parte de bomba hidraulica raico

7/23/2019 Parte de Bomba Hidraulica Raico.

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III. MARCO TEÓRICO.

3.1. Principio en el que se basa el golpe de ariete

Martínee !"#1"$ nos dice que el golpe de ariete es un %en&'eno que puedeproducirse en tuberías largas( cuando se detiene brusca'ente una colu'nade agua que se desplaa por su interior. Ocurre en la )ida diaria con%recuencia. *n e+e'plo de ello es el ruido estruendoso que en ocasiones seproduce en instalaciones antiguas( cuando al cerrar un gri%o retu'ba latubería entera. Ese ruido es se,al de que el agua que se desplaaba a unacierta )elocidad se -a detenido casi instantnea'ente( trans'itiendo degolpe la energía cin/tica que poseía.

Figura 1: Proceso del golpe de ariete en una tubería. Fuente:http://notaculturaldeldia.blogspot.com

Asi'is'o( Martínee !"#1"$ nos dice que( en realidad( no todo el 0uido sedetiene a la )e( sino que cuando el gri%o se cierra de golpe( el agua queest en el etre'o cercano al gri%o se detiene( 'ientras que el agua quecircula por el resto de la tubería se sigue desplaando a la 'is'a )elocidadque tenía antes. En ese 'o'ento se produce una onda de c-oque que partedesde el gri%o( desplandose por el 0uido en direcci&n contraria a su'o)i'iento a una )elocidad cercana a la del sonido!c$. Esta onda de c-oque

)a deteniendo el 0uido a su paso( 2 trans%or'ando la )elocidad que poseíaeste !o$ en un au'ento de presi&n !4P$ !5igura ".a$. 6i esta onda depresi&n encuentra un dep&sito o un )olu'en grande de agua( se disipa. 6ine'bargo( la tubería se -abr quedado a una presi&n 'uc-o 'a2or que la deeste dep&sito. En este 'o'ento se generar otra onda de c-oque de la'is'a 'agnitud que la pri'era( pero esta )e en sentido contrario(de)ol)iendo al 0uido la presi&n que poseía inicial'ente( 2 proporcionndoleuna )elocidad igual a la que tenía antes de que se cerrara el gri%o( pero esta)e en sentido contrario !5igura ".b$ .Cuando esta segunda onda de c-oquellegue de nue)o al 7nal de la tubería !al etre'o del gri%o cerrado$( todo el0uido de la tubería estar desplandose -acia el dep&sito a la )elocidad

inicial( o. Esto ocasionar una %alta de agua en este etre'o de la tubería(tras lo que nacer una tercera onda de c-oque que )ia+ar desde el gri%o

http://notaculturaldeldia.blogspot.com/

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-asta el dep&sito( con la 'is'a %uera que las anteriores( deteniendo a supaso el agua( 2 reduciendo la presi&n de la tubería a ni)eles 'u2 ba+os!5igura ".c$. Cuando esta tercera onda llegue al dep&sito( estare'os denue)o ante un desequilibrio( dada la ba+a presi&n del 0uido en la tubería(por lo que una cuarta onda de c-oque( que )ia+ar desde el dep&sito -asta

el gri%o( pondr de nue)o al 0uido en 'o)i'iento a una )elocidad igual a lainicial( -acia el gri%o( 2 a una presi&n igual a la inicial !5igura ".d$.

Figura 2: Onda de compresión generada por el cierre súbito de una válvula. e!racciones "

re#e$iones de la misma en el depósito " en la válvula. Fuente: %&ecánica de #uidos'( de ).*respo &artíne+

Continuando con lo 'encionado por el autor( cuando esta cuarta ondallegue -asta el gri%o( estare'os en una situaci&n eacta'ente igual a la quetenía'os en el instante en el que se cerr& el gri%o( por lo que todo elproceso de las 8 ondas de c-oque se repetiría inde7nida'ente !real'enteno es así debido a la eistencia de p/rdidas por las que las ondas de c-oque)an perdiendo %uera -asta desaparecer$. Obs/r)ese que durante el procesode las 8 ondas de c-oque( se produce tanto una %uerte sobrepresi&n !con lapri'era onda$ co'o una %uerte depresi&n !con la tercera onda$ en la

tubería. 9or'al'ente los dos ca'bios de presi&n son per+udiciales para lastuberías( sin e'bargo( la construcci&n cilíndrica de las tuberías -ace queestas sean 's resistentes a las altas presiones que a las depresiones(siendo esta :lti'a la causa de la 'a2oría de las consecuencias desastrosasdel deno'inado ;golpe de ariete<. En la 7gura 3 pode'os )er unosconductos destruidos por la depresi&n generada tras un %uerte golpe deariete.



Figura ,: -uberías estropeadas por la depresión provocada por el golpe de ariete. Fuente:http://es.iipedia.org.

3.". Principales características.6eg:n =uía agropecuaria !"#1"$.

Mquina que apro)ec-a co'o :nica %uente de energía la caída odesni)el del agua para operar.

Cualquier lugar que tenga una caída de 's de 1 '. de desni)el. Cuida el 'edio a'biente( es barata( li'pia 2 no conta'ina !no

desprende calor> no necesita de electricidad( diesel o gasolina$. Es ecol&gica> respeta el caudal ecol&gico !no acapara toda el agua

to'ando sola'ente parte del 0uido para operar? respetando el aguade las %uentes de recarga( plantas 2 ani'ales$.

Es barata( r:stica 2 durable !las pieas se consiguen en cualquier%erretería? la @o'ba puede durar 's de 1# a,os$.

Es de %cil 2 rpida construcci&n( operaci&n( traslado 2'anteni'iento.

