Diseño y construcción de un equipo de laboratorio para modelar el funcionamiento de válvulas de aire y de purga en conductos a presión
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Date
2019
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Publisher
PUCE - Quito
Abstract
A nivel mundial se llega a involucrar los costos de hasta $ 4.000 millones en energía para sistemas hidráulicos. Los sistemas de bombeo no han sido diseñados para mover aire, como consecuencia, existe mayor tiempo de operación y mayor costo” (A.R.I, 2012, pág. 116). En caso de que exista aire en el sistema de conducción, se debe eliminar el aire para que los tubos puedan funcionar llenos de agua. La presencia de aire puede provocar el aumento de carga necesaria para lograr un caudal determinado. En las inclinaciones de los sistemas de conducción se pueden acumular bolsas de agua por la tendencia que el aire tiene a subir e ir en contra del flujo además de acumularse en accesorios y derivaciones. (Corcos, Aire en tuberías de agua, 2005, pág. 3) Los elementos generalmente utilizados para el ingreso o salida de aire son las válvulas de aire. En la actualidad sirven de guía, los manuales como el American Water Works Association o catálogos de fabricantes, para la selección del diámetro adecuado de la válvula de aire y su ubicación óptima. 1.2 Justificación El objetivo de una línea de conducción de agua, independientemente de su propósito, es transportar el fluido con las menores pérdidas de carga y lograr un modo de trabajo eficiente con los mayores beneficios al menor costo posible. La acumulación de aire en la parte superior del área transversal del tubo de la línea de conducción genera que el área dispuesta para el líquido se reduzca y por ende se genere una mayor potencia en la bomba. La aplicación de válvulas de aire en una red de este tipo genera una mayor eficiencia. Por este motivo, el diseño y construcción del modelo hidráulico de una línea de conducción presurizada a escala ayudará a demostrar el beneficio en el funcionamiento general del sistema, y se podrá comprender, y analizar los fenómenos hidráulicos y el comportamiento del flujo y los componentes en dicha obra. Este modelo permitirá entender el comportamiento de las válvulas de aire y de purga y sus funciones. Además, se podrá realizar una comparación de costos de operación del sistema equipado con válvulas analizando sus resultados, frente a un sistema típico convencional que carece de ellas. De igual manera, aportará al proyecto de la implementación del Laboratorio de Hidráulica y Sanitaria de la Facultad de Ingeniería Civil de la PUCE. En este modelo hidráulico se podrá realizar prácticas de laboratorio aportando a la enseñanza experimental de los estudiantes.
Description
Keywords
Válvulas - Dinámica de fluidos, Hidráulica, Presión, Maquinaria de bombeo, Modelo hidráulico