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TEMA
U
TAA Nº 1:
FACILITA
UNIVERSIDAFRAN
PROGRAMAPRENDIZAJ
OPER
ABLAFLUJ
L
ADOR: Pr
D NACIONANCISCO DE MA DE INGENJE DIALOGICACIONES UN
S Y GO DE LIQUID
of. Ing. M
L EXPERIMEMIRANDA IERIA QUIMCO INTERACTNITARIAS I
RAFICFLUID
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Prof.
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Ing. Mahuli
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González
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Prof. Ing. Mahuli González
DATOS TÉCNICOS DE LAS TUBERIAS
CRANE APÉNDICE B - INFORMAClON TÉCNICA B - 21
B43a. Tuberías comerciales de acero. Con base en ANSI B36.10: 1970 y BS
1600: Parte 2: 1970
Espesor de la tubería según número de cédulaI ITMedida nominade la
tubería
Diámetroexterior
mm
Medida nominalde la
tubería
ulgadas
---E---4
i
8
:i1 4
:8
Dihmetrointerior
Espesor
mm
8.088.569.52
10.97
12.7015.091 7 . 4 71 9 . 0 5
21.4423.8226.1930.96
1 5 . 0 91 8 . 2 621.4423.82
26.1929.3632.5438.89
1 1 . 1 312.701 4 . 2 7
1 8 . 2 621.4425.4027.7930.9634.923 8 . 1 046.02
20.6225.4028.5831.75
Dihmetroexterior
mm
1 0 1 . 6114.31 4 1 . 3168.3
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6
1 1 4 . 31 4 1 . 31 6 8 . 3219.1273.0323.9355.6
4E.508:O609.6
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6
Espesor Diámetrointerior
mm mm
355.6 6 . 3 5 342.9406.4 6 . 3 5 393.7457.2 6 . 3 5 444.5508.0 6 . 3 5 495.3609.6 6 . 3 5 596.9762.0 7 . 9 2 746.2
dgadas
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1;1 %22?43
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1M
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mm
8 5 . 497.2
1 2 2 . 3146.4
193.7242.8289.0317.5
363.5409.6455.6547.71 8 8 . 9236.5281.0308.0
354.0398.5442.9531.8
92.0115.9139.8
1 8 2 . 6230.1273.1300.0
344.5387.4431.8517.6
177.9222.2266.7292.1
333.4377.8419.1504.8
ll.71 5 . 620.72 9 . 5
34.042.854.066.6
8 7 . 31 0 9 . 51 3 1 . 8
1 7 3 . 1215.8257.2284.2325.4366.7408.0490.5
6 . 3 56 . 3 56.357 . 9 2
7 . 9 27 . 9 29.529 . 5 2
12.70
:GJ81389 . 5 2
9.521 1 . 1 312.701 4 . 2 71 5 . 8 8
1 . 7 32 . 2 42 . 3 1
206.4260.3311.2339.8
390.6441.4489.0590.6736.6205.025 7.43 0 7 . 1336.6
387.4434.9482.6581.1730.2
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6762.0
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6762.0
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1 0 . 31 3 . 71 7 . 1
Y-212:5
2 1 . 3 2 . 7 7 15.82 6 . 7 2 . 8 7 21.03 3 . 4 3 . 3 8 2 6 . 642.2 3 . 5 6 3 5 . 148.3 3 . 6 8 40.96 0 . 3 3 . 9 1 5 2 . 573.0 5 . 1 6 62.78 8 . 9 5.49 7 7 . 9
1 0 1 . 6 5.74 9 0 . 11 1 4 . 3 6.02 1 0 2 . 31 4 1 . 3 6 . 5 5 1 2 8 . 21 6 8 . 3 7 . 1 1 1 5 4 . 1
219.1273.0323.9355.6406.4457.2508.0609.6
8.189 . 2 7
1 0 . 3 111.13
12.7014.2715.0917.48
1 0 . 3 112.701 4 . 2 715.09
1 6 . 6 41 9 . 0 520.6224.6 1
2 . 4 13 . 0 23.20
3 . 7 33 . 9 14.554.855.085.547 . 0 17 . 6 2
202.7254.5303.3333.3
381.0428.7477.8574.6
1 9 8 . 5247.6295.4325.4
373.1419.1466.8560.4
5 .5
1;:::
1 3 . 81 8 . 92 4 . 33 2 . 5
3 8 . 149.2
E.
