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Determinar el punto de instalación de una ventosa |
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Las ventosas o válvulas de aire se ubican en las conducciones de los acueductos en los puntos altos para expulsar el aire. ¿Pero debo instalar ventosas en cada punto alto de una conducción? Para responder a esta pregunta se debe de chequear si en determinado punto que se analiza, puede suceder acumulación de aire.
Las ventosas en las conducciones deben ser instaladas en todos los puntos donde haya la posibilidad de acumulación de aire en la tubería, o sea donde no sea posible su remoción hidráulica. Por lo general se instalan en los puntos altos, pero debe de verificarse su necesidad según la condición de la Remoción hidráulica del Aire.
En líneas generales la verificación de la remoción hidráulica del aire en un tramo descendente aguas abajo debe ser efectuada con las siguientes expresiones:
Donde:
g = Aceleración de la gravedad en m/s2
Vc = Velocidad crítica de remoción de aire en m/s.
D = Diámetro de la tubería en metros
? = Ángulo del tramo descendente aguas abajo con la horizontal
Para que haya la remoción hidráulica de aire, es necesario que la velocidad mínima operacional sea igual o superior a la velocidad crítica Vc. En caso de no existir la remoción hidráulica será necesaria la instalación de ventosas para la remoción mecánica del aire.
Una hoja de cálculo en excel que le permite determinar si en base a este criterio se necesita ubicar una ventosa o no en un punto de una conducción puede ser encontrada en Hoja excel cálculo ubicación de válvula de aire
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Cálculo de pérdidas locales o menores |
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A través de un sencillo ejemplo le mostraremos como cálcular las pérdidas de carga que se generan en una instalación de un macromedidor electromagnetico.
Supongamos nuestra instalación es como sigue en la figura.
El caudal Q = 100 l/s
El diámetro de la tubería D = 12” (300 mm)
Area A = ?D2/4 = 3.14*(0.32)/4= 0.07 m2,
La velocidad V = Q/A = 0.1/0.07 = 1.43 m/s
Las pérdidas las calcularemos para los siguientes elementos (los valores de k son los coeficientes de pérdidas para cada accesorio)
un reducido D2/D1 = 0,8 k1 = 0.2
una expansión D1/D2 = 0.8 k2 = 0.1
4 codos 45 k3 = 0.3
un filtro k4 = 1.2
2 valvulas de compuerta abiertas k5 = 0.15
un macromedidor electromagnético que no genera casi perdidas k6 = 0.1
La formula de perdidas es h = k*V^2/(2g)
K = la suma de todos los coeficientes de pérdidas k = k1 + k2 + 4k3+k4+k5+k6=0.2+0.1+4*0.3+1.2+2*0.15+0.1=3.1
Por lo tanto las pérdidas de carga o presión serían de
H= 3.1*1.43^2/2/9.81 = 0,32 metros
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