Trabajo Del Tanque De Almacenamiento Yo (1)

INTRODUCCIÓN

Los Tanques de Almacenamiento son estructuras de diversos materiales, por lo general de forma cilíndrica, que son usadas para guardar y/o preservar líquidos o gases a presión ambiente, por lo que en ciertos medios técnicos se les da el calificativo de Tanques de Almacenamiento Atmosféricos. Los tanques de almacenamiento suelen ser usados para almacenar líquidos, y son ampliamente utilizados en las industrias de gases, del petróleo, y química, y principalmente su uso más notable es el dado en las refinerías por sus requerimientos para el proceso de almacenamiento, sea temporal o prolongado; de los productos y subproductos que se obtienen de sus actividades.

Calcular el volumen y las dimensiones del tanque elevado alimentado por bombeo en turnos de 6 AM: 10 AM y de las 18 PM a las 22 PM de acuerdo al siguiente historial de consumo si se tiene una población de 17500 hab. Se debe calcular la capacidad del tanque de succión a partir del cálculo del tanque elevado.

Hora

Consumo (M3)

12-1 AM 1-2 AM

66,3 62,4

2-3 AM

68,00

3-4 AM

77,80

4-5 AM

90,50

5-6 AM

95,00

6-7 AM

80,00

7-8 AM

76,00

8-9 AM

71,00

9-10 AM

68,00

10-11 AM

65,00

11-12 PM

72,00

12-13 PM

70,00

13-14 PM

66,00

14-15 PM

63,00

15-16 PM

61,00

16-17 PM

60,00

17-18 PM

65,00

18-19 PM

64,00

19-20 PM

63,00

20-21 PM

62,00

21-22 PM

60,00

22-23 PM

59,00

23-24 AM

58,00

CURVA DE CONSUMO HORARIO 100.0

90.0

80.0

% QMD

70.0

60.0

50.0

40.0 0

5

10

15

20

25

TANQUE ELEVADO SUMINISTRO POR GRAVEDAD O BOMBEO CONTINUO 24 HORAS Hora

C (%)

∑C (%)

S (%)

∑S (%)

∆ (S-C) (%)

∑∆ (S-C) (%)

V (%)