36.5239.6944.4552.39
4.785.566.356 . 3 5
7 . 1 48 . 7 49.52
1 1 . 1 3
2 1 . 326.73 3 . 442.2
48.360.373.088.9
114.31 4 1 . 31 6 8 . 3
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6
8
:t1 4
:82 02 4
?h%
:%
1%
2 2 %3
4
5
8
:;1 4
:i2 02 4
13.49
:8%.
23.0128.5833.3435.71
40.49
;i%59154
219.1273.0323.9355.6
406.4457.2508.0609.6
1 0 . 31 3 . 71 7 . 1
2 1 . 32 6 . 73 3 . 442.248.360.373.088.9
B - 2 2 APÉNDICE B - INFORMACIÓN TÉCNICA CRANE
B-13a. Tuberías comerciales de acero (continuación)Con base en ANSI B36.10: 1970 y BS 1600: Parte 2: 1970
Tubería de espesor esthndar
Medida nominal Dihmetro Espesor Dihmetrode la exterior interior
tuberíapulgadas mm mm mm
l’8 10.3 1.73‘/4 13.7 2.24 9.;3’8 17.1 2.31 1215
‘h 21.3 2.77 15.8% 26.7 2.87 21.0
:v, 42.2 33.4 3.56 3.38 26.6 35.1
1% 48.3 3.68 40.9åv, 60.3 73.0 3.91 5.16 62.7 52.5
3 88.9 5.49 77.9
3% 101.6 5.74 90.14 114.3 6 .02 102.3
ii 141.3 168.3 7.11 6.55 128.2 154.1- .“v.“.8 219.1 s 8.18 202.7
10 273.0 S 9.27 254.5
1 2 323.9 s 9.52 304.9
Tuberia doble extra reforzada
j-5Lq-h~~~
48.360.373.088.9
114.3141.3168.3219.1
273.0323.9
mm mm
7.47 6.47.82 11.19.09 15.29 .70 22.8
10.16 28.011.07 38.214.02 45.015.24 58.4
17.12 80.119.0521.95 EJ22.22 174:7
25.40 222.225 .40 273.1
Tubería extra reforzada
hedida nominal Diámetro Espesorde la exterior
tuberíapulgadas mm mm
Diámetrointerior
mm
3% 101.6 8.08 85.44 114.3 8.56 97.2
5141.3 9 .52 122.3168.3 10.97 146.4
8 219.1 12.70 193.7
10 273.0 12.70 247.6
12 323.9 12.70 298.5
Prof. Ing. Mahuli González
GRAFICOS DE MEDIDORES DE FLUJO
Figura 1. Coe
ficiente Cv
para med
idores de Ve
nturi
plac
Fuen
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rane
, 197
6
Fuen
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con y To
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0
Fuen
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Prof. Ing. Mahuli González
CARACTERISTICAS DEL FLUJO EN VALVULAS, ACCESORIOS Y TUBERIAS
CRANEAPÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
A-21a. Rugosidad relativa de los materiales de las tuberías y factorde fricción para flujo en régimen de turbulencia total
A - 41
DíAmetro de la tubería, en pulgadas
1 2 3 4 56 8 10 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 8 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0. . . *._..* .
(La I~ugosi dad absoluta E en milímetros)
Adaptacion de datos extraídos ce la re-ferencia 18 de la Bibliografía.
.05l+ul- 07.,
.04l-Luu-L.f0 6
.03
.02 #j-p++ .05
.04.Ol
,008 .035
,006,005 03, 0 0 4
.003t+ppIp
,025
.0021.
