Proyecto de grado UNAD

1. CEAD Medellín
Proyecto de Grado
Tecnología en Gestión de Obras Civiles y Construcción
Luis Alfonso Muñoz Álvarez
Medellín, Diciembre de 2017

2. Presentación
Mi nombre es Luis Alfonso Muñoz Álvarez, código estudiantil n° 98548206.
Estudiante de ultimo semestre del programa académico Tecnología en Gestión
de Obras Civiles y Construcción.
El trabajo presentado es un proyecto práctico el cual existe en las instalaciones
de mi lugar de trabajo, llamado Planta de tratamiento de aguas residuales San
Fernando y que consiste en rediseñar un sistema hidráulico con el fin de evitar
daños de equipos y un alto consumo de energía, pero también tiene mucha
importancia la parte teórica, ya que debe haber mucha investigación para
seleccionar el sistema a utilizar y las bombas adecuadas. Además es mi lugar
de trabajo y es posible realizar mediciones constantemente y poder contar con
la información de sistema actual y los manuales de sus fabricantes.

3. Presentacion del proyecto de grado
REDISEÑO DE UN SISTEMA HIDRÁULICO EN LAPLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES “SAN FERNANDO”
El trabajo propuesto comienza con el diseñar una programación para la
ejecución de diferentes actividades, luego sustentar un rediseño del sistema
actual y por ultimo mostrar los beneficios de realizar el rediseño ya sea
bajando los costos tanto en repuestos por desgaste de los equipos como el
excesivo consumo de energía de los mismos.

4. Presentacion del proyecto de grado
En los cursos programación costos y presupuestos, tecnología de la
construcción y administración de materiales tuve la oportunidad de realizar
actividades donde tomábamos un caso propuesto y se realizaba su seguimiento
realizando propuestas para su solución, además de los cursos mencionados logre
realizar bastantes ejercicios prácticos para la presentación de trabajos, tanto en
su forma como en su contenido.
La UNAD pretende formar Tecnólogos en Gestión de obras civiles y
construcción que sean personas líderes en la administración de las empresas del
sector de la Construcción, con una preparación que brinde conocimientos
básicos y específicos de cada área del saber en el sector de la construcción y sus
afines con el fin de formar profesionales con habilidades para una acertada toma
de decisiones.

5. Línea y sublínea de investigacion
La línea de investigación es el pensamiento prospectivo y Estrategia.
La prospectiva y la estrategia son conceptos que tiene como un mismo desafío la
anticipación estratégica, donde la prospectiva es el proceso de reflexión sobre lo que puede
ocurrir en el futuro y la estrategia es acción sobre lo que podemos hacer y lo que vamos
hacer. El aspecto más complejo de este proceso es pasar de la reflexión a la acción, ya que
estos requiere de un actitud proactiva y prospectiva que nos permita desarrollar un ejercicio
colectivo, participativo y en consenso con los actores sociales.
La sublinea de investigación es la innovación
El proyecto a realizar es un gran aporte a soluciones con visiones de futuro pertinentes,
creativas e innovadoras a las problemáticas y necesidades que se evidencian en un sitio de
trabajo y las cuales pueden llevar a un mejor rendimiento de los equipos, así mismo un
bajo consumo de energía y poco desgaste de los elementos involucrados ya sean máquinas,
tuberías, motores, bombas, válvulas, etc.

6. Planteamiento del problema
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la planta de tratamiento de aguas residuales “San Fernando” se utiliza el
agua del acueducto para refrigerar los equipos y mantener siempre una línea de
agua a presión disponible en cada uno de los edificios distribuidos en toda su
área. El agua del acueducto llega a la planta con una presión de 100 psi y es
almacenada en un tanque vertical con una capacidad de 26m3.
Existen cinco bombas centrifugas de carcaza partida las cuales son las
encargadas de succionar el agua del tanque vertical y llevarlo con una presión
aproximada de 80 psi a un tanque hidroneumático de posición horizontal.

7. Planteamiento del problema
Al tanque horizontal le llega por la parte superior una línea de aire comprimido
de diámetro ½” con una presión de 80 psi. Este aire comprimido entra al tanque
formando un colchón de aire en la parte superior el cual ayuda a mantener la
presión de agua en dicho tanque. El tanque hidroneumático es el encargado de
distribuir el agua a una presión constante hacia cada uno de los edificios y por
consiguiente a cada uno de los equipos.
Las bombas centrifugas de carcaza partida están ubicadas en forma alineada
llegándoles el agua por una tubería de acero al carbono de 6” y entrando primero
en la bomba #1, luego en la #2 y así sucesivamente, pero cuando se arrancan las
dos primeras bombas toman la mayor parte del agua entrante, quedando
descebadas las restantes y cuando se necesita arrancarlas trabajan en vacío
perdiendo presión el tanque hidroneumático

8. Objetivos
OBJETIVO GENERAL
Presentar la propuesta de trabajo de grado que consiste en realizar el diagnóstico
y rediseño del sistema hidráulico en la planta de tratamiento de aguas residuales
“San Fernando” con el fin de garantizar el funcionamiento adecuado de éste y en
lo posible alargar la vida útil de los equipos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Recolectar toda la información necesaria para la realización del rediseño de la
red hidráulica.
 Presentar un proyecto como opción de trabajo de grado
 Generar un diagnóstico del estado actual de la red hidráulica a partir de las
mediciones de campo necesarias.

