instalaciones hidroneumáticas

5/24/2018 instalaciones hidroneumticas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

Sistemas Hidroneumticos

Entre los diferentes sistemas de abastecimiento y distribucin de agua en

edificios e instalaciones, los Equipos Hidroneumticos han demostrado ser unaopcin eficiente y verstil, con grandes ventajas frente a otros sistemas; estesistema evita construir tanques elevados, colocando un sistema de tanquesparcialmente llenos con aire a presin. Esto hace que la red hidrulicamantenga una presin ecelente, mejorando el funcionamiento de lavadoras,filtros, regaderas, llenado rpido de depsitos en ecusado, operaciones deflumetros, riego por aspersin, entre otros; demostrando as! la importanciade estos sistemas en diferentes reas de aplicacin. "s! mismo evita laacumulacin de sarro en tuber!as por flujo a bajas velocidades. Este sistema norequiere tanques ni red hidrulica de distribucin en las a#oteas de los edificios$evitando problemas de humedades por fugas en la red% que dan tan malaspecto a las fachadas y quedando este espacio libre para diferentes usos.

&os Sistemas Hidroneumticos se basan en el principio de compresibilidad oelasticidad del aire cuando es sometido a presin, funcionando de la siguientemanera' El agua que es suministrada desde el acueducto p(blico u otra fuente,es retenida en un tanque de almacenamiento; de donde, a trav)s de un sistemade bombas, ser impulsada a un recipiente a presin $de dimensiones ycaracter!sticas calculadas en funcin de la red%, y que posee vol(menesvariables de agua y aire. *uando el agua entra al recipiente aumenta el nivel deagua, se comprime el aire y aumenta la presin, cuando se llega a un nivel de

agua y presin determinados $+m.%, se produce la seal de parada de bombay el tanque queda en la capacidad de abastecer la red; cuando los niveles depresin bajan, a los m!nimos preestablecidos $+m!n.% se acciona el mando deencendido de la bomba nuevamente. *omo se observa la presin var!a entre+m y +m!n, y las bombas prenden y apagan continuamente. El diseo delsistema debe considerar un tiempo m!nimo entre los encendidos de las bombasconforme a sus especificaciones, un nivel de presin $+m!n% conforme alrequerimiento de presin de instalaciny un +m, que sea tolerable por lainstalacin y proporcione una buen calidad de servicio.

-sualmente los encargados de los proyectos consideran un diferencial de

presin de / mca, lo que puede resultar eagerado, ya que en el peor de loscasos la presin var!a permanentemente entre 0 y 0 mca. Este hecho es elque los usuarios notan, ya que estas variaciones en la presin se traducen enfluctuaciones del caudal de agua. "dems, el sistema de calentamiento deagua variar su temperatura en funcin del caudal. En efecto, el caudal de 0mca es un 102 superior al que se tiene, si la presin es de 0 mca. -nainstalacin con sistema hidroneumtico, calculado seg(n lo anterior, consumirun 3 2 ms de agua por el hecho de tener que aumentar la presin sobre elm!nimo, este aumento conlleva a una p)rdida de energ!a importante.

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS Pgina 1
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidraulicas/hidroneumaticos/paginas/CALCULO%20DE%20PRESIONES.htmhttp://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidraulicas/hidroneumaticos/paginas/CALCULO%20DE%20PRESIONES.htm


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4ientras mayor sea el diferencial de presin y menor el tiempo entre partidasde los motores, ms pequea resulta la capacidad del estanque de presin.

&as bombas estarn funcionando entre dos puntos de operacin de presin ypor consiguiente de caudal, por lo que al no ser un punto (nico, no podr estar

permanentemente en su punto ptimo de eficiencia.

El reglamento de 5nstalaciones Sanitarias obliga a que la capacidad de lasbombas sea un 602 del gasto mimo probable a la presin m!nimarequerida para el sistema, a fin de asegurar abastecer la demanda mima almismo tiempo que se llena el estanque de presin.

