Ventosa Conexx Catalogo
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1. en A C Air Valve CONEXX Soluciones T cnicas en Ingenieria Beneficios Nota T cnica Junio 2009 AVC V lvulas Ventosas CONEXX Controls V lvulas Ventosas o de eliminaci n de aire en tuber as a presi n Origen El aire es introducido en los acueductos en aquellos puntos en los cuales la presi n interna se acerca a la presi n atmosf rica Las causas m s frecuentes son Aspiraci n de la bomba durante la puesta en marcha Aspiraci n de la bomba cuando el nivel del l quido est por debajo de la tolva de ingreso de la bomba Aspiraci n dentro del v rtice creado por la bomba Aspiraci n desde una cuenca que contiene aire disuelto o por la falta de v lvulas de retenci n Aire disuelto en cuencas o diques Evacuaci n incompleta de aire durante la puesta en marcha de un acueducto nuevo o durante el llenado de un acueducto despu s de una reparaci n Efectos del aire Este aire se encuentra disuelto en el agua naturalmente absorbido o bajo forma de burbujas y se acumula en los puntos elevados de la conducci n donde al aire atrapado genera una masa fluida que si no es controlada y eliminada puede comprometer seriamente el funcionamiento de la instalaci n provocando reducciones importantes de caudal o hasta parada total del flujo desconexi n de las bombas desconexi n de los sifones golpes de Ariete causados por migraciones descontroladas de bolsas de aire o expansiones contraccion2. Localizaci n y dimensiones de las ventosas A fines de ejemplo hemos representado una conducci n t pica incluyendo las ventosas necesarias para A Entrada de aire en grandes cantidades a trav s del orificio mayor B Salida de aire en grandes cantidades a trav s del orificio mayor C Venteo del aire bajo presi n durante el trabajo D Control de los golpes de ariete durante la fase de llenado r pido y o parada improvisa de las bombas A Entrada del aire a trav s del orificio mayor Generalmente son escogidas con la dimensi n adecuada para proteger las conducciones del vac o que puede resultar debido a la ruptura de la conducci n o debido al bloqueo de una bomba que provoca una separaci n de vena deben ser colocadas en Puntos geom tricos elevados Para la selecci n de la ventosa ser necesario determinar el caudal m ximo en ese punto en caso de ruptura de la conducci n usando la siguiente f rmula con validez en caso de movimiento con r gimen absolutamente turbulento Q 0 278 Chw D 3 J gt Q caudal de agua expresado en m s J pendiente expresada en mm m D di metro expresado en m Cwn coeficiente de resistencia de Hazen Williams que depende del tipo de tuber a que tomemos en consideraci n CONEX Solucions T cnicas en gen enefici Conexx o S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar infofWconexx com ar Cel 011 153 696
3. alto posible sobre la conducci n Mantenimiento Las ventosas tienen un dise o simple y seguro sus rendimientos van en funci n de las condiciones de trabajo y sus componentes internos sometidos a mayor desgaste pueden ser f cilmente sustituidos sin tener que remover el equipo desde la conducci n Para cualquier informaci n podemos enviarles el manual de instalaci n y mantenimiento junto con la entrega de cada v lvula y organizar con los usuarios una charla de mantenimiento preventivo y predictivo Informaci n Adicional Para recibir informaci n adicional charlas t cnicas cursos de capacitaci n u otros temas relacionados con las ventosas no dude en contactar a nuestro departamento t cnico ingenieria conexx com ar Ing Mariano Abbiusi CONEX am E Conexx Controls S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar info conexx com ar Cel 011 153 696 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno CONEX AVC Air Valve CONEXX Soluciones T cnicas en ingeniaria Benenci s CONEX iolucones teccar en ingeniera tente Conexx Controls S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar info conexx com ar Cel 011 153 696 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno
4. 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno E AVC Air Valve CONEXX A A E Una vez obtenido el valor del caudal de agua que est saliendo de la conducci n ser necesario entrar en el gr fico de caudal de aire presente en las fichas t cnicas de cada modelo Air Valve CONEXX AVC y visualizar el valor de la depresi n correspondiente Les recomendamos escojan el di metro que puedan garantizar una depresi n no mayor de 0 1 bar e incluir un coeficiente de seguridad en el desarrollo del c lculo Para una consulta m s r pida con un DN y una pendiente dados hemos trazado los caudales indicativos resultantes del desag e libre y obtenidas mediante los valores de escabrosidad m s comunes de forma tal que sea posible individualizar su ventosa adecuadamente Si solo dispone de datos de dise o podemos atenderlo en ingenieria Wconexx com ar Cambios de pendientes negativas Son definidos como un incremento de la pendiente del tramo descendente o como una disminuci n de pendiente del tramo ascendente En caso de ruptura de la conducci n o apertura de la descarga inmediatamente a la salida o con la detenci n de la bomba se verifica en estos puntos la formaci n de una cavidad gaseosa que ser igual a la diferencia de caudal entre las dos pendientes El caudal de aire Qc de la cavidad gaseosa que es necesario evacuar ser determinado por la ecuaci n Qc Q2 Q1 Donde Q2 indica el caudal en el tramo de pendiente mayo