! ! ! ! ! u
.02
.0008,018
.0006
.0005
OOOOSl1-[711IrlI’
.000008 1111111111
.000006 t’t
Diámetro interior de la tubería en milimetros - d
Problema: Determínense las rugosidades absoluta y relativa y el factor de rozamiento para flu-jo en turbulencia total, en una tubería de hierro fundido de 250 mm de diámetro interior.Solución: La rugosidad absoluta (r) = 0.26... Rugosidad relativa (.s/d) = 0.001. ..Factor de fricción para flujo en régimen de turbulencia total (B = 0.0196
APÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS YA - 4 2 CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS CRANE
A-21b. Rugosidad relativa de los materiales de’ las tuberías y factorde fricción para flujo en régimen de turbulencia total
Diámetro de la tubería en pies - D
.Ol.008
.006
.005,004
lllll\ I I / IIYIIII
.I .I . . MADERA+\l 1 / 1 1 NI 1 1
.0003
.oow
.OOOlì
.00006.00005.00004
.OOû03
Il ll Il I I I I I IJ
J ‘t JbJ ‘t Jb 8 108 10 2020 3030 46 5@60 so 10G46 5@60 s o 10G 200200 300300Diámetro de la tubería, en pulgadas - d
Adaptación de datos extraídos de la re-ferencia 18 de la Bibliografía, con auto-rización.
Problema: Determínense las rugosidades absoluta y relativa y el factor de razonamiento paraflujo en turbulencia total, en una tubería de hierro fundido de 10 pulg. de diámetro interior.Solución: La rugosidad absoluta (E) = 0.26... Rugosidad relativa (E/D) = 0.001 . . . Factor defricción para flujo en régimen de turbulencia total m = 0.0196
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APENDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS YA - 4 6 CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VALVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS CRANE
A-24. TABLA DEL FACTOR “K” (página 1 de 4)Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
1°K” está basado en el uso de las tuberías cuyos números de c6dula se dan en la página Z-10
FACTORES DE FRICCIÓN PARA TUBERíAS COMERCIALES, NUEVAS,DE ACERO, CON FLUJO EN LA ZONA DE TOTAL TURBULENCIA
DiAmetro mm 1 5 20 2 5 32 4 0 5 0 65,80 100 125 150 200,250 300400 450-600Nominal Pa 1% 34 1 1% 1% 2 2%,3 4 5 6 8: 10 12-16 18-24Factor defricción (fTr) .027 .025 .023 .022 .021 .019 .018 .017 ,016 .OlS .014 .013 .012
FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DEL FACTOR “K” PARA VÁLVULASY ACCESORIOS CON SECCIONES DE PASO REDUCIDO
Fórmula 1
K2 = KI=-P’ B4
Fórmula 2
K, =
Fórmula 3
2.6K, =
8’ P4
Fórmula 4
K 2 =(‘-fl’)’ =&,B” p4
Fbrmula 5
K, = 5 + Fórmula 1 + Fórmula 3
K =K, tsent[O.8(1 -/3*)+2.6(1 -/3*)‘]2
P’
Fórmula 6
K, =K! + Fórmula 2 + Fórmula 4B”
K, = K, + 0.5 - 0’) t (1 -P’)’
8’
Fórmula 7
K, =-F+ t fl (Fórmula 2 + Fórmula 4), cuandoe = 180”
K = K, +P CO.5 (1 - 0’) + (1 - p2j2 1í P
El subíndice 1 define dimensiones ycoeficientes para el diAmetr0 menor.El subíndice 2 se refiere al diáme-tro mayor.
