7/17/2019 Taller Hidrantes y Controles

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TEMA: HIDRANTES Y SISTEMAS DE BOMBEO EN PERIODO EXTENDIDO

INCENDIO

1. 

Para el sistema en el que se ha venido trabajando, suponer que se produce un incendio en las

proximidades del nudo 7 de forma que tienen que ser utilizados los dos hidrantes de incendio máspróximos: uno de ellos situado en el propio nudo 7 y otro situado a 200 metros. Ambos hidrantes

son del tipo 80 mm y deberán satisfacer un caudal mínimo de 500 l/min = 8.33 l/s con una presión

mínima de 10 m.c.a

Cálculo de una estación de Bombeo en periodo extendido

2. 

Se busca determinar el régimen de funcionamiento en periodo extendido (a lo largo de una

semana) de la estación de bombeo de la red ya estudiada en los ejercicios planteados en clase. Se

analizará la curva de consigna adaptándola a la red, ya que la curva obtenida se trataba solamente

de una primera aproximación, puesto que al estar la red alimentada por 2 puntos, el depósito y

la estación de bombeo, las variaciones en las características de uno de ellos, en este caso en la

presión de la estación de bombeo, modifican la distribución final de caudales y presiones.

Del estudio de la curva de consigna se determinará el régimen de explotación del sistema debombeo en función de la evolución temporal de la demanda. Se aprovechará entonces la

posibilidad que ofrece EPANET de variar determinadas magnitudes, en este caso los consumos en

los nudos, asociando a cada uno una curva de modulación o patrón, es decir, una curva de carga

diaria.

Para estudiar este fenómeno se procede con la alternativa deubicar un depósito más dos bombas

iguales en paralelo:

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  El nudo 1, donde anteriormente se localizaba el embalse 1, pasa ahora a ser un depósito, al que

llegará agua en las horas valle de demanda (durante la noche) procedente de la estación de

bombeo, y contribuirá a satisfacer el consumo el resto del día.

  La demanda de los nudos deja de ser un valor constante, siendo multiplicada por el coeficiente

modulador de la demanda según la curva de modulación. De este modo el consumo adoptarávalores distintos según la hora del día. 

  Para aprovechar la altura que alcanza el agua en el depósito es necesario disminuir las pérdidas

de energía que se producen en la tubería que lo conecta a la red, por lo que se ha aumentado su

diámetro a 350 mm. Esto nos permite cumplir con la demanda de manera satisfactoria cuando

toma valores iguales o inferiores al 80% del consumo medio. Con el diámetro anterior, de 250

mm, sólo satisfacía hasta estados de carga del 60%. De modo que se reduce el caudal

directamente inyectado a la red por la estación, sin embargo, se requerirá un depósito de mayor

volumen.

 

Por otro lado, la estación de bombeo inyectará el caudal en dos puntos distintos de la red, parano concentrar las presiones en el actual nudo de inyección. Para esto será necesario definir una

nueva tubería, de aproximadamente 600 m de longitud.

  También se añadirá una nueva tubería entre la estación de bombeo y el depósito. Esta tubería

que inyecta caudal al depósito se mantendrá abierta a lo largo de toda la simulación, de modo

que el depósito pueda suministrar la demanda en distintos puntos de la red, homogeneizándose

las presiones. 

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  Para estimar el punto de funcionamiento de la bomba lo primero es definirlas se convertirá al

nudo 17 de nuevo en una bomba ficticia, y por prueba y error, se establecerá el caudal

que tiene que inyectar en la red para que las presiones se mantengan dentro de los límites

establecidos (entre 30 y 45 m.c.a.) en la situación más desfavorable, esto es, al 130% del

consumo medio y con el depósito en el nivel mínimo (tener en cuenta el patrón de lademanda). En ningún momento las presiones deben superar los 30 m.c.a. 

  Para el depósito, el volumen necesario depende de la variación temporal de la demanda,

es decir, la curva de carga diaria del sistema, ya que según el estado de carga, el depósito

inyecta un caudal distinto. Se establecerá un diámetro equivalente para el depósito de 25

m, que sólo se modificará cuando sea estrictamente necesario, ya que se supone que el

depósito ya está construido. 

  Se modificará la curva característica del sistema de bombeo hasta obtener los resultados

apropiados, lo que tendrá lugar cuando se inyecte al depósito el volumen necesario para

satisfacer la demanda el resto del día. No sólo se puede llegar a la solución variando el

punto característico de las bombas, si no también modificando la duración de sus

periodos de funcionamiento

La curva de carga diaria de la red se representa en la siguiente tabla, asociada al régimen de

explotación más conveniente. Hay que tener en cuenta que este régimen de explotación se ha

estimado en función de las presiones que se obtienen con las dos bombas anteriormente

definidas, las cuales ya se saben insuficientes para inyectar el volumen requerido al depósito.

Sus controles serían:

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La idea es configurar la red para que tanto el depósito como el sistema de bombeo aporte el

caudal suficiente para que se satisfaga la demanda las 24 horas del día y las presiones nunca estepor debajo de 25 m.c.a.

El trabajo se realizará en parejas y deberá ser presentada la solución al resto del curso.