En nuestra pagina web de irriqulture, comentamos los principios básicos del golpe de ariete y se explica el manejo de la aplicación Hydra Calculus para calcularlo. Ahora vamos a tratar de un dispositivo para la eliminación (o atenuación) del golpe de ariete, es una válvula hidráulica llamada “Anticipadora de Onda“. El nombre que recibe este tipo de válvula nos descubre el secreto del principio de su funcionamiento, “Anticipadora de Onda”, que se anticipa a la “Onda”, o al golpe de ariete y mas en concreto a la “onda positiva”. Entonces esto significa que existe mas de una “onda”, efectivamente, hay dos tipos de ondas, las onda positivas que van en sentido ascendentes y las ondas negativas que lo hacen al contrario. La onda positiva máxima es el golpe de ariete. Vamos a ver una simulación lenta de como se produce un golpe de ariete. Observar las sucesiones de ondas positivas y negativas, que lo primero que se produce es la negativa mínima antes de la positiva máxima y que en muchas ocasiones las ondas negativas “caen” por debajo de la linea de la conducción, esto significa que la presión esta por debajo de la atmosférica y es imprescindible facilitar la entrada de aire (mediante ventosas de efecto cinético) ya que existe el riesgo de rotura de la tubería por colapso.

grafica de un golpe de ariete

El truco está en que antes de la primera onda positiva se produce siempre la onda negativa. Y es la onda negativa, previa a la positiva, la que detecta la válvula. Cuando el piloto anticipador o piloto de mínima, detecta la onda negativa, la válvula abre y descarga a la atmósfera igual que una válvula de alivio rápido. La diferencia principal con las válvulas de alivio es que las anticipadoras abren antes de producirse la onda positiva y la debilitan.

Las válvulas de alivio no sirven para eliminar el golpe de ariete ya que la onda positiva es tan rápida que no les da tiempo de abrir.

Las anticipadoras debilitan y ralentizan la onda positiva máxima. En algunos casos, la onda positiva máxima no llega a alcanzar ni siquiera la presión de trabajo. Como seguridad se añade siempre el piloto de máxima, realmente es el mismo piloto que el de las válvulas de alivio, pero en el caso que actúen, si funcionan pues la onda ya viene más lenta y debilitada.

Veamos ahora una foto de una instalación:

detalle de los tres pilotos de una valvula anticipadora de onda

Resumiendo, en una válvula anticipadora son necesarios, en un principio, dos pilotos:

N

Piloto de mínima o anticipador que abre por debajo de la presión que este tarado, se suele ajustar 5-10 mca por debajo de la presión estática. En nuestro ejemplo, la presión estática era 60 mca por lo que lo ajustamos a 50 mca. Estaría abierto desde 50 mca y menores que 50 mca.

N

Piloto de máxima o alivio que abre por encima de la presión que este tarado, se ajusta 5-10 mca por encima de la presión dinámica (trabajo). En el ejemplo como la presión de trabajo era 76 mca, lo ajustamos a 86 mca. Estaría abierto desde los 86 mca hacia arriba.

Este es el esquema habitual de una válvula anticipadora de onda. Pero para nosotros tiene un grave inconveniente: Que pasa cuando, una vez que ha actuado, la presión se queda por debajo de los 50 mca? Por debajo de los 50 mca y menor, el piloto anticipador está abierto y la válvula permanece abierta…., hasta que descarga o vacía completamente la conducción. Esto es especialmente grave en las conducciones de diámetros grandes de tuberías y longitudes largas. Observemos con detalle el pilotaje de la instalación de la imagen principal del artículo:

detalle de pilotaje de valvula anticipadora y calderin temporizador

Vemos que hay tres pilotos y un “calderín” o depósito. Para que sirve el tercer piloto y el depósito?

Evidentemente es para evitar que se descargue la conducción cuando la presión final queda por debajo de la presión de tarado del piloto anticipador. Tenemos que decir que no siempre sucede esto, lo mismo que no siempre actúa el piloto de máxima. Depende de muchos factores que no vamos a analizar aquí, pero como tampoco somos capaces de saberlo “a priori”, nuestra misión es asegurarla para cualquier condición.

El calderín funciona como temporizador o “timer”, cuando el piloto anticipador está abierto, va llenando el depósito, una vez que se llene, la válvula se cierra ya que el tercer piloto o piloto “antivaciado” también está cerrado.

El volumen del calderín junto con la regulación de la válvula de aguja, determina el tiempo que estará abierta la válvula.

pilotos de la valvula anticipadora de onda con calderin acumulador

La presión de tarado del piloto “antivaciado” es muy próxima a la del anticipador. Personalmente lo ajustamos varios metros por debajo del anticipador. El piloto está cerrado por debajo de su tarado y abierto por encima. Significa que cuando la presión sube por encima de la estática, el piloto descarga o vacía el calderín, y lo deja habilitado para una siguiente onda, en caso de producirse.

Aquí tenéis algunas variaciones de instalaciones:irriqulture, asistencias tecnicas en valvulas hidraulicas.

Lo común son los tres pilotos, el caderín, el manómetro, las válvulas de aguja (para regular las velocidades de apertura y cierre de la válvula), la ventosa para facilitar el llenado y vaciado del calderín, y las válvulas de corte para mantenimiento y puesta en marcha.

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