*Úsese el valor de K proporcionado por el proveedor, cuando se disponga de dicho valor
ESTRECHAMIENTO BRUSCO Y GRADUAL ENSANCHAMIENTO BRUSCO Y GRADUAL
Si: 0 T 4.5” . . . . . . . . . . K, = Fórmula 1 Si: 6 T 45” . . . . . . . . . K, = Fórmula 3
45” < e 7 180” . . . . K, = Fórmula 2 45”<8 T 180“.... K,=Fórmula4
CRANEAPÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS
A-24 TABLA DEL FACTOR “K” (página 2 de 4)Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
A - 47
VÁLVULAS DE COMPUERTADe cuña, de doble obturador o tipo macho
(cónico)r0
Si:b= 1,8=0 . . . . . . . . . . . . . . K, =8fTfl< 1 y 0 T 45”. . . . . . . K, = Fórmula 5
/3< 1 y 45”<Bc 180”.... K,=Fórmula6
VALVULAS DE GLOBO Y ANGULARES
Si: fl= 1 K, =340 f,
-kk
S i : fi=l....K,=55f~
Si: /3= 1.. . K, = 15OfT Si: fl=l....K,=55fT
Todas las válvulas de globo y angulares con asiento redu-cido s de mariposa
Si: /3 < 1. . . . K, = Fórmula 7
VÁLVULAS DE RETENCIÓN DE DISCOOSCILANTE
K = 100fT K=50fTVelocidad mínima en la tubería para levantar totalmenteel obturador
Wseg) = 45 vF = 756 ~_(pie/seg) = 3 5 di7 = 60 d?
~.-U/L Registradas = 12Ofl = Io0 -\/v
VALVULAS DE RETENClON DEOBTURADOR ASCENDENTE
Si: fl = 1. . K, = 6OOfT/3 < 1. . . K, = Fórmula 7
Velocidad mínima en la tubería para levantar totalmente
el obturador = 50 82 fim/seg 40 P2 dV pie/seg
EId,
si: p=l....K,=55fT/3 -c 1. . K, = Fórmula 7
Velocidad mínima en la tubería para levantar totalmente
el obturador = 170 fl* em/seg 140 p2 *pie/seg
VALVULAS DE RETENCIÓN DE DISCOBASCULANTE
Pasos
SOmm(2”) a 2OOmm(8”)K=250mm (10’1 a 350mm(l4”)K=
4OOmm(16”) a 1200mm(48”)K=Velocidad mínima en la tubería paraabrir totalmente el obturador = mIsel
pielse)
Ed = 5” d = 15
12ofT
90 fT60 fT
4oG
APCNDICE A - PROPIEDADES FÍSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS YA - 4 8 CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERiAS CRANE
A-24. TABLA DEL FACTOR “K” (página 3 de 4)Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
VÁLVULAS DE RETENCIÓN YCIERRE
(Tipos recto y angular)
Si: Si:
p= l.... K, =4OOfy. p= l.... K, =2oofT/kl.... K,=Fórmula7 p< l.... K,=Fórmula7
Velocidad mínima en la Velocidad mínima en latubería para levantar tubería para levantartotalmente el obturador totalmente el obturador
m/seg = 70 42 fi =954’ ti
pie/seg = 55 fl* fl = 75 82 G-
3d,
Si: Si:
flzl.... K,=300f, /3= l.... K,=350fTfl< 1. . . . K, = Fórmula 7 /3 < 1. K, = Fórmula 7
velocidad mínima en la tubería para abrir totalmenteel obturador
m/seg --750' d7 pie/seg = 60 p2 fl
fl= l.... K,=SSfT /3= l.... K,=55f,/3 < 1. . . K, = Fórmula 7 /3 < 1. . . . K, = Fórmula 7
Velocidad mínima en la tubería para levantartotalmente el obturador
mdseg = 17Op’ fl (pie/seg) = 140 p2 *
VÁLVULAS DE PIE CON FILTRO
Obturador ascendente Obturador oscilante
K =420fTVelocidad mínima en latubería para levantartotalmente el obturador
m/seg = 20 fl
K=75fTVelocidad mínima en latubería para levantartotalmente el obturador