Puede traba+ar día 2 noc-e ininterru'pida'ente. . 9o tiene costosde operaci&n.

3.3. 5unda'ento -idrulico.

Apro)ec-a'iento ingenieril del Bgolpe de ariete

http://es.wikipedia.org/





Figura 0: Para el !uncionamiento de la bomba de ariete hidráulico se reuiere contar con unacaída inicial no menor de un metro ue se denomina %'altura de carga'' " un %'caudal dealimentación'' 3. *omo resultado se tendrá un %'caudal de descarga'' " una %'altura de

descarga'' h. Fuente: 4egún 5uti6rre+ " &ancebo 72819.

6eg:n =uti/rre 2 Mancebo !"#1D$ es posible i'pulsar un 0uido a alturas -que sean 'u2 superiores a 8 )eces la altura ( sin e'bargo( la cantidad dellegada q dis'inuir considerable'ente -aciendo el siste'a 'enosrentable.

El rendi'iento !F$ del ariete -idrulico representa el porcenta+e de agua quese puede bo'bear en relaci&n al total de la canaliada por el ariete( 2 )aríaen %unci&n del cociente -G. Al au'entar el )alor resultante( el rendi'ientodis'inu2e. En la tabla siguiente puede )erse c&'o )aría el rendi'iento

energ/tico.!Ro'ero =uerrero( "#1"$

-abla 1: ;ariación del rendimiento energ6tico del ariete en !unción del cociente 7)ltura de*arga / )ltura entre la bomba ariete " la presa / h. Fuente: 4egún 5uti6rre+ " &ancebo72819.

-G " 3 8 H 1# 1" ρ #.D #.1 #.H #.H #.D #.83 #."3

3.8. Arietes -idrulicos en serie 2 paralelo

Ro'ero !"#1"$ nos dice que eisten algunas alternati)as para el'e+ora'iento de la e7ciencia de los siste'as tradicionales de i'pulsi&n deagua basados en el ariete -idrulico. Así( en aquellas onas donde el aguasea un recurso escaso 2 la de'anda no sea 'u2 ele)ada( se puede utiliaruna disposici&n en serie con el ob+eti)o de apro)ec-ar el agua derra'adapor la )l)ula de i'pulso del ariete anterior. Es posible instalar al 'enostres arietes en serie( aunque es de se,alar que el ta'a,o de los arietessucesi)os para el apro)ec-a'iento ser 's peque,o con%or'e se )a2aa)anado en la serie. En el caso de que la %uente de agua sea abundante( o

al 'enos no escasa( 2 la de'anda de agua sea ele)ada( es reco'endablecolocar )arios arietes en %or'a paralela ali'entados por un solo tubo de



ali'entaci&n. Es con)eniente re'arcar que los siste'as de bo'beo queutilian )arios arietes( bien sea en serie o en paralelo( son 's e7cientes 2aque presentan una serie de )enta+as durante el %unciona'iento en lainstalaci&n>

6i el caudal de su'inistro decae co'o consecuencia de un periodo desequía o por encontrarnos en la estaci&n 's seca del a,o se puedeparar alguna bo'ba con el ob+eti)o de que la instalaci&n siga en%unciona'iento( aunque reduciendo el caudal de entrega.

Igual'ente( durante las tareas de 'anteni'iento( /stas se puedenrealiar sin desconectar la instalaci&n co'pleta( sino realiar estaslabores de bo'ba en bo'ba.

Jas bo'bas de ariete 's peque,as son 's %ciles de trasportar ala -ora de realiar una instalaci&n nue)a.

Co'o nor'a general( es de se,alar( que el coste inicial de una instalaci&npuede ser 'a2or( debido %unda'ental'ente al 'a2or n:'ero de bo'bas

e'pleadas( aunque /stas sean de un di'etro 's peque,o

3.D. )enta+as 2 des)enta+as del golpe de ariete

-abla 2: <studio de Promoción " =i!usión de >uenas Prácticas ?>omba de )riete? del Pro"ecto-aan @ngnia

!uente : 5uía agropecuaria 72812.

enta+as Kes)enta+as

1. 9o requiere electricidad(co'bustible ni traba+o -u'ano parasu %unciona'iento.". Todo el equipo es de ba+o costo 2sus pieas son de %cil reca'bio('ateriales de reparaci&n de %cilacceso.3. Requiere un 'íni'o de'anutenci&n8. 5unciona auto'tica'ente anteun su'inistro de agua.D. Puede usarse todo el a,o en loscuerpos de agua disponibles.

1. Poco acceso a la tecnología !no-a2 asistencia t/cnica$". Ja altura a la que se deseabo'bear depende de la caída deagua.3. @o'beo por pulsaci&n.8. @o'bea poco caudal.D. Rendi'ientos ba+os en relaci&n alas electrobo'bas 2 'otobo'bas.



@ibliogra%íaagropecuaria( =. !"#1"$. Estudio de Pro'oci&n 2 Ki%usi&n de @uenas

Prcticas L@o'ba de ArieteL del Pro2ecto Taan IngniNa.( !pg. H3$.9icaragua.

=utierre Piqueras( J. J.( Mancebo Piqueras( . A. !"#1D$. Primeras Aornadas @nternacionales sobre bombas " manuales de ariete.( !pg."$. Madrid.

Martine( 5. . !"#1"$. <studio teorico " e$poerimental de la bomba deariete. Madrid> *ni)ersidad Carlos III de Madrid.

Ro'ero =uerrero( . M. !"#1"$. EJ ARIETE IKRQ*JICO. PROECTO EI96TAJACIÓ9 E9 9TO9=*I !Angola$.( !pg. "3$. Angola.

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