Secado por Enfriamiento

Secado por Enfriamiento:

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basa en el principio de una reducción de la temperatura del punto de roció.

Se entiende por temperatura del punto de roció aquella a la que hay que enfriar un gas, al objeto de que se condense el vapor de agua contenido. El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfría mediante aire seco y frio proveniente del intercambiador de calor (vaporizador)

Secador por Enfriamiento

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor, a través del separador.

Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigorífico (vaporizador) y se enfría mas hasta una temperatura de unos 274,7 °K (1,7 °C). En este proceso de elimina por segunda vez el agua y aceite condensados.

Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino, al objeto de eliminar nuevamente partículas de suciedad.

Secado por Adsorción

Secado por Adsorción:

Este principio se basa en un proceso físico

(Adsorber: Depositación de sustancias sobre la superficie de cuerpos sólidos)

Secador por Adsorción

El material de secado es granulosos con cantos vivos o en forma de perlas. Se compone de casi un 100% de dióxido de silicio. En general se le da el nombre de “Gel”

La misión del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua. El aire comprimido húmedo se hace pasar a través del lecho del gel, que fija la humedad.

La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada. Si está saturado, se regenera de forma simple. A través del secador se sopla aire caliente, que adsorbe la humedad del material secado

El calor necesario para la regeneración puede aplicarse por medio de corriente eléctrica o también con aire comprimido caliente

Disponiendo en paralelo dos secadores, se puede emplear uno para el secado del aire, mientras el otro se regenera (soplando con aire caliente)

Secado por Absorción

Secado por Absorción:

El secado por absorción es un procedimiento puramente químico. El aire comprimido pasa a través de un lecho de sustancias secantes. En cuanto al agua o vapor de agua entra en contacto con dicha sustancia, se combina químicamente con esta y se desprende como mezcla de agua y sustancia secante.

Secador por Absorción

Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absorbedor. Ello se puede realizar manual o automáticamente.

Con el tiempo se consume la sustancia secante, y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4 veces al año)

Al mismo tiempo, en el secador por absorción se separan vapores y partículas de aceite. No obstante, las cantidades de aceite, si son grandes, influyen en el funcionamiento del secador. Por esto conviene montar un filtro fino delante de este.

El procedimiento de absorción se distingue:

- Instalación simple

- Reducido desgaste mecánico, porque el secador no tiene piezas móviles

- No necesita aportación de energía exterior

Turbocompresores

Trabajan según el principio de la dinámica de los fluidos, y son muy apropiados para grandes caudales. Se fabrican de tipo axial y radial.

Turbocompresores Axial y Radial

El aire se pone en circulación por medio de una o varias ruedas de turbinas. Esta energía cinética se convierte en una energía elástica de compresión.

Compresor Axial

En el compresor de tipo Axial, la rotación de los alavés acelera el aire en sentido axial de flujo. Se construyen hasta 20 etapas de compresión (20 rodetes). El campo de aplicación de este tipo de compresor alcanza caudales desde los 200.000 a 500.000 m/h y presiones de 5 bar, raramente usados en neumática industrial.

Compresor Radial

En el de tipo Radial, la aceleración progresiva de cámara a cámara en sentido radial hacia afuera; el aire en circulación regresa de nuevo al eje. Desde aquí se vuelve a acelerar hacia afuera.

La fuerza centrifuga que actúa sobre el aire lo comprime contra la cámara de compresión. Puede ser de una o varias etapas de compresión consecutivas, alcanzándose presiones de 8 bar y caudales entre 10.000 y 20.000 m/h. son maquinas de alta velocidad, siendo esta un factor fundamental en e funcionamiento ya que está basado en principios dinámicos, siendo la velocidad de rotación del orden de las 15.000 a 20.000 rpm y aun mas.

Compresores de Embolo Rotativo

Consiste en un embolo que está animado de un movimiento rotatorio. El aire es comprimido por la continua reducción del volumen en un recinto hermético

Compresor Rotativo Multicelular

Compresor de Paletas

El rotor excéntrico gira en el interior de un cárter cilíndrico provisto de ranuras de entrada y de salida.

Las ventajas de este compresor residen en sus dimensiones reducidas, su funcionamiento silencioso y su caudal prácticamente uniforma y sin sacudidas.