COMPONENTES DEL SISTEMA HIDRONEUMTICO

-n sistema hidroneumtico debe estar constituido por los siguientescomponentes'

-n tanque de presin' *onsta de un orificio de entrada y uno de salidapara el agua $en este se debe mantener un sello de agua para evitar laentrada de aire en la red de distribucin%, y otro para la inyeccin de aireen caso de que este falte.

-n n(mero de bombas acorde con las eigencias de la red. $-na o dos

en caso de viviendas unifamiliares y dos o ms para edificaciones

mayores%.

5nterruptor el)ctrico para detener el funcionamiento del sistema, en caso

de faltar agua en el estanque bajo.

&laves de purga en las tuber!as de drenaje.

7lvula de retencin en cada una de las tuber!as de descarga de las

bombas al estanque hidroneumtico.

*oneiones fleibles para absorber las vibraciones.

&laves de paso entre la bomba y el equipo hidroneumtico; entre este y

el sistema de distribucin.

4anmetro.

7lvulas de seguridad.

8ispositivo para control automtico de la relacin aire9agua. $+uede

suprimirse en caso de viviendas unifamiliares%



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5nterruptores de presin para arranque a presin m!nima y parada apresin mima, arranque aditivo de la bomba en turno y control delcompresor.

5ndicador eterior de los niveles en el tanque de presin.$+uede

suprimirse en caso de viviendas unifamiliares%

:ablero de potencia y control de motores.$+uede suprimirse en caso deviviendas unifamiliares%

8ispositivo de drenaje del tanque hidroneumtico y su correspondiente

llave de paso. *ompresor u otro mecanismo que reponga el aire perdido en el tanque

hidroneumtico.

LAS BOMBAS

*uando se selecciona el tipo o tamao de bomba, se debe tener en cuenta quela bomba por si sola debe ser capa# de abastecer la demanda mima dentrode los rangos de presiones y caudales, eistiendo siempre una bombaadicional para alternancia con la $o las% otra $u otras% y cubrir entre todas, por lomenos el /2 de la demanda mima probable. "dems debe trabajar por lo

menos contra una carga igual a la presin mima del tanque.

*uando se dimensiona un tanque se debe considerar la frecuencia del n(merode arranques del motor en la bomba, llamados *iclos de


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n' Eficiencia de la bomba, +ara efectos de clculos tericos sesupone de un >/2.

TANQUE A PRESIN

&as dimensiones del tanque a presin, se escogen tomando en cuenta comoparmetros de clculo, el caudal de bombeo $=b%, los ciclos por hora $-%, y laspresiones de operacin. El procedimiento de seleccin es el siguiente'

a. 8eterminacin del tipo de ciclo de bombeo' $Tc% ?epresenta el tiempotranscurrido entre dos arranque consecutivos de las bombas, y se epresa as!'

b. *lculo del porcentaje del volumen (til $% Vu%' ?epresenta la relacin entreel volumen utili#able y el volumen total del tanque, y se podr calcular a trav)sde'

c. *lculo del 7olumen del :anque $Vt%'



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LLAVES DE PURGA @rifo o vlvula de reducidas dimensiones que permitedrenar o disminuir la compresin en el interior de los conductos.

Vlvulas de retencin (check) y de desahogo (alivio)

Hay dos categor!as de vlvulas y son para uso espec!fico, ms bien que paraservicio general' vlvulas de retencin $checA% y vlvulas de desahogo $alivio%."l contrario de los otros tipos descritos, son vlvulas de accionamientoautomtico, funcionan sin controles eternos y dependen para su

funcionamiento de sentido de circulacin o de las presiones en el sistema detuber!a. *omo ambos tipos se utili#an en combinacin con vlvulas de controlde circulacin, la seleccinde la vlvula, con frecuencia, se hace sobre la basede las condiciones para seleccionar la vlvula de control de circulacin.

Vlvulas de retencin (check).

&a vlvula de retencin $fig. B3% esta destinada a impedir una inversinde lacirculacin. &a circulacin del l!quido en el sentido deseado abre la vlvula; alinvertirse la circulacin, se cierra. Hay tres tipos bsicos de vlvulas deretencin' % vlvulas de retencin de columpio, 6% de elevacin y 1% demariposa.