5. n de trabajo si la fuerza resultante fuese superior al peso del flotador ste ser a empujado y aplastado contra la tolva y el venteo no podr a tener lugar Este es el motivo debido al cual la misma ventosa con 10 bar podr montar una tolva con orificio mayor que con 25 bar Para completar la secci n consideraremos til introducir velozmente algunas indicaciones referidas al m todo de c lculo que es necesario seguir para conocer el caudal de aire a ser venteado que debe ser expulsado de una conducci n Caudal de aire a trav s de la tolva de venteo Cuando la presi n de la conducci n es superior respecto al valor m nimo de funcionamiento de la ventosa de aire que se acumula durante la operaci n se desprende desde la tolva seg n la ley de expansi n adiab tica Visto el DN de la tolva de venteo la velocidad del aire alcanza casi inmediatamente el valor del sonido les rogamos consultar los gr ficos reportados en las fichas t cnicas correspondientes a cada modelo de ventosa Air Valve CONEXX AVC para mayores detalles sobre el tema NS Conexx Controls S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar infofWconexx com ar Cel 011 153 696 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno E AVC Air Valve CONEXX M E Para un c lculo indicativo a fin de determinar la cantidad de aire a ser venteado el 2 del agua provee un dato inicial absolutamente correc
6. de admisi n y descarga de aire dependiendo del dise o de la configuraci n interna de la dimensi n del orificio mayor del peso y de la dimensi n del flotador de la diferencia de presi n admitida a trav s del orificio mayor etc En la selecci n de las ventosas es necesario tomar en cuenta los datos siguientes Secci n de pasaje que debe ser lo m s amplio posible para garantizar la mayor admisi n de aire en caso de ruptura de las conducciones Caudal en ingreso ser necesario buscarlo en las curvas que est n entregadas en la ficha que corresponde a cada modelo y di metro con un AP m x no mayor de 0 1 bar sobre el orificio TAE Conexx Controls S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar info conexx com ar Cel 011 153 696 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno CONEX E AVC Air Valve CONEXX A A E Caudal a la salida debe ser limitado a un AP de aproximadamente 0 05 bar sobre el orificio mayor y con una velocidad de llenado m xima de 0 4 mt seg Esto porque una velocidad mayor puede generar golpes de ariete durante la fase de cierre altamente destructivos para el sistema An lisis detallado de las informaciones provistas por el fabricante En algunos casos en particular es necesario que las ventosas que se est n considerando dispongan de automatismos que limiten el golpe de ariete causado por los llenados r pidos
7. es sin control de las mismas aumento de las p rdidas de carga generales que a su vez requieren mayor potencia de las bombas aumentando costos aumento de la corrosi n interna de las tuber as met licas etc En verdad por cuanto lo antes comentado el aire debe ser venteado y salir en grandes cantidades desde una conducci n en funcionamiento y es sumamente importante que el mismo pueda entrar para evitar problemas de presi n subpresiones que pueden generar el colapso de una tuber a flexible Cuando nos encontremos en presencia de una ruptura con abundante expulsi n de agua con respecto al valor del caudal en r gimen operaciones de carga incontroladas y accidentales E Conexx Controls S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar infofWconexx com ar Cel 011 153 696 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno en A C Air Valve CONEXX Soluciones T cnicas en Ingenieria Beneficios Para resolver estos problemas ser necesario a Dise ar un trazado que permita la reuni n del aire en los puntos m s elevados b Efectuar una selecci n correcta de las ventosas a utilizar y cu les ser n las funciones de las mismas a fin de no sobredimensionarlas c Localizar y dimensionar las ventosas apropiadamente Trazado Todas las conducciones deben ser dise adas en forma tal que sea creado un trazado con diente de sierra con
