IMPULSIONES

1. IMPULSIONES Noria árabe, edad media, Córdoba Noria árabe, edad media, Córdoba José Agüera Soriano 2012

2. IMPULSIONES • Instalación • Peligrosidad del aire en conducciones. Ventosas • Punto de funcionamiento. Potencia del grupo • Diámetro económico • Golpe de ariete. Tiempo de anulación del caudal • Dispositivos para reducir el golpe de ariete • Altura de aspiración • Cálculo de una impulsión simple José Agüera Soriano 2012

3. José Agüera Soriano 2012

4. La espectacular Noria Grande, en Abarán (Comunidad Murciana), con sus 12 metros de diámetro, pasa por ser la más grande en funcionamiento de toda Europa. Es capaz de elevar más de 30 litros por segundo.. José Agüera Soriano 2012

5. Tornillo de Arquímedes (siglo III a.C.) José Agüera Soriano 2012

6. Impulsión Bomba José Agüera Soriano 2012

7. Elementos esenciales de una impulsión José Agüera Soriano 2012

8. Elementos esenciales de una impulsión válvula de retención con colador José Agüera Soriano 2012

9. Elementos esenciales de una impulsión válvula de compuerta o similar José Agüera Soriano 2012

10. Elementos esenciales de una impulsión bomba hidráulica José Agüera Soriano 2012

11. Elementos esenciales de una impulsión válvula de retención (antiariete) José Agüera Soriano 2012

12. Elementos esenciales de una impulsión ventosa José Agüera Soriano 2012

13. Elementos esenciales de una impulsión José Agüera Soriano 2012

14. Válvulas de retención para la aspiración José Agüera Soriano 2012

15. Válvulas de compuerta José Agüera Soriano 2012

16. Válvula de compuerta José Agüera Soriano 2012

17. Bomba centrífuga José Agüera Soriano 2012

18. Bombas centrífugas Bomba axial José Agüera Soriano 2012

19. Bombas de pozo profundo José Agüera Soriano 2012

20. Válvulas de retención José Agüera Soriano 2012

21. Aire en conducciones. Ventosas El aire en tuberías, sobre todo en operaciones de llenado, el agua puede alcanzar velocidades elevadas en los tramos descendentes con pendiente pronunciada (en ese momento de llenado se trata de una conducción abierta), y como el aire tiende a circular en sentido ascendente, si no se llena despacio, se formarán enseguida bolsas de aire arriba del agua que ya pasó, que actuarán de tapón a la que viene detrás. Esto puede originar sobrepresiones explosivas en las tuberías (del orden de 3 ó 4 veces la presión máxima admisible en las mismas), y golpes de ariete muy elevados debido a la velocidad del flujo en ese momento. José Agüera Soriano 2012

22. Ventosas Sirven para las purgas de aire, y para el llenado y el vaciado de una instalación. trifuncional purgador llenado o vaciado purgador José Agüera Soriano 2012

23. trifuncional José Agüera Soriano 2012

24. El uso de ventosas en sitios estratégicos es imprescindible. • En los cambios de rasante. • En quiebros pronunciados. • En tramos largos descendentes (500 m). • En tramos largos horizontales, conviene instalar la tubería • con suaves pendientes alternativas, ascendentes (0,2% a 0,3%) • y descendentes (0,4% a 0,6%) . • Junto a válvulas especiales y en los cambios de sección. • Aguas abajo de la válvula a la salida de un depósito. José Agüera Soriano 2012

25. Bombas en paralelo José Agüera Soriano 2012

26. José Agüera Soriano 2012

27. José Agüera Soriano 2012

28. Punto de funcionamiento Curva motriz de la bomba El factor a será generalmente negativo (curva decreciente). a José Agüera Soriano 2012

29. Punto de funcionamiento Curva motriz de la bomba El factor a será generalmente negativo (curva decreciente). Curva resistente a Curva característica de la conducción(curva creciente). José Agüera Soriano 2012

30. La intersección de ambas curvas, que puede determinarse grá- ficamente o analíticamente, seráelpunto de funcionamiento. a José Agüera Soriano 2012

31. Para unas necesidades (H, Q), se buscará una bomba cuya curva motrizpase lo más próximo posible al punto y en la zona de buen rendimiento. José Agüera Soriano 2012

32. Para unas necesidades (H, Q), se buscará una bomba cuya curva motrizpase lo más próximo posible al punto y en la zona de buen rendimiento. Potencia consumida Siendo hel rendimiento de la bomba. José Agüera Soriano 2012

33. Diámetro económico Un menor diámetro origina menor coste de instalación, pero mayores pérdidas en la explotación: mayor coste energético. El diámetro económico será aquel con el que la suma de ambos intereses contrapuestos sea óptima. José Agüera Soriano 2012