Vlvulas de retencin del columpio.

Esta vlvula tiene un disco embisagrado o de charnela que se abre porcompleto con la presin en la tuber!a y se cierra cuando se interrumpe lapresin y empie#a la circulacin inversa. Hay dos diseos' uno en CDC que tieneuna abertura de acceso en el cuerpo para el esmerilado fcil del disco sindesmontar la vlvula de la tuber!a y un tipo de circulacin en l!nea recta quetiene anillos de asiento reempla#ables.

Recomendada para

http://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/cntbtres/cntbtres.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/cntbtres/cntbtres.shtml


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*uando se necesita resistencia m!nima a la circulacin. *uando hay cambios poco frecuentes del sentido de circulacin en la

tuber!a. +ara servicio en tuber!as que tienen vlvulas de compuerta.

+ara tuber!as verticales que tienen circulacin ascendente.

Aplicaciones

+ara servicio con l!quidos a baja velocidad.

Ventajas

+uede estar por completo a la vista.

&a turbulencia y las presiones dentro de la vlvula son muy bajas.

El disco en CDC se puede esmerilar sin desmontar la vlvula de latuber!a.

Variaciones

7lvulas de retencin con disco inclinable.

ateriales

*uerpo' bronce, hierro fundido, acero forjado, 4onel, acero fundido, aceroinoidable, acero al carbono.

*omponentes' diversos.

!nstrucciones especiales para instalacin y mantenimiento

En las tuber!as verticales, la presin siempre debe estar debajo del

asiento. Si una vlvula no corta el paso, eaminar la superficie del asiento. Si el asiento esta daada o escoriado, se debe esmerilar o reempla#ar.

"ntes de volver a armar, limpiar con cuidado todas las pie#as internas.

Vlvulas de retencin de elevacin

-na vlvula de retencin de elevacin es similar a la vlvula de globo, eceptoque el disco se eleva con la presin normal e la tuber!a y se cierra porgravedad y la circulacin inversa.

http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO


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7lvula de retensin $tipo de elevacin%.

Recomendada para

*uando hay cambios frecuentes de circulacin en la tuber!a.

+ara uso con vlvulas de globo y angulares.

+ara uso cuando la ca!da de presin a trav)s de la vlvula no esproblema.

Aplicaciones

:uber!as para vapor de agua, aire, gas, agua y vapores con altas velocidadesde circulacin.

Ventajas

?ecorrido m!nimo del disco a la posicin de apertura total.

"ccin rpida.

Variaciones

:res tipos de cuerpos' hori#ontal, angular, vertical.

:ipos con bola $esfera%, pistn, bajo carga de resorte, retencin para vapor.

ateriales

*uerpo' bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, 4onel, acero inoidable,+7*, +enton, grafito impenetrable, camisa de :E.

*omponentes' diversos.

!nstrucciones especiales para instalacin y mantenimiento

&a presin de la tuber!a debe estar debajo del asiento.

&a vlvula hori#ontal se instala en tuber!as hori#ontales. &a vlvula vertical se utili#a en tubos verticales con circulacin

ascendente, desde debajo del asiento. Si hay fugas de la circulacin inversa, eaminar disco y asiento.

Vlvula de retencin de mariposa

-na vlvula de retencin de mariposa tiene un disco dividido embisagrado enun eje en el centro del disco, de modo que un sello fleible sujeto al disco estea 0F con el cuerpo de la vlvula, cuando esta se encuentra cerrada. &uego, eldisco solo se mueve una distancia corta desde el cuerpo hacia el centro de lavlvula para abrir por completo.

Recomendada para

*uando se necesita resistencia m!nima a la circulacin en la tuber!a.

*uando hay cambios frecuentes en el sentido de la circulacin.

+ara uso con las vlvulas de mariposa, macho, bola, diafragma o deapriete.

AplicacionesServicio para l!quidos o gases.