12-1 AM

66,30

66,30

68,46

68,46

2,16

2,16

74,20

1-2 AM

62,40

128,70

68,46

136,92

6,06

8,22

80,26

2-3 AM

68,00

196,70

68,46

205,37

0,46

8,67

80,72

3-4 AM

77,80

274,50

68,46

273,83

-9,34

-0,67

71,38

4-5 AM

90,50

365,00

68,46

342,29

-22,04

-22,71

49,34

5-6 AM

95,00

460,00

68,46

410,75

-26,54

-49,25

22,79

6-7 AM

80,00

540,00

68,46

479,21

-11,54

-60,79

11,25

7-8 AM

76,00

616,00

68,46

547,66

-7,54

-68,34

3,71

8-9 AM

71,00

687,00

68,46

616,12

-2,54

-70,88

1,17

9-10 AM

68,00

755,00

68,46

684,58

0,46

-70,42

1,63

10-11 AM

65,00

820,00

68,46

753,04

3,46

-66,96

5,08

11-12 PM

72,00

892,00

68,46

821,50

-3,54

-70,50

1,54

12-13 PM

70,00

962,00

68,46

889,95

-1,54

-72,05

0,00

13-14 PM

66,00

1028,00

68,46

958,41

2,46

-69,59

2,46

14-15 PM

63,00

1091,00

68,46

1026,87

5,46

-64,13

7,92

15-16 PM

61,00

1152,00

68,46

1095,33

7,46

-56,67

15,37

16-17 PM

60,00

1212,00

68,46

1163,79

8,46

-48,21

23,83

17-18 PM

65,00

1277,00

68,46

1232,24

3,46

-44,76

27,29

18-19 PM

64,00

1341,00

68,46

1300,70

4,46

-40,30

31,75

19-20 PM

63,00

1404,00

68,46

1369,16

5,46

-34,84

37,21

20-21 PM

62,00

1466,00

68,46

1437,62

6,46

-28,38

43,66

21-22 PM

60,00

1526,00

68,46

1506,08

8,46

-19,92

52,12

22-23 PM

59,00

1585,00

68,46

1574,53

9,46

-10,47

61,58

23-24 AM

58,00

1643,00

68,46

1642,99

10,46

-0,01

72,05

TANQUE ELEVADO SUMINISTRO POR GRAVEDAD O BOMBEO CONTINUO 24 HORAS 1660.0

1460.0

1260.0

1060.0

860.0 integral de consumo % Qmd Curva

Curva Integral del Suministro

660.0

460.0

260.0

60.0 1

6

11

16

21

Horas

Máximo sobrante

Máximo déficit

 S u= 

Suministro por hora (Su) 1643 =68,46 24 h Máximo déficit (12-13 PM)

Max. defisit =−72,05 

Máximo sobrante (2 – 3 AM)

Max. sobrante=8,67

Nota: el volumen en el máximo déficit se supone 0,00 Volumen máximo sobrante V .regulacion=Max . sobrante+ ¿ Maximo deficit∨¿ 3

V .regulacion=8,67+|−72,05|=80,72∗1,2=96,86 m

Tanque elevado suministro por bombeo Hora

C (%)

∑C (%)

S (%)

∑S (%)

∆ (S-C) ∑∆ (S-C) (%) (%)

V (%)

12-1 AM

66,3

66,3

0

0

-66,3

-66,3

393,7

1-2 AM

62,4

128,7

0

0

-62,4

-128,7

331,3

2-3 AM

68

196,7

0

0

-68

-196,7

263,3

3-4 AM

77,8

274,5

0

0

-77,8

-274,5

185,5

4-5 AM

90,5

365

0

0

-90,5

-365

95

5-6 AM

95

460

0

0

-95

-460

0

6-7 AM

80

540

205,38

205,4

125,38

-334,63

125,38

7-8 AM

76

616

205,38

410,8

129,38

-205,25

254,75

8-9 AM

71

687

205,38

616,1

134,38

-70,88

389,13

9-10 AM

68

755

205,38

821,5

137,38

66,5

526,5

10-11 AM

65

820

0

821,5

-65

1,5

461,5

11-12 PM

72

892

0

821,5

-72

-70,5

389,5

12-13 PM

70

962

0

821,5

-70

-140,5

319,5

13-14 PM

66

1028

0

821,5

-66

-206,5

253,5

14-15 PM

63

1091

0

821,5

-63

-269,5

190,5

15-16 PM

61

1152

0

821,5

-61

-330,5

129,5

16-17 PM

60

1212

0

821,5

-60

-390,5

69,5

17-18 PM

65

1277

0

821,5

-65

-455,5

4,5

18-19 PM

64

1341

205,38

1026,9

141,38

-314,13

145,88

19-20 PM

63

1404

205,38

1232,25

142,38

-171,75

288,25

20-21 PM

62

1466

205,38

1437,6

143,38

-28,38

431,63

21-22 PM

60

1526

205,38

1643

145,38

117

577

22-23 PM

59

1585

0

1643

-59

58

518

23-24 AM

58

1643

0

1643

-58

0

460

Tanque elevado suministro por bombeo 1800 1600 1400 1200 1000 %Q

Curva Integral del Consumo

800

Curva Integral de Suministro

600 400 200 0 0

5

10

15 Hora

20

25

 S u= 

Suministro por hora (Su) 1643 =205,38 8h Máximo déficit (5-6 AM)

Max. defisit =−460 

Máximo sobrante (21 – 22 PM)