8. inclinaciones que van desde 2 3 por mil para los tramos con pendiente en subida y al 5 6 por mil en los que descienden Esta conformaci n facilita la acumulaci n del aire en los puntos elevados y su consiguiente eliminaci n a trav s de las ventosas y no permite el avance de la bolsa de aire en los tramos con pendiente mayor Desaconsejamos dise ar y colocar las conducciones en forma perfectamente lineal ya que el aire no obtendr a un punto de acumulaci n sino que m s bien vagar a sin control y en cantidades siempre mayores dentro de la conducci n y un accidente o por ejemplo el hundimiento del terreno favorecer a la migraci n de este aire hacia un punto indeseado Como veremos m s adelante una atenci n particular debe ser prestada a los casos de cambio de pendiente a los puntos de elevaci n m xima del trazado a la salida de compuertas abiertas parcialmente o de cambios de di metro as como es necesario prestar mucha atenci n a la velocidad Por tanto es responsabilidad del dise ador el de realizar un trazado que favorezca la acumulaci n del aire de manera tal que sea posible eliminarla con ventosas autom ticas propiamente colocadas En lo p rrafos siguientes hemos tratado en forma muy veloz de analizar el problema y de proveer algunas sugerencias para una primera definici n de tama o apropiado de los equipos Selecci n de la ventosa Es normal especificar una ventosa seg n su di metro sin considerar su capacidad
9. r y Q1 el caudal en el tramo de pendiente inferior calculados seg n la f rmula de la p gina precedente Tramos ascendentes largos Si el tramo ascendente es largo adem s de colocar la ventosa en las zonas m s elevadas de la secci n es aconsejable instalar una cada 600 1000 mts para garantizar la expulsi n y el ingreso durante las operaciones de llenado y drenaje de la red El c lculo debe siempre basarse sobre las rupturas de las conducciones la apertura de las descargas o el bloqueo de la bomba Tramos descendentes largos La selecci n y la colocaci n de las ventosas son exactamente las mismas que para los tramos ascendentes Tramos horizontales largos Idealmente una conducci n debe tener una pendiente de 2 3 de mm m para facilitar movimientos de aire que tienden a llegar a los puntos m s elevados Las secciones horizontales largas deben ser evitadas lo m s posible si no lo es les aconsejamos colocar una ventosa cada 600 1000 mts con dimensiones seg n el c lculo de llenado de la conducci n NS Conexx Controls S R L Los Troncos 989 Ezeiza 1804 Provincia de Buenos Aires Argentina 5411 4234 8308 www conexx com ar infofWconexx com ar Cel 011 153 696 3555 Fax 011 4386 3704 Skype analia andorno E AVC Air Valve CONEXX A A E Estaci n de bombeo Aguas abajo de la v lvula de retenci n La ventosa debe tener un caudal equivalente al de la bomba Asumamos por hip tesis el apagado involun
10. tario y abrupto de la misma Las ventosas convencionales colocadas en este punto tienen la posibilidad de controlar la expulsi n de aire cuando la vena comienza a reunirse y por tanto tienden a provocar golpes de ariete Para prevenir este fen meno son colocadas ventosas con grandes entradas o salidas controladas de aire tales como nuestro AVC F Antigolpe B Descarga de aire a trav s del orificio mayor Sobre la base de los gr ficos reproducidos para cada modelo de ventosa estaremos en condiciones de determinar exactamente las cantidades de aire expulsadas durante el llenado de las conducciones y la sobrepresi n asociada a ella Aconsejamos limitar la velocidad de llenado a 0 4 mts seg Y en cada caso no sobrepasar como AP sobre la ventosa 0 05 bar para evitar as golpes de sobrepresi n causados por un cierre repentino con la llegada del agua C Venteo del aire bajo presi n El venteo de aire bajo presi n desde cada ventosa depende de la existencia de una relaci n cr tica entre el aire acumulado y la masa del flotador En el interior del equipo de hecho el aire y el agua bajo presi n desarrollan sobre la superficie del flotador una presi n igual y contraria que se anula con excepci n de la secci n que est en contacto con el orificio que sujeto a la presi n atmosf rica no puede compensar el empuje vertical desde abajo El flotador por tanto queda sometido a una fuerza F AxP donde A es rea de tolva P presi
11. to aunque tal porcentaje var a notablemente en funci n de la temperatura Para mayores detalles sobre el tema rogamos contactara nuestro departamento t cnico D Control de los golpes de ariete En el caso de corte abrupto de un equipo de bombeo se verifica la propagaci n de una onda de depresi n en el momento en el cual sta encuentra a la conducci n es en ese punto y en ese preciso instante tendremos presi n negativa Las ventosas de Air Valve CONEXX AVC tienen como finalidad evitar que se presenten este fen meno garantizando la entrada de grandes cantidades de aire limitando as la depresi n y controlando su salida por medio de un sistema complejo pero de eficacia comprobada Instalaci n Antes de la instalaci n proceder con la limpieza de las conducciones para evitar que cuerpos extra os tales como piedra o material de construcci n puedan da ar a la ventosa Las ventosas deben ser montadas en el interior de una c mara suficientemente amplia y f cilmente accesible para efectuar operaciones de mantenimiento y permitir su control adem s deben ser colocados en posici n rigurosamente vertical y sobre una TEE de derivaci n adem s de contar con la aislaci n correspondiente La c mara debe tener una descarga para limpiezas eventuales de la ventosa y por lo menos un tubo de ventilaci n para introducir o descargar aire y ventilar la misma A fines de garantizar la eficiencia m xima aconsejamos colocar la ventosa lo m s
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