SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS DATOS DEL SISTEMA DE BOMBEO, AGUA POTABLE

1. Condiciones de funcionamiento

Fluido de bombeo Agua Potable

Temperatura media del agua °C 23

Caudal de operación Año 2013 l/s 1200

Caudal de operación Año 2025 l/s 2400

Caudal de operación Año 2040 l/s 3200

Tipo de bombas Cent. Horizont.

2. Niveles de Operación

Cota de agua en el cárcamo m 14.25

Cota piso de bombas m 10.00

Nivel Máximo m 13.50

Nivel Medio m 12.88

Nivel Mínimo m 12.26

Cota del eje bombas m 10.67

Cota del Fondo del pozo de bombeo m 9.08

Niveles de descarga

Cota de llegada m 185.00

Carga requerida a la llegada m 0.00

Cota de descarga m 185.00

3, Dimensiones de tuberías Succión

Material del tubo Acero

Diámetro Nominal m 0.50

Longitud m 2.00

Válvula de pié u 0.00

Reducción 600X350 mm u 1.00

Codo 90° u 1.00

Válvula de compuerta u 1.00

Descarga

Material del tubo Acero

Diámetro Nominal m 0.60

Longitud m 3.00

Reducción 600X350 mm u 1.00

Válvula check u 1.00

Válvula de compuerta u 1.00

Codo 45° u 1.00

Codo 90° u 1.00

Multiple

Material del tubo Acero

Diámetro Nominal m 1.20

Longitud m 31.00

Reducción u 0.00

Bifurcación en Y u 4.00

Codo 45° u 1.00

Impulsión

Material del tubo Acero

Diámetro Nominal m 1.20

Longitud m 847.70

Reducción u 0.00

Codo 45° u 3.00

Bifurcación en Y u 1.00

Codo 90° u 1.00

SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS

DATOS DEL SISTEMA DE BOMBEO, AGUA POTABLE

Diseño Definitivo Anexo 3.3: Diseño del Sistema de Bombeo de Agua potable 1

Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores

Línea de impulsión en paralelo

D1 mm

L1 m

Mat.

D2 mm

L₂ m

Mat.

Long. T. m

De mm

SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS

V. pié + obturad5.50

4

0.20 4.35

Múltiple Cant. 1

K Total 0.90 0.60 0.15 2.50

1 1

0.95

Descarga Cant. 1 1 1

0.15 0.20

1

Cant. 1

K Total 0.60

1

Total

2.50 0.10 0.40 0.20 0.10

V. Compuerta V. Antiariete

0.10 0.15 0.15 0.30

CARACTERÍSTICAS PARTICULARES DEL SISTEMA

V. Bola V. Mariposa

Codo de 11.25° Reducción Te paso lateral Ye V. Check

1171

Codo de 22.5°

0.90 0.60 0.30

Succión

900 647.04

Acero

900 647.04

Acero

647.04

Codo de 90° Codo de 45°

g K hf v

2

 2

87 . 4 852 . 1

852 .

667 1

. 10

D C

L hf  Q

𝐷^2.63

𝐿^0.54 =𝐷₁^2.63

𝐿₁^0.54 +𝐷₂^2.63 𝐿₂^0.54 + ⋯

10.67

11.00

9.00 15.45

14.25

10.00

13.00

Manifold

185.00

Succión

Descarga

Múltiple

Impulsión

180.60

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD Año 2013 Parámetros básicos del sitio y del fluido