34. Diámetro económico Un menor diámetro origina menor coste de instalación, pero mayores pérdidas en la explotación: mayor coste energético. El diámetro económico será aquél con el que la suma de ambos intereses contrapuestos sea óptima. Buscaremos una expresión,C=C(D), que contemple ambos costes. Derivando e igualando a cero se obtiene el diámetro que hace mínima la función. José Agüera Soriano 2012

35. José Agüera Soriano 2012

36. 1.C1 =L·c1= coste de la tubería instalada. a) E.Mendiluce (1966): b) A.Melzer (1964): c) Vibert: José Agüera Soriano 2012

37. 1.C1 =L·c1= coste de la tubería instalada. a) E.Mendiluce (1966): b) A.Melzer (1964): c) Vibert: 2. C2=importe de la bomba instalada. José Agüera Soriano 2012

38. 1.C1 =L·c1= coste de la tubería instalada. a) E.Mendiluce (1966): b) A.Melzer (1964): c) Vibert: 2. C2=importe de la bomba instalada. 3.C3=importe actualizadode la energíaeléctrica a pagar en los taños de vida útil. José Agüera Soriano 2012

39. Fórmula de Mendiluce Sustituyendo en C los términos 1 y 3 (no tuvo en cuenta el término 2, menos influyente), en función del diámetro D, derivando, igualando a cero y despejando D se obtiene: José Agüera Soriano 2012

40. Fórmula de Mendiluce Sustituyendo en C los términos 1 y 3 (no tuvo en cuenta el término 2, menos influyente), en función del diámetro D, derivando, igualando a cero y despejando D se obtiene: D = diámetro en metros f = coeficiente de fricción (fo =0,015) h = rendimiento de la bomba (ho =0,7) a = factor de amortización h = número anual horas de funcionamiento p = precio del kWh c = coeficiente económico de ajuste (c1 =c·Dn) Q = caudal en m3/s José Agüera Soriano 2012

41. De igual forma: Fórmula de Melzer Fórmula de Vibert José Agüera Soriano 2012

42. Propuesta del autor Actualizares sumar los recibos a pagar durante los t años de vida útil de la instalación y traerlos al momento presente, como si de un gasto inicial se tratara, única forma de poderlo sumar a la inversión inicial (es lo contrario a una hipoteca). Actualizando pues el importe A1 del primer año, el A2 de segundo y el de todos los demás, a un interés nominal r, obtenemos, José Agüera Soriano 2012

43. Propuesta del autor Actualizares sumar los recibos a pagar durante los t años de vida útil de la instalación y traerlos al momento presente, como si de un gasto inicial se tratara, única forma de poderlo sumar a la inversión inicial (es lo contrario a una hipoteca). Actualizando pues el importe A1 del primer año, el A2 de segundo y el de todos los demás, a un interés nominal r, obtenemos, En la que A sería variable. José Agüera Soriano 2012

44. Extrapolando datos estadísticos de años anteriores, se ha buscado en ocasiones para A una expresión que diera la variación de precio de la energía para los t años. No es necesario ni conveniente, y a veces un proyecto ha sido rechazado por la Administración con la argumentación de que no juega a futurible. José Agüera Soriano 2012

45. Extrapolando datos estadísticos de años anteriores, se ha buscado en ocasiones para A una expresión que diera la variación de precio de la energía para los t años. No es necesario ni conveniente, y a veces un proyecto ha sido rechazado por la Administración con la argumentación de que no juega a futurible. Es más práctico y correcto utilizarunidades monetarias constantes:; es decir, suponiendo que el precio no varía; a cambio, en la expresión anterior se ha tomar el interés real en lugar del nominal: interés real = interés nominal – inflación José Agüera Soriano 2012

46. Con esta hipótesis, la ecuación anterior adopta la forma, José Agüera Soriano 2012

47. Con esta hipótesis, la ecuación anterior adopta la forma, El adimensional, es el factor de actualización, inverso alfactor de amortización: José Agüera Soriano 2012

48. Fórmula del autor El término 0,5 tiene en cuenta el coste de la bomba. Influye poco cuando la instalación vaya a trabajar muchas horas. José Agüera Soriano 2012

49. Fórmula del autor El término 0,5 tiene en cuenta el coste de la bomba. Influye poco cuando la instalación vaya a trabajar muchas horas. La valoración de c puede resultar laboriosa. El estudio que se ha hecho conduce a una fórmula en la que no interviene c. es la principal aportación del autor José Agüera Soriano 2012

50. Los parámetros c y p son económicos y crecerán en proporción: el cociente p/cvariará pues poco con el tiempo. Cualquier desviación quedaría además minimizada a causa del exponente 0,154 tan pequeño. José Agüera Soriano 2012