Aire

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UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA
CÁTEDRA DE "CONSTRUCCIONES HIDRÁULICAS"

EL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN

VERSIÓN AL 28/02/2002

Ing. Luis E. PÉREZ FARRÁS
INDICE INDICE

Construcciones Hidráulicas

EL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN

1. INGRESO Y SALIDA DEL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN

1

2. CONSECUENCIAS DEL AIREEN LAS CONDUCCIONES 2.1 GENERALIDADES 2.2 EL "GOLPE DE ARIETE INDUCIDO POR ESCAPE DE AIRE" 2.3- EVENTUALES SOBREPRESIONES POR TRANSFERENCIA DE ENERGÍA AGUA - AIRE

2 2 4 7

3. ELEMENTOS DE DISEÑO DE VÁLVULAS PARA ESCAPE O INGRESO DE AIRE DE LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN. 9 3.1 CONCEPTOS BÁSICOS Y DISEÑOS TRADICIONALES 3.2 CRITERIOS MODERNOS DE DISEÑO DE VÁLVULAS DE AIRE 3.2.1 VÁLVULAS PARAPEQUEÑO CAUDAL DE AIRE A PRESIÓN DE TRABAJO 3.2.2 VÁLVULAS PARA GRAN CAUDAL DE AIRE A PRESIÓN ATMOSFÉRICA 4. SELECCIÓN DE VÁLVULAS 4.1 4.2 4.3 4.4 PARA SALIDA DE PEQUEÑOS CAUDALES DE AIRE A PRESIÓN DE TRABAJO INGRESO DE GRAN CAUDAL DE AIRE A PRESIÓN ATMOSFÉRICA EGRESO DE GRAN CAUDAL DE AIRE A PRESIÓN ATMOSFÉRICA VÁLVULAS DE TRES EFECTOS 9 12 12 13 14 14 14 16 17 19

ANEXO: DISCUSIÓN SOBRE LA VELOCIDADDE ESCAPE DEL AIRE

Construcciones Hidráulicas

EL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN

EL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN
1.. INGRESO Y SALIDA DEL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN 1 INGRESO Y SALIDA DEL AIRE EN LAS CONDUCCIONES A PRESIÓN En términos generales podemos afirmar que el vaciado de las conducciones a presión, ya sea provocado deliberadamente (atendiendo a causas demantenimiento) o por razones accidentales (como eventuales colapsos) introduce depresión, con las consiguientes consecuencias que evaluaremos en el desarrollo del presente texto. En las impulsiones en particular, las depresiones accidentales se dan frecuentemente como resultante de los inevitables cortes de energía y el consecuente cese del bombeo. Las depresiones habrán de significar en todos los casos,un funcionamiento defectuoso en los procesos de vaciado y posterior llenado, si no se tienen en cuenta criteriosamente, los ingresos y salidas del aire. Incluso hasta puede significar el colapso por "aplastamiento", para el caso de materiales flexibles y por lo tanto muy deformables ante las cargas externas debidas al relleno y al tránsito, cuyos efectos se suman al originado por las presionesrelativas negativas (depresión). El nombrado ingreso de aire, para contrarrestar los efectos nocivos de las depresiones, implica además la evacuación posterior del mismo, una vez que se restablece el funcionamiento normal de la conducción. Las causales que motivan el ingreso de aire en las conducciones y su consecuente y posterior evacuación, se resumen en los casos posibles que se detallan acontinuación: a) Vaciado normal, lo que requiere la instalación de válvulas para el ingreso de aire en los puntos altos de la conducción. Durante el posterior llenado se tendrá una evacuación del aire ingresado en condiciones de presión atmosférica (presión relativa nula). b) Vaciado accidental, el que siempre es imprevisto y que requiere previsiones similares a las especificadas precedentemente. En elcaso de cese de bombeo en impulsiones por corte de energía, la válvula de retención, la que debe instalarse obligatoriamente para proteger al rotor de la bomba para que no gire en sentido contrario, imposibilita el vaciado por esa causa, quedando sólo como posibilidad de vaciado el colapso de la conducción por alguna causa accidental no prevista y contra la que no existen protecciones. c) Depresiónoriginada en la onda negativa por "Golpe de ariete". Es el caso de las instalaciones de impulsión cuando se produce el arranque o el detenimiento del equipo de bombeo, siendo en general de mayor magnitud éste último. Es de destacar que en éste caso la necesaria evacuación del aire por los puntos altos de la instalación, se opera "en presión de línea". En la práctica (y con buenos resultados)...
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