 0.0548 3.41 0.016 0.142

10 11.82 19 1144 135.2

5.70 25 1348 76.8 212.1

17.52 13 783 137.2 349 0.16 0.0104

11 3.10 50 1722 53.4 53.4

3.10 19 960 29.8 83 2238 0.90 0.0652 3.41 0.022 0.164

12 13.35 19 1144 152.7 152.7

13.35 13 783 104.5 257 0.10 0.0072

13 4.23 50 1722 72.8 72.8

4.23 19 960 40.6 113 2608 1.00 0.0724 4.65 0.036 0.200

Gasto = Perd. De Calor Total en el circuito = 2608 = 0.0724 L.p.s.

36,000 kcal/Hr 36,000

Longitud

Equiv.

(m)

Factor de

Distrib.Tuberia de Agua CalienteCircuito

No.

Longitud

(m)Retorno de Agua Caliente


PLANTILLA DE CALCULO DE RETORNO DE AGUA CALIENTE


Gasto Real

del Circuito

(Lts/seg)hf

Tramo

hf Circuito

Base

Prdidas por Friccin

L.E. = 1.1*L (m)Total en el

Circuito

(Kcal/Hr)

Suma

Circuitos

Anteriores

PERDIDAS DE CALOR

CUCEI




1 4.83 13 933 45.1

7.84 19 1144 89.7 134.8

12.67 13 783 99.2 234 234 0.58 0.0114 13.94 0.030 0.030

2 4.75 19 1144 54.3

3.60 25 1348 48.5 102.9

8.35 13 783 65.4 168 0.42 0.0082

3 3.10 25 1348 41.8 41.8

3.10 13 783 24.3 66 468 0.72 0.0196 3.41 0.018 0.047

4 5.54 19 1144 63.4

3.64 25 1348 49.1 112.4

9.18 13 783 71.9 184 0.28 0.0076

5 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 725 0.80 0.0272 3.41 0.030 0.077

6 5.30 19 1144 60.6

3.67 25 1348 49.5 110.1

8.97 13 783 70.2 180 0.20 0.0068

7 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 978 0.84 0.0340 3.41 0.044 0.122

8 5.54 19 1144 63.4

3.64 25 1348 49.1 112.4

9.18 13 783 71.9 184 0.16 0.0065

9 3.10 38 1747 54.2 54.2

3.10 19 960 29.8 84 1246 0.87 0.0405 3.41 0.010 0.131

10 5.30 19 1144 60.6

3.67 25 1348 49.5 110.1

8.97 13 783 70.2 180 0.13 0.0061

11 4.55 38 1747 79.5 79.5

4.55 19 960 43.7 123 1549 1.00 0.0466 5.01 0.018 0.150

12 4.70 38 1747 82.1 82.1

4.70 19 960 45.1 127 1676 1.00 0.0466 5.17 0.019 0.169

Gasto = Perd. De Calor Total en el circuito = 1676 = 0.0466 Lts/seg

36,000 kcal/Hr 36000

hf

Tramo

hf Circuito

Base

Retorno de Agua Caliente Total en el

Circuito

(Kcal/Hr)

Suma

Circuitos

Anteriores

Longitud

Equiv.

(m)




Circuito

No.

Longitud

(m)

PERDIDAS DE CALOR

Factor de

Distrib.

Gasto Real

del Circuito

(Lts/seg)

Prdidas por Friccin

L.E. = 1.1*L (m)Tuberia de Agua Caliente

CUCEI




1 5.63 19 1144 64.4

4.70 25 1348 63.4 127.8

10.33 13 783 80.9 209 0.46 0.0111

2 1.81 13 933 16.9

11.33 19 1144 129.6 146.5

13.14 13 783 102.9 249 0.54 0.0131 14.45 0.038 0.038

3 3.10 25 1348 41.8 41.8

3.10 13 783 24.3 66 524 0.87 0.0242 3.41 0.025 0.063

4 1.29 19 1144 14.8

2.50 25 1348 33.7 48.5

3.79 13 783 29.7 78 0.13 0.0036

5 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 675 0.76 0.0278 3.41 0.031 0.095

6 5.63 19 1144 64.4

4.70 25 1348 63.4 127.8

10.33 13 783 80.9 209 0.24 0.0088

7 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 955 0.92 0.0366 3.41 0.050 0.145

8 1.29 19 1144 14.8

2.50 25 1348 33.7 48.5

3.79 13 783 29.7 78 0.08 0.0032

9 3.10 38 1747 54.2 54.2

3.10 19 960 29.8 84 1118 0.88 0.0396 3.41 0.010 0.154

10 2.98 13 933 27.8

3.44 19 1144 39.4

1.46 25 1348 19.7 86.8

7.88 13 783 61.7 149 0.12 0.0054

11 13.12 38 1747 229.2 229.2

13.12 19 960 126.0 355 1621 1.00 0.0450 14.43 0.050 0.204


36,000 kcal/Hr 36000

hf

Tramo

hf Circuito

Base


Circuito

(Kcal/Hr)

Suma

Circuitos

Anteriores

Longitud

Equiv.

(m)




Circuito

No.

Longitud

(m)

PERDIDAS DE CALOR

Factor de

Distrib.

