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MODELACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS VENTOSA

EXPULSIÓN: Flujo subsónico (presión manométrica. en la tubería < 9.22 m 1/2 Q(std) = C exp (  ∆ p⋅  p ) t 

 ∆ p

= pt  - patm

Flujo sónico (presión manométrica en la tubería ≥ 9.22 mca)

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Purgador 

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Q = K.Pt        )      r      a        b        (

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Q( std ) =

 ρ t   ρ  std 

 AboqV boq

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A boq V boq  = Q (en las condiciones de la tubería

Gran orificio

      t

       P

Flujo sónico Flujo sónico

Q = K.P

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PURGADOR Cálculo simple:

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•Válvula de aislamiento entre tubería y ventosa •Necesidad de mantenimiento •Dividir la capacidad de expulsión/admisión entre varias (seguridad)

Gran orificio •En ocasiones, Dorificio < Dconexión •En ocasiones, arrastre flotador con aire a V altas

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Cálculo diámetro ventosa (Purgador) Temperatura en ºC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Volumen de aire que puede disolver el agua en cc/kg

28.8

25.5

22.7

20.5

18.7

17.3

16.1

15.1

14.3

Para presiones diferentes a 1 bar se puede obtener una buena aproximación multiplicando los valores anteriores por la presión en bar absolutos. En tanto por ciento: 1 cc/kg = 0,1 % en volumen

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Cálculo diámetro ventosa (Expulsión en llenado)

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Se admite (cond icio nes muy d esfavorables) que todo el aire es expuls ado por u na sola

A

Para limitar la sobrepresión pr oduc ida por el sierre del obtu rador d e salida de aire:

Qmax =

 P rp − P llp γ  

⎛  ⎝ 

 g ⎜ A1 +

2 Aa1 ⎞

⎟

a  ⎠

2a1

Prp = presión máxima que puede soportar la tubería en el punto p Pllp = presión existente en el punto p durante el llenado, que sería la presión debida a la diferencia de cotas entre y ese punto, más la presión de expulsión de aire por la ventosa que está actuando A1 = sección de la tubería de

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El caudal de aire a expulsar, en condiciones normales:

Pexp (manómetrica) no superior a 2,5 mca.

Cálculo “ Práctico”

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Qaire atm =

*  P exp ·Qll  * atm

 P 

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P* Valor absoluto

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Válvula de regulación

Válvula de seccionamiento

Válvula de retención

Ventosa

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Ventos desfavora Cota Pexp/γ

Línea de alturas piezométricas en llenado

Pk /γ P j/γ

VS3

DSup

 Nivel de ag de llenado llegand ventosa desfavorabl

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Cálculo diámetro ventosa (Admisión durante vaciado) Línea de alturas piezométricas

h f ,1 = R1Q12

 P 0

Z0

γ  

L1 Z1

+ Z 0 = Z i + Ri Qi2 + K i Qi2 +  P 0

L2 h

= R Q 2

γ  

= −1.5 mca

V 

2· g 

O máxima depre dada por fabrica

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Válvula de regulación

Válvula de seccionamiento

Válvula de retención

Ventosa Tramo 1

Tramo 2

Válvula de desagüe

Tramo 3

Tramo 4 DSup

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 P 0 γ  

+ Z 0 = Z i + Ri Q + K i Q + 2 i

2 i

V td 2

 P 0

2· g 

γ  

R iQi2 Despreciable por ser la velocidad de vaciado K iQi2 Pérdidas en los elementos de desagüe

baja

 P 0 γ  

= −1.5 mca

O máxima depres dada por fabrican

+ Z 0 = Z i + K i Q +

Fijado el Q de vaciado y el diámetro de los elementos de desagüe: Comprobar que la ventosa puede evacuar un caudal igual o superior a Q con P dado.

2 i

V td 2 2· g 

Qaire atm =

 P 

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Cálculo diámetro ventosa (Admisión durante rotura)

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Za

 P 0

Z0

h f ,1 = Ra Q

2 a

γ  

La

L b h f , 2 = RbQb2

+ Z 0 = Z i + Ri Qi2 + K i Qi2

 Z 0 − Z i

Si despreciamos P0/γ frente a Z0-Zi: Z b

Como:

y:

 Ri =  Z 0 − Z i  L

K ≅ 0 si rotur

8· f  π 

2

 L = · D 5 · g 

= s (m / m)

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