Diseño e implementación de un sistema para impulsar agua desde una vertiente hasta un tanque de distribución a 700 m de distancia mediante un sistema de bombeo

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Title: Diseño e implementación de un sistema para impulsar agua desde una vertiente hasta un tanque de distribución a 700 m de distancia mediante un sistema de bombeo
Authors: Guaña Quilumba, Franklin Ramiro
Quishpe Sacancela, Edgar Vidal
Advisor: Quitiaquez Sarsoza, René Patricio
Abstract: Este proyecto tiene como propósito, el diseño e implementación de una rueda hidráulica que accione una bomba de pistón, para bombear 190 MCA, hasta un tanque de distribución ubicado a 700 m, aprovechando la energía cinética del agua y el trabajo para convertir en energía potencial. Se realiza un análisis de alternativas, tomando como referencia tres sistemas de bombeo que cumplan los objetivos requeridos, eligiéndose la más eficiente que utilice energías renovables, mediante el método seleccionado se establece los conceptos y fórmulas. Con las consideraciones anteriores, se determinó todos los parámetros necesarios para la selección del diámetro de la rueda, así como: caudal, velocidad y el salto hidráulico, para el diseño del tanque desarenador, y la captación en el río. Para encontrar la altura total, se consideró la altura geodésica, medida por puntos topográficos, más el total de las perdidas por fricción en todo el sistema, con las RPM de la rueda y altura total de bombeo se escoge la curva de la bomba, que satisfaga la demanda requerida, así mismo se estableció la presión en PSI para seleccionar la tubería adecuada. Se determinan los costos directos e indirectos para la ejecución y construcción del proyecto, ante los datos obtenidos se puede comparar su costo y beneficio, con el sistema actual de bombeo, y con un análisis del VAN y TIR se calcula el tiempo que se recupera la inversión. También incluye un análisis por simulación, del comportamiento del fluido en la tubería de descarga, utilizando el software SOLIDWORKS 2017, una vez completo el estudio, se procedió con el montaje del sistema y se determinó que el proyecto entrega 10080 litros de agua en 24 h, beneficiando a 200 personas de la comunidad de Chami para su consumo. Finalmente incluye, recomendaciones y un manual detallado de mantenimiento y operación para alargar la vida útil del sistema utilizado.
Translated abstract: The purpose of this project is the design and implementation of a hydraulic wheel that drives a piston pump, to pump 190 MCA, to a distribution tank located at 700 m, taking advantage of the kinetic energy of the water and work to convert it into potential energy. An analysis of alternatives is done, taking as reference three pumping systems that meet the required objectives, choosing the most efficient one that uses renewable energies, by means of the selected method the concepts and formulas are established. With the above considerations, all the parameters necessary for the selection of the wheel diameter were determined, also the flow, speed and hydraulic jump, for the design of the sand trap, and the uptake in the river. To find the total height, we considered the geodesic height, measured by topographic points, plus the total of friction losses throughout the system, with the wheel RPM and total pump height, the pump curve is picked, which satisfies the required demand, and the PSI pressure was established to select the appropriate pipe. The direct and indirect costs for the execution and construction of the project are determined, in view of the data obtained, their cost and benefit can be compared with the current pumping system and with an analysis of the VAN and TIR, the time that is recovered is calculated investment. It also includes a simulation analysis of the behavior of the fluid in the discharge pipe, using the SOLIDWORKS 2017 software, once the study was complete, the system was mustered and the project was determined to deliver 10080 liters of water in 24 hours, benefiting 200 people from the Chami community for consumption. Finally, it includes recommendations and a detailed maintenance and operation manual to extend the useful life of the system used.
Keywords: INGENIERÍA MECÁNICA
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
CUENCAS HIDROGRÁFICAS
TANQUES DE AGUA
INGENIERÍA DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA
ESTACIONES DE BOMBEO
Issue Date: Aug-2018
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/16063
Language: spa
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