El rotor está provisto de un cierto número de aletas que se deslizan en el interior de las ranuras y forman las células con la pared del cárter. Cuando el rotor gira, las aletas son oprimidas por la fuerza centrifuga contra la pared del cárter, y debido a la excentricidad el volumen de la celular varia constantemente.

Compresor de Tornillo Helicoidal, de dos ejes

Dos tornillos helicoidales que engranan con sus perfiles cóncavos y convexos impulsan hacia el otro lado el aire aspirando axialmente

Compresor de Tornillo Helicoidal

El tornillo macho posee 4 entradas y la hembra 6, el macho cumple prácticamente la misma función que el pistón de un compresor y la hembra la del cilindro. En su rotación los perfiles del macho se introducen en los huecos del tornillo hembra desplazando el aire axialmente, disminuyendo su volumen y por consiguiente aumentando su presión. Los perfiles se llenan de aire por un lado y descargan por el otro en sentido axial.

Los dos rotores no están en contacto entre sí, de modo tal que tanto el desgaste como la lubricación resultan mínimos. Esto se logra a través de un juego de engranajes que mantiene el sincronismo de giro de los rotores y evita que estos presionen unos contra otros, asegurándose la estanqueidad necesaria por la estrecha tolerancia de los juegos que existen entre ellos y la de estos con la carcasa.

Compresor Roots

Compresor Root

En estos compresores, el aire es llevado de un lado a otro sin que el volumen sea modificado. En el lado de la impulsión, la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los émbolos rotativos.

Un juego de engranajes acciona los rotores en forma sincrónica y evita que se rocen entre sí. Resultan apropiados cuando se requiera aire comprimido a bajas presiones completamente libre de rastros de lubricante.

Compresores de Embolo Oscilante

Compresor de Pistón

Este es el tipo de compresor mas difundido actualmente.

Es apropiado para comprimir a baja, media o alta presión. Su campo de trabajo se extiende desde unos 100 kPa (1 Bar) a varios miles de kPa (Bar)

Compresor de Pistón

Para obtener el aire a presiones elevadas, es necesario disponer varias etapas compresoras. El aire aspirado se somete a una compresión previa por el primer émbolo, seguidamente se refrigera, para luego ser comprimido por el siguiente embolo. El volumen de la segunda cámara de compresión es, en conformidad con la relación, más pequeño. Durante el trabajo de compresión se forma una cantidad de calor que tiene que ser evacuada por el sistema de refrigeración.

Los compresores de émbolo oscilante pueden refrigerarse por el aire o por agua, y según las prescripciones de trabajo las etapas que se precisan son:

Hasta 400 kPa (4 bar), 1 etapa

Hasta 1500 kPa (15 bar), 2 etapas

Más de 1500 kPa (15 bar), 3 etapas o más

No resulta siempre económico, pero también puede utilizarse compresores

De 1 etapa, hasta 1200 kPa (12 bar)

De 2 etapas, hasta 3000 kPa (30 bar)

De 3 etapas, hasta 22000 kPa (220 bar)

Compresor de Membrana

Compresor de Membrana

Este tipo forma parte del grupo de compresores de embolo. Una membrana separa el embolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por lo tanto, en todo caso, el aire comprimido estará exento de aceite.

Estos compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias, farmacéuticas y químicas.

Propiedades y Funciones del Aire Comprimido

Ventajas

• Abundante: Esta disponible para su compresión prácticamente en todo el mundo, en cantidades ilimitadas

• Transporte: El aire comprimido puede ser fácilmente transportado por tuberías, incluso a grandes distancias. No es necesario disponer de tuberías de retorno

• Almacenable: No es preciso que un compresor permanezca continuamente en servicio. El aire comprimido puede almacenarse en depósitos y tomarse de estos. Además se puede transportar en recipientes (Botellas)

• Temperatura: El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura; garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas extremas

• Antideflagrante: No existe ningún riesgo de explosión ni incendio; por lo tanto, no es necesario disponer instalaciones antideflagrantes, que son caras

• Limpio: El aire comprimido es limpio y, en caso de faltas de estanqueidad en tuberías o elementos, no produce ningún ensuciamiento. Esto es muy importante, por ejemplo, en las industrias alimenticias, de la madera, textiles y del cuero