Altitud del sitio de instalación A msnm 14.25

Presión altmosférica en el sitio Pat m 10.31

Temperatura media del agua T ºC 23.0

Presión de vapor del agua Pv m 0.28

Peso específico del agua W Kg/m3 1000.00

Parámetros generales del sistema

Caudal máximo de diseño Qd m3/s 1.20

Cota del eje de las bombas Cb msnm 10.67

Cota nivel mínimo Cms msnm 12.26

Cota nivel máximo CMs msnm 13.50

Cota máxima descarga CMd msnm 185.00

Carga estática mínima Zmín m 171.50

Carga estática máxima Zmáx m 172.74

Número de bombas (paralelo) operativas n --- 3

Succión: Diámetro interno de la tubería Di m 0.50

Caudal q m3/s 0.40

Velocidad del flujo V m/s 2.04

Pérdidas en la succión Hfs 0.228

Descarga: Diámetro interno de la tubería Di m 0.60

Caudal q m3/s 0.40

Velocidad del flujo V m/s 1.41

Pérdidas en la descarga Hfd m 0.454

Múltiple: Diámetro interno de la tubería Di m 1.20

Caudal q m3/s 1.20

Velocidad del flujo V m/s 1.06

Pérdidas en el múltipe Hfm m 0.130

Impulsión: Diámetro interno real Di m 1.20

Caudal q m3/s 1.20

Velocidad del flujo Vi m/s 1.06

Longitud Li m 847.70

Pérdidas en la impulsión Hfi m 0.97

Características y requerimientos

Pérdidas de carga total hf m 1.78

Altura estática hest m 172.74

Altura total máxima de bombeo TDH m 174.52

Piezométrica inicial Pi msnm 187.40

Piezométrica final Pf msnm 185.62

Eficiencia del sistema de bombeio

Potencia requerida por el sistema P kW 2.447.12

Eficiencia del sistema de bombeio ξ % 83.90

SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS

DISEÑO SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA POTABLE

Diseño Definitivo Anexo 3.3: Diseño de la Estación de Bombeo de Agua Potable 3

Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD Año 2025

Parámetros básicos del sitio y del fluido

Altitud del sitio de instalación A msnm 14.25

Presión altmosférica en el sitio Pat m 10.31

Temperatura media del agua T ºC 23.0

Presión de vapor del agua Pv m 0.28

Peso específico del agua W Kg/m3 1000.00

Parámetros generales del sistema

Caudal máximo de diseño Qd m3/s 2.40

Cota del eje de las bombas Cb msnm 10.67

Cota nivel mínimo Cms msnm 12.26

Cota nivel máximo CMs msnm 13.50

Cota máxima descarga CMd msnm 185.00

Carga estática mínima Zmín m 171.50

Carga estática máxima Zmáx m 172.74

Número de bombas (paralelo) operativas n --- 6

Succión: Diámetro interno de la tubería Di m 0.50

Caudal q m3/s 0.40

Velocidad del flujo V m/s 2.04

Pérdidas en la succión Hfs 0.228

Descarga: Diámetro interno de la tubería Di m 0.60

Caudal q m3/s 0.40

Velocidad del flujo V m/s 1.41

Pérdidas en la descarga Hfd m 0.454

Múltiple: Diámetro interno de la tubería Di m 1.20

Caudal q m3/s 2.40

Velocidad del flujo V m/s 2.12

Pérdidas en el múltipe Hfm m 0.510

Impulsión: Diámetro interno real Di m 1.20

Caudal q m3/s 2.40

Velocidad del flujo Vi m/s 2.12

Longitud Li m 847.70

Pérdidas en la impulsión Hfi m 3.57

Alturas de succión

Sumergencia Hsum m 2.83

Presión de vapor Pv m 0.294

Pérdidas succión hs m 0.228

Presión por gases disueltos hv m 0.00

Factor de seguridad Fs m 1.00

NPSH disponible NPSHd m 12.62

Características y requerimientos

Pérdidas de carga total hf m 4.77

Altura estática hest m 172.74

Altura total máxima de bombeo TDH m 177.51

Piezométrica inicial Pi msnm 190.39

Piezométrica final Pf msnm 185.62

Eficiencia del sistema de bombeio

Potencia requerida por el sistema P kW 4.978.07

Eficiencia del sistema de bombeio ξ % 83.90

SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS

DISEÑO SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA POTABLE

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD Año 2040 Parámetros básicos del sitio y del fluido