=45 d-7
pie/seg = 15 C
VÁLVULAS DE GLOBO
Si: /3= l,t’=O.. . . . . . . . . . . . . . . . K, =3fT/3 < 1 y 0 T 45” . . . . . . . . . . . . K, = Fórmula 5
/3 < 1 y 45” < 0 T 180”. . . . . . K, = Fórmula 6
VÁLVULAS DE MARIPOSA
Diámetro 50 mm (2”) a 200 mm (8”). . . . . . K = 45 fTDiámetro 250 mm (10”) a 350 mm (14”). . . K = 35fTDiámetro 400 mm (16”) a 600 mm (24”) . . K = 25 fT
CRANEAPÉNDICE A - PROPIEDADES FiSlCAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS A - 4 9
A-24. TABLA DEL FACTOR “K” (página 4 de 4)Coeficientes de resistencia (K) válidos para válvulas y accesorios
VÁLVULAS DE MACHO Y LLAVES
Paso directo tres entradas,-x
( .;f
Vista X-X l.I--i
Si: /3= 1, S i : /3=1, Si: /3 = 1,K, = 18fT K, =30fT K, =90fr
Si: /3 < 1 K, = Fórmula 6
4CURVAS EN ESCUADRA
0 FALSA ESCUADRA
CURVAS Y CODOS DE 90” CON BRIDAS0 CON EXTREMOS PARA
SOLDAR A TOPE
rid K r/d K
El coeficiente de resistencia KS,, para curvas que no seande 90“ puede determinarse con la fórmula:
KB=(n-1) 0.25nfT;+0.5K +Ki 1
n = número de curvas de 90”K = coeficiente de resistencia para una curva de 90”
(según tabla)
CURVAS DE 180” DE RADIO CORTO
K=5OfT
t
CODOS ESTÁNDAR0 45”
ti I
\
,- ~ /Ii.
4--f+
/
K=30fT K= 16fT
CONEXIONES ESTÁNDAR EN “T”
ymlmT-- -;---;1 Im
Flujo directo . . . . . . . . K=20fTFlujo desviado a 90”. . K = 60 fT
ENTRADAS DE TUBERíA
Con resalte A topelacia el’ interior
r pig f-7
K= 0.78 *de cantos vivos Véanse losvalores de Ken la tabla
SALIDAS DE TUBERíA
Con resalte De cantos vivos Redondeada
34 4
K= 1.0 K= 1.0 K= 1.0
APÉNDICE A - PROPIEDADES FiSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
A - 5 0 CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERiAS CRANE
A-25a. Longitudes equivalentes L y LID, nomograma del coeficiente deresistencia K
1 0 0 0
9 0 08 0 0
7 0 0
5 0 0
4 0 0 sg.E
3 0 0 e2eam
2 0 0 ‘O5E<-03??
3,O=
1 0 0 :90 ii80 .$
‘0 260 $
8,50 20E
40 .z
L
//
//
L- 3 0 0 0
- 2 0 0 0
- 1 0 0 0
- 8 0 0
- 6 0 0- 5 0 0 .g
- 4 0 0 2j
- 3 0 0 $
“0- 200 g
3
s- 1 0 0 5
-- 80 .?
_- 6 0 z-50 2+-- 4 0 p
4- 3 0
- 2 0
- 1 0
8 /
“, /
/
4/
Diám. int. de la tuberla, en mm
c 0 . 2
0.1I0 . 0 8
0 . 0 60 . 0 50 . 0 4
0 . 0 3
d
1 3 0 0i 1 0 0 0
2 9 0 09a 8 0 0EI9 7 0 022 6 0 0% 2 4
.z 5 0 0$! 2 023 1 8
4 0 0$ 1 6-iL 14E2 12 3 0 0
//
//
1
3’4318 r
2 0
1/2
1 2
Paso de ¡a tubería ced. 40,
CRANEAPÉNDICE A - PROPIEDADES FíSICAS DE ALGUNOS FLUIDOS Y
CARACTERíSTICAS DEL FLUJO EN VÁLVULAS, ACCESORIOS Y TUBERíAS A - 51
A-25b. Longitudes equivalentes L y LID, nomograma del coeficiente deresistencia K
L/D
/’/’
,’/’
/’/
d
600050004000
li000
2000
mmol
-1
“V
40
2ms
30
- -
Paso de la tuberia ced. 40, pulg.
Prof. Ing. Mahuli González
DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS
Fuente: Datos hidráulicos de Cameron
Fuente: Datos Hidráulicos de Cameron
Fuente: Kern, 1974
Fuente: Kern, 1974
Fuente: Datos hidráulicos de Cameron
Fuente: Kern, 1974
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