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


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Ventajas

El diseo del cuerpo se presta para la instalacin de diversos tipos decamisas de asiento.

4enos costosa cuando se necesita resistencia a la corrosin.

uncionamiento rpido. &a sencille# del diseo permite construirlas con dimetros grandes.

Se puede instalar virtualmente en cualquier posicin.

Variaciones

*on camisa completa.

*on asiento blando.

ateriales

*uerpo' acero, acero inoidable, titanio, aluminio, +7*, *+*


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de pistn. +or el ruido que produc!an se dejaron de usar y la soleta sefij al vstago de apriete.

de macho o de bola, con un macho troncocnico o una esfera con unorificio que permite el paso del fluido cuando est alineado con el eje dela conduccin.

de discos cermicos, unos discos cermicos tienen una serie de orificiosque dejan pasar el fluido cuando los de uno y otro coinciden.

de compuerta de mariposa, un disco gira sobre un eje obturando la seccin de paso

del conducto cuando est perpendicular al eje de )ste y dejando pasolibre cuando est paralelo. Se usan en grandes dimetros.

7lvula de escuadra, con apertura y cierre de cuarto de vuelta. Se

utili#an junto a cada punto de agua del hogar as! en caso de aver!a dealg(n aparato no es preciso dejar sin agua al resto de la casa.

Hay adems llaves que sirven para distribuir el agua entre varias tuber!as,vlvulas multiv!a$usadas en calefaccin, en depuracin de piscinas,...%, llavesque cierran el paso del agua a un depsito cuando llega a un cierto nivel elagua, vlvulas de nivel$usadas en las cisternas de los inodoros, p.e.%.

A"#$TR#

El manmetro es un instrumento utili#ado para la medicin de la presin en losfluidos, generalmente determinando la diferencia de la presin entre el fluido yla presin local.

En la mecnica la presin se define como la fuer#a por unidad de superficieque ejerce un l!quido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

&a presin suele medirse en atmsferas $atm%; en el sistema internacional de

unidades $S5%, la presin se epresa en netons por metro cuadrado; unneton por metro cuadrado es un pascal $+a%. &a atmsfera se define como/.160 +a, y equivale a I>/ mm de mercurio en un barmetro convencional.

http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_bolahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_de_discos_cer%C3%A1micos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_compuertahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_tipo_mariposahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_de_escuadra&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_multiv%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_multiv%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_de_nivel&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_bolahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_de_discos_cer%C3%A1micos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_compuertahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_tipo_mariposahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_de_escuadra&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_multiv%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=V%C3%A1lvula_de_nivel&action=edit&redlink=1


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*uando los manmetros deben indicar fluctuaciones rpidas de presin sesuelen utili#ar sensores pie#oel)ctricos o electrostticos que proporcionan unarespuesta instantnea.

Hay que tener en cuenta que la mayor!a de los manmetros miden la diferencia

entre la presin del fluido y la presin atmosf)rica local, entonces hay quesumar )sta (ltima al valor indicado por el manmetro para hallar la presinabsoluta. *uando se obtiene una medida negativa en el manmetro es debidaa un vac!o parcial.

VA&V'&A $ $'R!A

Estas vlvulas se colocan en las l!neas o equipos para evitar un aumentoecesivo de la presin o temperatura del fluido en ellos contenido.

*omposicin y +uncionamiento,

El tipo ms corriente de vlvula limitadora de presin es una vlvula de asiento$normalmente de ngulo% en la que el obturador permanece cerrado por laaccin de un muelle o de un contrapeso. *uando la presin del fluido alcan#aun valor prefijado, se produce la apertura del obturador, que no cierra mientrasla presin no descienda una cierta cantidad bajo dicho valor.