9. Justificación
Al realizar un seguimiento continuo del sistema de bombeo de la red hidráulica,
se observa que está perdiendo presión, por tal motivo se formulará el rediseño de
ésta con el fin de determinar la eficiencia de la red como de los equipos y después
de un diagnóstico mejorar las condiciones y optimizar el servicio si es necesario.
Con la realización de este proyecto se identificará las condiciones actuales de la
red hidráulica en la planta de tratamiento de aguas residuales “San Fernando” y
de esta manera mejorar el funcionamiento de los equipos y garantizar siempre un
óptimo servicio en todo el sistema.
Este trabajo se realizará con el apoyo de ingenieros de la Planta de tratamiento de
aguas residuales “San Fernando”, los cuales suministrarán toda la información
básica necesaria que servirá de base para el diagnóstico y rediseño hidráulico de
la red.

10. Marco teórico
MARCO TEORICO
La determinación de la capacidad que se requiere en una estación particular de
bombeo se debe basar en un análisis profundo del sistema propuesto.
El equipo de bombeo y el arreglo completo de las tuberías a través de las
cuales fluye el líquido por manejar, ya sea antes o después de la bomba,
constituyen el sistema de bombeo, el cual puede tener varias bombas
instaladas en serie o paralelo.

11. Marco teórico
Cuando diseñamos un sistema en serie, básicamente lo que buscamos es
proporcionar una mayor presión en la línea, pero cuando utilizamos un
sistema en paralelo se busca tener mayor caudal. En la práctica de
ingeniería no es usual diseñar sistema de tuberías en paralelo, debido a su
ineficiencia a nivel hidráulico y económico. También es muy importante
realizar un estudio para la selección de las bombas adecuadas, así como del
sistema de descarga que se adapten mejor a los requerimientos del proyecto
y así solicitar al fabricante las especificaciones del comportamiento para
permitir determinar el tipo, el tamaño y la velocidad de las bombas a
utilizar.

12. Antecedentes Históricos
Hasta principios del presente siglo el estudio de los fluidos fue desarrollado
esencialmente por dos grupos: los ingenieros hidráulicos y los matemáticos.
Los ingenieros hidráulicos trabajaron desde un punto de vista empírico,
mientras que los matemáticos se centraron en enfoques analíticos. La gran
cantidad y usualmente ingeniosa experimentación del primer grupo produjo
mucha información con valor incalculable para los ingenieros practicantes de
entonces; sin embargo, debido a la carencia de los beneficios de la
generalización propios de una teoría practicable, estos resultados eran
restringidos y de valor limitado en situaciones nuevas.

13. Antecedentes Históricos
Mientras tanto, los matemáticos, por el hecho de no aprovechar la
información experimental, se vieron forzados a establecer hipótesis tan
simplificadas que produjeron resultados a veces completamente opuestos a
la realidad. Fue evidente para investigadores eminentes, como Reynolds,
Froude, Prandtl y Von Kármán, que el estudio de los fluidos debe ser una
mezcla de teoría y experimentación. Con ellos nace la ciencia de mecánica
de fluidos, tal como se conoce actualmente. Los modernos centros de
investigación y ensayos emplean matemáticos, físicos, ingenieros y técnicos
calificados quienes, trabajando en equipo, mezclan estos dos puntos de vista
con grados diferentes según su trabajo.

14. Fuentes de información
Andrew L, Simón. 1986. Hidráulica práctica. Ed. Limusa. México.
Giles V, Ronald. 1978. Teoría y problemas de mecánica de fluidos e hidráulica.
Mc GrawHill. Bogotá.
Karassik, Igor J. 1983. Manual de bombas: diseño, aplicación y mantenimiento.
Mc GrawHill. México.
Sotelo Ávila, Gilberto. 1982. Hidráulica general. Ed. Limusa. México.
Manuales ubicados en el archivo técnico de EPM “Planta San Fernando”.
Biagi, M.(s.f. )Proyectos y tesis. Cómo se elabora un marco teórico.
Recuperado de:
http://www.proyectosytesis.com.ar/index.php?martic_id=0000000003&mme
nelec=1

15. Cronograma de actividades

16. Conclusiones
A lo largo de la presente investigación logró demostrarse cuales son los pasos y los
elementos más importantes para presentar una propuesta de trabajo de grado, además es
demasiado importante el acompañamiento del tutor para lograr evidenciar y corregir a
tiempo cualquier inconsistencia en el contenido de cada ítem del trabajo.
Con la realización de este trabajo logramos realizar una práctica aplicando todos los
conceptos adquiridos en cada curso efectuado durante nuestra preparación académica y
así mismo apreciar la importancia de los trabajos colaborativos, los cuales nos permiten
ver otras situaciones y otros modos de pensar de los compañeros de curso.
Este proyecto se va a realizar en la parte técnica con la asesoría de personal calificado
con experiencia en sistemas de bombeo e hidráulica, además con el apoyo teórico de
Empresas Públicas de Medellín y sus archivos técnicos.

17. CEAD Medellín
MUCHAS GRACIAS POR
SU ATENCIÓN