Tipos de bombas Arquimedes Ariete Hidraulico


CONCEPTO. Un martinete o ariete hidráulico es una bomba movida por el golpe del agua creado en el tubo de admisión. La bomba puede colocarse solamente en una corriente donde puede obtenerse una caída de 3 a 4 pies o más [1]. El Ariete hidráulico es un aparato mediante el cual la presión dinámica del agua que corre bajo la acción de una carga pequeña eleva parte de esta agua motriz a un nivelsuperior al de partida. Este aparato fue ideado por Montgolfier en 1796 [2]. El ariete es la maquina representativa de las bombas de impulso, las cuales elevan el agua en virtud de la aplicación periódica de una fuerza que se ejerce y se detiene repentinamente.

ESQUEMA.
La bomba de ariete hidráulico o simplemente ariete hidráulico, es un dispositivo muy sencillo e interesante mediante el cualla presión dinámica de agua que circula bajo pequeña carga, hace que suba parte de esta misma agua a un nivel superior al de partida. Consiste en un tubo de alimentación S (fig. 1), en comunicación por su extremo superior con el depósito principal, y por el inferior con una caja de válvula C, que tiene dos válvulas automáticas, la de desagüe X, que se abre hacia abajo, y la de impulsión odescarga G que se abre hacia arriba. Sobre esta última existe una cámara de aire A, cuyo pie va unido al tubo de descarga I [3].
El principio en que se funda este dispositivo está representado gráficamente en la figura 2, donde se ve que si cerramos una válvula al final de un tubo resultará un gradiente hidráulico ascendente. El tubo de alimentación S, corresponde al tubo S de la figura 1; la válvula dedesagüe X de la primera corresponde a la válvula situada en C, en esta figura. Haciendo que esta válvula de desagüe se abra y cierre consecutivamente, se produce en el tubo de alimentación la presión dinámica o de inercia que hace subir el agua por el tubo de descarga I [3].



PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL ARIETE HIDRÁULICO: En la figura 2 está representado el ciclo de trabajo de estabomba; el diafragma superior corresponde a la velocidad en el tubo de alimentación y el inferior a la carga de presión o estática en la caja de válvulas. En el punto a se supone que la válvula de desagüe acaba de abrirse, ya sea empujándola a mano hacia abajo, o de modo automático como diremos después, la carga estática en la caja de válvulas cae, en ese momento, a cero, es decir, se iguala a lapresión atmosférica y la columna de agua en el tubo de alimentación empieza en tal instante a moverse bajo la carga aceleratriz total h. Mientras tanto, la válvula de salida se mantiene cerrada por la presión de descarga [3].



El agua del depósito de alimentación sale directamente por la válvula de descarga a través de esta válvula aumenta a causa de la aceleración de la columna de agua en eltubo de alimentación, la velocidad creciente que así resulta hace crecer la presión sobre todas las paredes de la caja, con el consiguiente aumento de carga estática (ab, fig. 2), alcanzando con rapidez un valor para el cual el empuje estático, junto con el empuje dinámico, al actuar sobre la cara inferior de la válvula es mayor que la fuerza dirigida de arriba hacia abajo debida al peso de laválvula misma. En ese momento la válvula de desagüe se cierra casi instantáneamente, y durante el resto del ciclo se mantiene cerrada por la presión en la caja de válvulas.
Aunque se ha logrado de este modo el cierre casi instantáneo de una válvula al final de un tubo, la presión de inercia en este caso no puede sobrepasar de la producida por la carga de impulsión más el rozamiento en la válvula y enel tubo. En cuanto la presión alcanza este valor, lo cual ocurre casi inmediatamente después del cierre de la válvula de desagüe, la válvula de descarga se abre y el agua pasa directamente del depósito principal a la cámara de aire y al tubo de descarga, continuando la corriente hasta que se extingue la primitiva energía cinética de la columna de agua en el tubo de alimentación. Esta es la fase...