*aracter-sticas,

"l abrir la vlvula, el fluido descarga directamente a la atmsfera $vlvulas deescape libre%, o a trav)s de una tuber!a $vlvulas de escape conducido%.+ara el trabajo adecuado de una vlvula de seguridad, se recomienda que lapresin de trabajo no eceda del J/2 de la presin de apertura. En el caso delas l!neas de descarga de bombas y compresores ,debido a las pulsaciones depresin, hay que aumentar la diferencia entre ambas presiones, para evitaractuaciones errneas de la vlvula.&a presin en la descarga de una vlvula de seguridad puede ser constante$por ejemplo, cuando se descarga a la atmsfera% o variable $debido a la salidadel propio fluido, o a la presin ya eistente en la l!nea de descarga%.

Aplicaciones,



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Se utili#a para limitar la presin o la temperatura de flujos de gases, vapores ol!quidos. +ara liberar grandes cantidades de flujo se emplean los llamadosdiscos de rotura.

Han de observarse las normas siguientes'

KGo debe eistir ninguna vlvula de cierre entre el equipo y la vlvula deseguridad.K&a vlvula de seguridad ha de instalarse lo ms cerca posible del equipo. K8ebe ser accesible y poderse accionar manualmente.KEl caudal que pueda desahogar la vlvula, debe de ser tal que la presin en elequipo no sobrepase el /2 de la masa.KEl ajuste de la vlvula tiene que ser protegido para que nadie pueda alterarlosin conocimiento. K8ebe desahogar a sitio seguro para evitar que ocasione daos.KSuele colocarse una vlvula de seguridad en aquellos servicios que la presin

se eleve por encima de /,0 Ailos cent!metro cuadrado, sobre la presin normaldel servicio.

e pueden clasi+icar en,

KSeg(n su accionamiento'

B 8e muelle o recorte.+ara su funcionamiento manual van provistas de una palanca. Suelen serligeras. *omo desventaja tiene'

&a fuer#a del resorte no permane#ca constante sino aumenta conforme trabajala vlvula.El material del resorte enveje#ca y halla que volver a regular la vlvula.*uando se calienta para dejar salir el vapor, la fuer#a del resorte disminuye.

B 8e contrapeso.Suelen ser t!picas de instalaciones terrestres y estacionarias, ya que son muysensibles a los problemas vibratorios y a los golpes. Suelen ser muyvoluminosas y pesadas, aunque son fciles de probar, levantando elcontrapeso.

KSeg(n la carrera'

B 8e pequea carrera $alivio%B?elief.+ara pequeos caudales a desahogar.

B 8e gran carrera $seguridad%BSafery.+ara grandes caudales a desahogar.Suelen emplearse para vapor o gases. &a carrera es 91 del dimetro delplatillo. Suelen situarse en lugares donde la acumulacin del vapor o del gassuelen ser rpida. " veces es necesario disponer varias vlvulas. Elfuncionamiento de estas vlvulas es que el vapor desahogado se proyecta

sobre un segundo platillo el cual es levantado por la accin del choque delfluido.



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KSeg(n el medio de apertura'

B "ccionado directamente.

B7lvula comandada por vlvula o medios auiliares.

Suelen recibir la orden de abrir o cerrar a trav)s de una vlvula auiliar deseguridad.Suelen componerse de cilindro de trabajo $que va accionado por la vlvulaauiliar% recorte y freno de aceite. *omo hay que evitar la condensacin devapor en el tubo de unin entre la vlvula auiliar y la de seguridad, tendr unaca!da de 6//.

&as vlvulas auiliares suelen estar sometidas a frecuentes aver!as.Estos sistemas se pueden clasificar en dos grupos. En el primero, el vapor quepasa a trav)s de la vlvula de seguridad auiliar, mantiene cerrada la vlvulade seguridad principal, mientras que la presin del sistema se mantenga por

debajo de la presin mima. En el segundo, la vlvula de seguridad no dapaso al vapor a la vlvula principal, mientras la presin en el sistema seainferior a la mima.

!"T$RR'T#R $ R$!#"

-n interruptor de presines un dispositivo para control el)ctrico en el cual laoperacin de los contactos se efect(a a una presin determinada de un l!quidoo gas.

&os interruptores de presin *lase /012estn diseados para utili#arse encircuitos de control para equipos de soldado, mquinas herramienta y sistemasde lubricacin.



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