Gasto Real

del Circuito

(Lts/seg)

Prdidas por Friccin

L.E. = 1.1*L (m)Tuberia de Agua Caliente

CUCEI




1 1.00 13 933 9.3

5.17 19 1144 59.1

10.83 25 1348 146.0 214.5

17.00 13 783 133.1 348 348 0.48 0.0024 18.70 0.004 0.004

2 1.38 13 933 12.9

6.45 19 1144 73.8

10.99 25 1348 148.1 234.8

18.82 13 783 147.4 382 0.52 0.0026

3 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 802 0.86 0.0051 3.41 0.002 0.006

4 2.81 13 933 26.2

2.50 19 1144 28.6

1.52 25 1348 20.5 75.3

6.83 13 783 53.5 129 0.14 0.0008

5 3.10 32 1549 48.0 48.0

3.10 13 783 24.3 72 1003 0.40 0.0059 3.41 0.003 0.009

6 1.64 13 933 15.3

5.16 19 1144 59.0

0.50 25 1348 6.7 81.1

7.30 13 783 57.2 138 0.34 0.0050

7 1.15 13 933 10.7

12.30 19 1144 140.7

0.50 25 1348 6.7 158.2

13.95 13 783 109.2 267 0.66 0.0098

8 3.10 38 1747 54.2 54.2

3.10 19 960 29.8 84 1493 0.60 0.0148 3.41 0.002 0.011

9 2.81 13 933 26.2

3.00 19 1144 34.3

0.83 25 1348 11.2 71.7

6.64 13 783 52.0 124 0.30 0.0074

10 1.81 13 933 16.9

1.84 19 1144 21.0

10.23 25 1348 137.9 175.8

13.88 13 783 108.7 285 0.70 0.0172

11 3.10 38 1747 54.2 54.2

3.10 19 960 29.8 84 1985 0.44 0.0246 3.41 0.004 0.015

Tuberia de Agua Caliente

hf

Tramo

hf Circuito

Base


Circuito

(Kcal/Hr)

Suma

Circuitos

Anteriores

Longitud

Equiv.

(m)



Circuito

No.

Longitud

(m)

PERDIDAS DE CALOR

Factor de

Distrib.

Gasto Real

del Circuito

(Lts/seg)

Prdidas por Friccin

L.E. = 1.1*L (m)


CUCEI




12 2.66 13 933 24.8

4.02 19 1144 46.0

1.13 25 1348 15.2 86.0

7.81 13 783 61.2 147 0.35 0.0196

13 1.15 13 933 10.7

1.65 19 1144 18.9

10.69 25 1348 144.1 173.7

13.49 13 783 105.6 279 0.65 0.0364

14 3.10 50 1722 53.4 53.4

3.10 19 960 29.8 83 2494 0.56 0.0560 3.41 0.017 0.032

15 1.98 13 933 18.5

7.83 19 1144 89.6

2.00 25 1348 27.0

7.03 50 1722 121.1 256.1

18.84 19 960 180.9 437 0.15 0.0150

16 24.91 50 1722 429.0 429.0

24.91 19 960 239.1 668 3600 1.00 0.1000 27.40 0.369 0.401


36,000 kcal/Hr 36000

Longitud

Equiv.

(m)

Tuberia de Agua CalienteLongitud

(m)

PERDIDAS DE CALOR

Factor de

Distrib.

Gasto Real

del Circuito

(Lts/seg)hf

Tramo

hf Circuito

Base



Circuito

(Kcal/Hr)

Suma

Circuitos

Anteriores



Circuito

No.

RED DE RETORNO DE

AGUA CALIENTE




INGENIERAS



UNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA

SIMBOLOGIA.

LINEAS HORIZONTALES

COLUMNAS

RETORNO DE AGUA CALIENTE

COLUMNA DE RETORNO DE A.C.

CIRCUITO NUMERO n


LINEA # L-1, L-2, L-3, L-4

CIRCUITOS

LINEAS

LNEA # 4

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

131

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

131

LNEA # 2

131

LNEA # 4

131

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

131

131

131

131

131

131

LNEA # 2

LNEA # 4

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

133

134

133

134

131

132

LNEA # 2

LNEA # 3

133

134

LNEA # 4

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

135

136

135

136

133

134

LNEA # 2

LNEA # 3

135

136

LNEA # 4

137

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

197

138

137

138

135

136

LNEA # 2

LNEA # 3

198

139

LNEA # 4

1310

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

199

1310

199

1310

137

138

LNEA # 2

LNEA # 3

1911

1312

LNEA # 4

1313

LNEA # 1

CIRCUITODIAMETRO

(MM)

1911

1312

1911

1912

199

1310

LNEA # 2

LNEA # 3

1914

1915

LNEA # 4

1916

1913

1911

IH DT 01



EQUIPO DE

RECIRCULACIN Y TANQUE

DE ALMACENAMIENTO DE

AGUA CALIENTE


INGENIERAS



UNIVERSID

ADUNIVERSIDAD DE

GUADALAJARA PIENS

A Y

GUADALAJARA

TR

AB

AJ

A

DE

Documents

Proyecto Hotel Meson-Agua Caliente (2)