Altitud del sitio de instalación A msnm 14.25

Presión altmosférica en el sitio Pat m 10.31

Temperatura media del agua T ºC 23.0

Presión de vapor del agua Pv m 0.28

Peso específico del agua W Kg/m3 1000.00

Parámetros generales del sistema

Caudal máximo de diseño Qd m3/s 3.20

Cota del eje de las bombas Cb msnm 10.67

Cota nivel mínimo Cms msnm 12.26

Cota nivel máximo CMs msnm 13.50

Cota máxima descarga CMd msnm 185.00

Carga estática mínima Zmín m 171.50

Carga estática máxima Zmáx m 172.74

Número de bombas (paralelo) operativas n --- 8

Succión: Diámetro interno de la tubería Di m 0.50

Caudal q m3/s 0.40

Velocidad del flujo V m/s 2.04

Pérdidas en la succión Hfs 0.228

Descarga: Diámetro interno de la tubería Di m 0.60

Caudal q m3/s 0.40

Velocidad del flujo V m/s 1.41

Pérdidas en la descarga Hfd m 0.454

Múltiple: Diámetro interno de la tubería Di m 1.20

Caudal q m3/s 3.20

Velocidad del flujo V m/s 2.83

Pérdidas en el múltipe Hfm m 0.900

Impulsión: Diámetro interno real Di m 1.20

Caudal q m3/s 3.20

Velocidad del flujo Vi m/s 2.83

Pérdidas en la impulsión Hfi m 6.16

Alturas de succión

Cota de ubicación m 14.25

Presión atmosférica (altura barométrica) Pat m 10.31

Temperatura del agua T ºC 23.0

Sumergencia Hsum m 2.83

Presión de vapor Pv m 0.294

Pérdidas succión hs m 0.228

Presión por gases disueltos hv m 0.00

Factor de seguridad Fs m 1.00

NPSH disponible NPSHd m 12.62

Características y requerimientos

Pérdidas de carga total hf m 7.74

Altura estática hest m 172.74

Altura total máxima de bombeo TDH m 180.48

Piezométrica inicial Pi msnm 193.36

Piezométrica final Pf msnm 185.62

Eficiencia del sistema de bombeio

Potencia requerida por el sistema P kW 6.748.57

Eficiencia del sistema de bombeio ξ % 83.90

SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS

DISEÑO SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA POTABLE

Diseño Definitivo Anexo 3.3: Diseño de la Estación de Bombeo de Agua Potable 5

Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores

Caudal de diseño (Qd) 3.20 m3/s Altura estática mínima 171.50 m Altura estática máxima 172.74 m Bombas operativas 8.00 u Bombas en stand by 2.00 u Cond. Energía V/F/Hz:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Caudal bombeado Q m3/s 0.320 0.640 0.960 1.280 1.600 1.920 2.240 2.560 2.880 3.200 Pérdidas por fricción

Línea de succión Hfs m 0.002 0.009 0.020 0.036 0.057 0.082 0.112 0.146 0.184 0.228 Línea de descarga Hfd m 0.005 0.018 0.041 0.073 0.113 0.163 0.222 0.290 0.367 0.454 Línea de múltiple Hfm m 0.009 0.036 0.081 0.144 0.225 0.324 0.441 0.576 0.729 0.900 Línea de impulsión Hfi m 0.062 0.246 0.554 0.985 1.539 2.216 3.017 3.940 4.987 6.157

Total HfT m 0.077 0.310 0.696 1.238 1.934 2.786 3.792 4.952 6.268 7.738

Altura total de bombeo

Altura estática mínima HTm m 171.58 171.81 172.20 172.74 173.43 174.29 175.29 176.45 177.77 179.24 Altura estática máxima HTM m 172.82 173.05 173.44 173.98 174.67 175.53 176.53 177.69 179.01 180.48

SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESMERALDAS

CURVA DEL SISTEMA: CAUDAL - ALTURA TOTAL DE BOMBEO

Valores para diferentes caudales de bombeo Parámetros del sistema para operación máxima

Cálculo de la Curva del sistema: Q-HT

Parámetro Simb. U

4160/3/60

171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Zmínima Zmáxima

2013 2025 2040

Líquido a bombear: A. Potable A. Potable A. Potable

Temperatura media del agua °C 23 23 23

Contenido de sólidos % 0 0 0

Instalación Paralelo Paralelo Paralelo

Bombas funcionando N° 3 6 8

Caudal total m3/s 1.20 2.40 3.20

Caudal nominal por bomba l/s 0.400 0.400 0.400

Piezométrica inicial m 187.40 190.39 193.36

Piezométrica final m 185.62 185.62 185.62

Carga estática mínima m 171.50 171.50 171.50

Carga estática máxima m 172.74 172.74 172.74

Carga máxima TDH m 174.52 177.51 180.48

Pérdidas de carga total m 1.78 4.77 7.74

Temperatura del ambiente °C 26.00 26.00 26.00

Altura sobre el nivel del mar msnm 14.25 14.25 14.25

Longitud de la impulsión m 847.70 847.70 847.70

Material del tubo Acero Acero Acero

Diámetro de la tubería mm 1200 1200.00 1200.00

Velocidad para Q total m/s 1.06 2.12 2.83

Potencia total consumida kw-h 2447.12 4978.07 6748.57

Parámetros u AGUA POTABLE

SISTEMA REGIONAL DE AGUA POTABLE ESMERALDAS DISEÑO DE LA ESTACIÓN DE BOMBEO DE AGUA POTABLE

Diseño Definitivo Anexo 3.3: Diseño de la Estación de Bombeo de Agua Potable 7