Sistemas de Bombeo

Sistemas de Bombeo. Son estructuras destinadas destinadas a elevar un fluido desde un nivel inicial a un nivel mayor. Se utilizan por ejemplo en: bombeo de tanque a tanque de agua potable, en plantas industriales.

Sus partes son: 1) Bombas. 2) Cámara de succión. 3) Dispositivos de protección: 3.1) Dispositivos de protección contra transitorios (oscilaciones en masa y golpe de ariete). 4) Dispositivos de control: 4.1) Sistema de monitoreo y comunicación. 5) Líneas de impulsión.

Causas de los transitorios: - Maniobra de las válvulas (apertura o cierre). - Parada o arranque de bombas y turbinas. - El funcionamiento de válvulas anti-retorno, válvulas reductoras de presión, válvulas limitadoras y válvulas de admisión o escape de aire. - Ruptura de tuberías. - Aire atrapado en las tuberías. - Llenado o vaciado de la instalación. - Cambios de carga en centrales hidráulicas.

A) EL GOLPE DE ARIETE O EFECTO JOUKOWSKI: Cuando se cierra bruscamente una válvula en el extremo de una tubería, las partículas de fluido detenidas son empujadas por las que vienen detrás (incremento de presión). Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería. Esta sobrepresión tiene dos efectos: c omprime ligeramente el fluido, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la t ubería a este efecto se denomina golpe de ariete o efecto Joukowski, es causante de averías en tuberías de instalaciones hidráulicas.

A.1) Incremento de presión.- El incremento de presión resultante de una re ducción brusca de la velocidad puede hallarse aplicando la ecuación no estacionaria de cantidad de movimiento a un volumen de control sobre la tubería que incluya la zona donde está ocurriendo el cambio.

B) CAVITACIONES EN LAS BOMBAS: Durante la entrada del flujo en el rodete de una bomba se produce una aceleración que, cuando la presión es suficientemente baja, genera la formación de burbujas de vapor. Esto tiene dos efectos sobre el funcionamiento de la bomba. En primer lugar, la c avitación erosiona el rodete y, con el tiempo, lleva a su destrucción. En segundo lugar, cuando la cavitación es fuerte disminuye la altura de elevación.

C) MÉTODOS PARA CONTRARESTAR LOS TRANSITORIOS: En estaciones de bombeo se usa el método de modulación de caudal por fases de puesta en marcha y parada de la bomba, controlada por sensores de nivel máximo y mínimo, el mayor inconveniente de esta técnica en el efecto del golpe de ariete que se produce cada vez que se pone en marcha o se para las bombas.

C.1) SOLUCIÓN ALTERNATIVA CONTRA EL GOLPE DE ARIETE: Una solución para contrarrestar en un porcentaje el golpe de ariete es el uso de bombas mediante el empleo de variadores de velocidad, los cuales al ir reduciendo o aumentando los rpm de las bombas tienen un control más preciso contra este efecto.