Max. sobrante=117

Nota: el volumen en el máximo déficit se supone 0,00 V .regulacion=Max . sobrante+ ¿ Maximo deficit∨¿

V .regulacion=117 +|−460|=577∗1,2=692,40 m

3

TANQUE ELEVADO SUMINISTRO POR GRAVEDAD (SUCCIÓN) Hora

C (%)

∑C (%)

S (%)

∑S (%)

∆ (S-C) (%)

∑∆ (S-C) (%)

V (%)

12-1 AM 1-2 AM 2-3 AM 3-4 AM 4-5 AM 5-6 AM 6-7 AM 7-8 AM 8-9 AM 9-10 AM 10-11 AM 11-12 PM 12-13 PM 13-14 PM 14-15 PM 15-16 PM 16-17 PM 17-18 PM 18-19 PM 19-20 PM 20-21 PM 21-22 PM 22-23 PM 23-24 AM

0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 205,38 205,38 205,38 205,38 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 205,38 205,38 205,38 205,38 0,00 0,00

0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 205,38 410,75 616,13 821,50 821,50 821,50 821,50 821,50 821,50 821,50 821,50 821,50 1026,88 1232,25 1437,63 1643,00 1643,00 1643,00

68,5 68,5 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46

68,5 136,9 205,37 273,83 342,29 410,75 479,21 547,67 616,12 684,58 753,04 821,50 889,96 958,41 1026,87 1095,33 1163,79 1232,25 1300,70 1369,16 1437,62 1506,08 1574,54 1642,99

68,5 68,5 68,46 68,46 68,46 68,46 -136,92 -136,92 -136,92 -136,92 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 68,46 -136,92 -136,92 -136,92 -136,92 68,46 68,46

68,5 136,9 205,37 273,83 342,29 410,75 273,83 136,91 0,00 -136,92 -68,46 0,00 68,46 136,92 205,37 273,83 342,29 410,75 273,83 136,91 0,00 -136,92 -68,46 0,00

205,4 273,8 342,29 410,75 479,21 547,67 410,75 273,83 136,92 0,00 68,46 136,92 205,38 273,84 342,29 410,75 479,21 547,67 410,75 273,83 136,92 0,00 68,46 136,92

TANQUE ELEVADO SUMINISTRO POR GRAVEDAD

(SUCCIÓN)

12

10

8

6 Integral de Consumo % QMD Curva

Curva Integral de Suministro

4

2

0 0

2

4

6 Hora

 S u= 

Suministro por hora (Su) 1643 =68.46 24 h Máximo déficit (5-6 AM)

Max. defisit =−136.92



Máximo sobrante (21 – 22 PM)

Max. sobrante=410,75

8

10

12

Nota: el volumen en el máximo déficit se supone 0.00 V .regulacion=Max . sobrante+ ¿ Maximo deficit∨¿ V .regulacion=410,75+|−136.92|=547,67∗1.2=657.20 m

3

VOLUMEN DEL TANQUE Tanque elevado suministro por bombeo 

Volumen del tanque elevado por bombeo

V =692,40 m 3 

Volumen del tanque de succión

V =657.20 m 3 

Volumen del tanque superficial bombeo continuo

V =96,86 m3

VOLUMEN PARA INCENDIO Volumen total de incendio

√ ( √ (

√ ) √ )

Q 1=

3,86 P P ∗ ∗ 1−0,01∗ 60 1000 1000

Q 1=

3,86 17500 17500 ∗ ∗ 1−0,01∗ =0.26 m3 / s 60 1000 1000



Volumen de incendio 3

V =0.26 m / s∗2∗3600 s=1872 m 

3

Volumen adicional de incendio

Población = 17500. (12500 y 20000) Caudal = (l/s*hab) 5L/s*hab V =0.005 m3 / s∗hab∗3600 s∗2 hidrante∗2=72 m3

