Bomba De Ariete

Universidad De San Carlos De Guatemala

Centro Universitario De Occidente

División Ciencias De La Ingeniería

Ing. Guillermo David Mendoza

Hidráulica

CONSTRUCCIÓN DE “BOMBA DE ARIETE”

Integrantes del grupo

Nombre Carné

Jaquelin María Matias Gomez 201232439

Luis Estuardo Pastor Ajcá 201331078

Jorge Ismael Andrade Escobar 201331201

Alex Daniel Méndez Morales 201331212

Marvin Santiago Poncio Pop 201331626

Introducción

El ariete hidráulico es un mecanismo el cuál se ayuda del fenómeno llamado “golpe de ariete”, que es un súbito aumento de presión, con lo cual mediante una válvula de check (de paso), se hace que lleva un volumen de agua, a una altura superior.

Esto a su vez proporciona soluciones viables a los problemas de ingeniería sobre el diseño de sistemas hidráulicos necesarios para distribución y suministro de agua a distintos puntos de consumo. Este dispositivo se basa por completo en la dinámica del agua para el funcionamiento y no se requiere de otra energía externa, por lo tanto su diseño compacto y su eficiencia la hace adecuada en áreas donde no haya servicio de energía eléctrica.

Así también, ésta representa una manera de recaudación del recurso hídrico para lugares y comunidades en las cuales el suministro de agua proviene de un río u otras fuentes naturales, siendo viable para campesinos que, por este medio pueden regar sus cultivos y suministrar agua de servicio doméstico.

Objetivos

General:

• Contrastar la teoría de la Hidráulica con el funcionamiento de la bomba de ariete para entender el comportamiento del agua en el dispositivo.

Específicos:

• Construir una bomba de ariete funcional.

• Calcular el caudal que debe ingresar al ariete para su buen funcionamiento.

• Corroborar los conceptos de hidráulica con el funcionamiento de la bomba.

¿Qué es un golpe de ariete, (Choque hidráulico)?

Se llama golpe de ariete a una modificación de la presión en una conducción debida a la variación del estado dinámico del líquido. En las paradas de las bombas, en el cierre de las válvulas, etcétera, se produce esta variación de la velocidad de la circulación del líquido conducido en la tubería.

La presión máxima que soporta la tubería, (positiva o negativa), será la suma o resta del incremento del valor del golpe de ariete a la presión estática de dicha conducción. La fuerza de inercia del líquido en estado dinámico en la conducción, origina tras el cierre de válvulas, unas depresiones y presiones debidas al movimiento ondulatorio de la columna líquida, hasta que se produzca el paro de toda la masa líquida. Las depresiones o sobrepresiones empiezan en un máximo al cierre de válvulas o parada del motor, disminuyendo hasta el final, en que desaparecerán, quedando la conducción en régimen estático.

En el valor del golpe de ariete influirán varios factores, tales como la velocidad del tiempo de parada, que a su vez puede ser el cierre de la válvula de compuerta o el paro del motor. Otros factores serían: la velocidad del agua dentro de la conducción, el diámetro de la tubería, etcétera. Para evitar este incremento del golpe de ariete o sobrepresión creada, se instalarán varios elementos como: Válvulas de retención, calderines de aire, chimeneas de equilibrio, válvulas anti ariete, etcétera. El primer efecto de la parada o modificación de la velocidad del líquido, originará una depresión (o caída de presión en la conducción, salvándose con la instalación de una ventosa en el tramo más cercano a la válvula de compuerta accionada, comunicándose de esta forma el líquido de la conducción con el exterior, no llegando nunca a ser la presión de la tubería mayor que la atmosférica.

Esta depresión se debe calcular pues puede ocasionar un golpe de ariete negativo (Nunca utilizaremos tuberías de PVC o PE de 4 atm. de timbraje, pues la depresión interior cuando sea mayor de 0,45 atm deformará esta tubería y ocasionará roturas).

En cualquier conducción, tanto en elevación como en descenso, se deberá calcular el golpe de ariete y evitarlo o neutralizarlo, evitándose roturas en conducciones, daños en grupos de bombeo e incluso posibles accidentes en el personal de servicio.

Normalmente dentro de las instalaciones de riego por aspersión o riegos localizados, no se producen estos "golpes" al estar en comunicación el agua con el aire exterior a través de los aspersores o goteros (aunque no se anula totalmente, lo que se asegura es que el valor que puede alcanzar no superará la suma de las pérdidas de carga y la presión disponible en los aspersores).

Ariete Hidráulico (Bomba De Ariete)

El ariete hidráulico es una bomba automática para elevar el agua. Su objetivo es aprovechar la energía de un salto de agua para elevar parte de su caudal a una altura mayor que la del nivel superior del salto.

Debido a la pendiente o altura de alimentación, la energía cinética desarrollada por el agua, que sale por la válvula de gasto, aumenta su velocidad, y por lo tanto la presión que ejerce sobre esta válvula, la cierra por completo, tan pronto como la presión correspondiente a esta velocidad excede el peso de la válvula.

La detención brusca e instantánea del agua, producirá una transformación de su fuerza viva, que se traducirá en una sobrepresión considerable (golpe de ariete), en el ariete y paredes del tubo de alimentación. La reacción producida sobre las paredes del tubo, abrirá la válvula automáticamente, ésta válvula se abre de abajo hacia arriba y eleva una cantidad de agua y produce una fuerte compresión del aire contenido en la cámara de aire del ariete, que al reaccionar sobre la masa de agua que entra, produce la impulsión que permite mover la masa de agua hacia el tubo de salida; dando como resultado una altura de elevación.

La válvula de gasto se abre automáticamente, por su propio peso tan pronto como se eleva la cantidad

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