Caracterizacion De Ventosas
Páginas: 17 (4155 palabras)
Publicado: 29 de junio de 2012
1. Introducción
1.1 Motivación
El aire atrapado en las conducciones de agua a presión es el causante de muchos problemas, algunos de los cuales pueden tener consecuencias catastróficas para la integridad de la instalación en sí.
Como solución más empleada en la actualidad para extraer ese aire que se ha introducido en las tuberías son utilizadas las ventosas, las cuales dependiendodel tipo de problema se instalarán de un tipo u otro.
Pero para la correcta utilización de las ventosas debe ser imprescindible el conocimiento de las características de las mismas. En la actualidad para la caracterización de ventosas se está utilizando el ensayo experimental en laboratorio. Para la realización de este tipo de ensayos se necesita poder acumular suficiente cantidad de aire. Enventosas de gran tamaño esta cantidad es tal que hace inviable su ensayo en unas instalaciones ordinarias. Esto en lo que respecta a la expulsión de aire, porque en el ensayo de admisión el problema es mayor dado que lo que se debe generar es vacio y para poder generar esos caudales de aire a presión negativa los equipos que se requieren son prácticamente inviables. En un sondeo del mercado nohemos encontrado bombas que generarán caudal suficiente para una ventosa de 3”, mucho menos cuando nos referimos a modelos de ventosas existentes en el mercado de 8” o más….
La solución planteada en este trabajo a esa barrera está en la caracterización de las ventosas mediante técnicas CFD (Computational Fluid Mechanics). Para que los resultados obtenidos sean lo más próximos al comportamientoreal de la ventosa es importante la correcta calibración del modelo es imprescindible apoyando los resultados obtenidos con ensayos realizados en laboratorio para confirmar la bondad de los mismos.
Con todo ello se ha realizado una metodología clara y robusta con los parámetros más adecuados para la caracterización de las ventosas.
1.2 El aire en las instalaciones
El aire atrapado enlas instalaciones de agua a presión constituye una fuente de numerosos problemas, que pueden llegar incluso a ser catastróficos para la instalación. Veamos a continuación cuáles son las diferentes causas que pueden dar lugar a la presencia de aire en las instalaciones y cuáles son los efectos que estas bolsas de aire atrapado provocan en las instalaciones.
1.3 Origen del aire atrapado en lasconducciones
La presencia de aire en los sistemas hidráulicos puede ser tanto intencionada como accidental. El aire puede estar presente dentro de una tubería por motivos muy diversos. Uno de ellos es que no se encuentre adecuadamente proyectada o no haya sido convenientemente llenada y purgada, en cuyo caso pueden llegar a existir grandes masas de aire atrapado en su interior.
El aire puedeigualmente penetrar en la conducción en el transcurso de su funcionamiento normal atendiendo a otros muchos motivos, tales como, eventuales vórtices en la aspiración de las bombas, operación de ventosas admitiendo aire, roturas de la tubería o pequeñas fisuras en regiones de presión negativa.
Aun cuando no se diese ninguna de las circunstancias accidentales citadas anteriormente, hay quetener en cuenta que el fluido transportado por el sistema de tuberías no es estrictamente agua, sino una mezcla de agua con aire y otras sustancias en menor medida. Cualquier masa de agua es capaz de llevar disuelta una cantidad de aire, tanto mayor cuanto mayor sea la presión a la que se encuentra la mezcla. En la tabla 1.1 se muestra la variación con la presión de la cantidad máxima de aire quepuede disolverse en el agua para una temperatura de 20ºC (Guarga et al.,1990)
|Presión absoluta |Aire disuelto |
|(Kp/cm2) |(gr aire /m3 agua) |
|0.025 |0.29 |
|1.00 |11.70 |
|5.00...
1.1 Motivación
El aire atrapado en las conducciones de agua a presión es el causante de muchos problemas, algunos de los cuales pueden tener consecuencias catastróficas para la integridad de la instalación en sí.
Como solución más empleada en la actualidad para extraer ese aire que se ha introducido en las tuberías son utilizadas las ventosas, las cuales dependiendodel tipo de problema se instalarán de un tipo u otro.
Pero para la correcta utilización de las ventosas debe ser imprescindible el conocimiento de las características de las mismas. En la actualidad para la caracterización de ventosas se está utilizando el ensayo experimental en laboratorio. Para la realización de este tipo de ensayos se necesita poder acumular suficiente cantidad de aire. Enventosas de gran tamaño esta cantidad es tal que hace inviable su ensayo en unas instalaciones ordinarias. Esto en lo que respecta a la expulsión de aire, porque en el ensayo de admisión el problema es mayor dado que lo que se debe generar es vacio y para poder generar esos caudales de aire a presión negativa los equipos que se requieren son prácticamente inviables. En un sondeo del mercado nohemos encontrado bombas que generarán caudal suficiente para una ventosa de 3”, mucho menos cuando nos referimos a modelos de ventosas existentes en el mercado de 8” o más….
La solución planteada en este trabajo a esa barrera está en la caracterización de las ventosas mediante técnicas CFD (Computational Fluid Mechanics). Para que los resultados obtenidos sean lo más próximos al comportamientoreal de la ventosa es importante la correcta calibración del modelo es imprescindible apoyando los resultados obtenidos con ensayos realizados en laboratorio para confirmar la bondad de los mismos.
Con todo ello se ha realizado una metodología clara y robusta con los parámetros más adecuados para la caracterización de las ventosas.
1.2 El aire en las instalaciones
El aire atrapado enlas instalaciones de agua a presión constituye una fuente de numerosos problemas, que pueden llegar incluso a ser catastróficos para la instalación. Veamos a continuación cuáles son las diferentes causas que pueden dar lugar a la presencia de aire en las instalaciones y cuáles son los efectos que estas bolsas de aire atrapado provocan en las instalaciones.
1.3 Origen del aire atrapado en lasconducciones
La presencia de aire en los sistemas hidráulicos puede ser tanto intencionada como accidental. El aire puede estar presente dentro de una tubería por motivos muy diversos. Uno de ellos es que no se encuentre adecuadamente proyectada o no haya sido convenientemente llenada y purgada, en cuyo caso pueden llegar a existir grandes masas de aire atrapado en su interior.
El aire puedeigualmente penetrar en la conducción en el transcurso de su funcionamiento normal atendiendo a otros muchos motivos, tales como, eventuales vórtices en la aspiración de las bombas, operación de ventosas admitiendo aire, roturas de la tubería o pequeñas fisuras en regiones de presión negativa.
Aun cuando no se diese ninguna de las circunstancias accidentales citadas anteriormente, hay quetener en cuenta que el fluido transportado por el sistema de tuberías no es estrictamente agua, sino una mezcla de agua con aire y otras sustancias en menor medida. Cualquier masa de agua es capaz de llevar disuelta una cantidad de aire, tanto mayor cuanto mayor sea la presión a la que se encuentra la mezcla. En la tabla 1.1 se muestra la variación con la presión de la cantidad máxima de aire quepuede disolverse en el agua para una temperatura de 20ºC (Guarga et al.,1990)
|Presión absoluta |Aire disuelto |
|(Kp/cm2) |(gr aire /m3 agua) |
|0.025 |0.29 |
|1.00 |11.70 |
|5.00...
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