VOLUMEN DE EMERGENCIA Tanque elevado 

Volumen de emergencia adicional

V =0,25∗(692,40 m3 +72)=191.10 m3

VOLUMEN TOTAL DEL TANQUE Volumen total del incendio tanque elevado V max =692,40 m3 , 1872 m3=1872 m3 Prevalece la condición de incendio Tanque de succión V =657.20 m 3 Volumen adicional de incendio

Tanque elevado V =692,40 m3 +72 m3 +191,10 m3=955.50 m3

PREDIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE ELEVADO 

Volumen del tanque = 1872m3 : : 18,72*102m3

Constante de la capacidad de almacenamiento k = 0,7 H=

V 18,72 + k=H = +0,7=6,94 m 3 3

, B=L=

√

√

V 1872 ∷ B= =16,42m H 6,94

Volumen = 16,42 x 16,42 x 6,94 DIMENSIONES Profundidad = 6,94m Largo =16,42m Ancho = 16,42m

16,42m 6,94m

16,42m

TANQUE SUPERFICIAL Volumen de emergencia Tanque superficial 

Volumen de emergencia adicional

V =0,25∗( 96,86 m3 +72 ) =42,22 m3

VOLUMEN TOTAL DEL TANQUE

16,42m



Volumen total del tanque superficial de incendio

V max =( 96,86 m3 ,1872 m3 )=1872 m3 

Calculo del volumen adicional del tanque superficial de incendio 3

3

3

V =96,86 m +72 m + 42,22 m =211.08 m

3

PREDIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE SUPERFICIAL 

Volumen del tanque = 1872 m3 ≈ 18,72*102 m3

Constante de la capacidad de almacenamiento k = 0,7 H=

V 18,72 + k=H = +0,7=6,94 m 3 3

, B=L=

√

√

V 1872 ∷ B= =16,42m H 6,94

Volumen = 16,42 X 16,42 X 6,94 DIMENSIONES Profundidad = 6,94m Largo =16,42m Ancho = 16,42m

6,94m

16,42m

16,42m TANQUE DE SUCCIÓN

Volumen de emergencia Tanque superficial 

16,42m

Volumen de emergencia adicional

V =0,25∗( 657.20 m3 +72 )=182,30 m 3

VOLUMEN TOTAL DEL TANQUE 

Volumen total del tanque superficial de incendio

V max =( 657.20 m 3 , 1872 m3 ) =1872 m3 

Calculo del volumen adicional del tanque superficial de incendio

V =657.20 m3 +72 m3 +182,30 m3=911,50 m3 PREDIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE SUPERFICIAL 

Volumen del tanque = 1872m3 ≈ 18,72*102m3

Constante de la capacidad de almacenamiento k = 0,7 H=

V 18,72 + k=H = +0,7=6,94 m 3 3

, B=L=

√

√

V 1872 ∷ B= =16,42m H 6,94

Volumen = 16,42 x 16,42 x 6,94 DIMENSIONES Profundidad = 6,94m Largo =16,42m Ancho = 16,42m

6,94m

16,42m

16,42m

16,42m

CONCLUSIÓN

El diseño de tanques de compensación se realiza con el fin de suplir necesidades de demanda y las variaciones del consumo, a lo largo del día, de la red de distribución, esto con el fin de definir la magnitud del almacenamiento requerido. Así mismo, debe determinar las zonas de presión en la red de distribución, y fijar los niveles de agua requeridos para mantener los valores establecidos en ella.

Bibliografía

Ricardo Alfredo López Cualla. Elementos de diseño para acueducto y

alcantarillado

Sitio web http://www.cra.gov.co/apc-aafiles/37383832666265633962316339623934/4._Sistemas_de_acueducto.pdf

OBJETIVO

GENERAL

Conocer el funcionamiento y características tales como dimensiones entre otras, de un tanque de almacenamiento.

ESPECIFICO. Conocer las características de un tanque de almacenamiento. Identificar los tipos de tanques de almacenamiento.