• Constitución de los elementos: La concepción de los elementos de trabajos es simple y, por tanto de precio económico

• Velocidad: Es un medio de trabajo muy rápido y, por eso permite obtener velocidades de trabajo muy elevadas. (La velocidad de trabajo de los cilindros neumáticos pueden regularse sin escalones)

• A prueba de Sobre-cargas: Las herramientas y elementos de trabajo neumáticos pueden utilizarse hasta su parada completa sin riesgo alguno de sobrecarga

Desventajas

• Preparación: El aire comprimido debe ser preparado, antes de su utilización. Es un preciso eliminar impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes)

• Compresible: Con aire comprimido no es posible obtener para los émbolos velocidades uniformes y constantes

• Fuerza: El aire comprimido es económico solo hasta cierta fuerza. Condicionado por la presión de servicio normalmente usual de 700 kpa (7 bar), el límite también en función de la carrera y la velocidad, es de 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000 kp)

• Escape: El escape de aire produce ruido. No obstante, este problema ya se ha resuelto en gran parte, gracias al desarrollo de materiales insonorizantes

• Costo: El aire comprimido es una fuente de energía relativamente cara; este elevado coste se compensa en su mayor parte por los elementos de precio económico y el buen rendimiento (candencias elevadas)

Ventajas de la Hidráulica

Hola a todos como todos sabrán hoy en día una de los sistemas que mas se utilizan el maquinaria el la hidráulica es por esto que les traigo la razón por que se utiliza este sistema en la mayoría de los equipos de las distintas áreas de trabajo como: minería, forestal, construcción, marina etc.

• Velocidad Variable:

La mayoría de los motores eléctricos trabajan a una velocidad constante. También es deseable operar maquina a una velocidad constante. Sin embargo, el actuador (Lineal o Rotatorio) de un sistema hidráulico puede ser dirigido a infinidad de velocidades variables al variar el abastecimiento de la bomba o usando una válvula de control de flujo 

• Reversible:

Algunos de los primeros impulsores son reversibles. Y esos que son reversible normalmente se les baja la velocidad hasta un paro total antes de invertirlos. Un actuador hidraulico puede ser invertido en plena operacion sin que se dañe. Una válvula direccional de 4 pasos o una bomba reversible pueden dar el control de inversión, mientras que una válvula de alivio de presión protege los componentes de la presión excesiva

• Protección de Sobrecarga:

La válvula de alivio de presión de un sistema hidráulico lo protege del daño que causa la sobrecarga. Cuando la carga excede el ajuste de la válvula, el abastecimiento de la bomba es dirigido al tanque con limites definidos de acuerdo a la torsión o fuerza de salida. La válvula de alivio de presión también da los medios para ajustar una maquina para una cantidad especifica de torsión o fuerza, como en la operación de sujetar o abrazar una pieza

• Paquetes Pequeños:

Los componentes hidráulicos a causa de sus altas velocidades y la compatibilidad de su presión, pueden dar una alta fuerza de salida siendo estos muy pequeños y ligeros.

• Pueden ser Detenidos:

Parar un motor eléctrico causaría daños o fundiría un fusible. Igualmente las maquinas no se pueden parar sin la necesidad de volver a prender. Sin embargo, un actuador hidráulico puede ser detenido sin causar daños cuando este sobrecargado y arrancara inmediatamente cuando le reduzcan la carga. Mientras este parado, la válvula de alivio simplemente desviara el abastecimiento de la bomba a tanque. La única perdida causada sera el desperdicio de caballos de fuerza

Válvula Divisora de Flujo

• Propósito:

Para dividir en forma igual el flujo de aceite de una bomba simple sin tener en cuenta la diferencia de las restricciones en las salidas, permitiendo que se suministren dos circuitos simultáneamente con aceite de una sola bomba

Válvula Divisora de Flujo

• Construcción:

Carrete perforado para admitir aceite en el centro y después una perforación lateral para dirigir el aceite a cada salida

• Funcionamiento:

Con ambas salidas con restricción similar al aceite que sale de los pasadizos de salida en el cuerpo, el carrete divisor de flujo estará equilibrado en el centro del cuerpo

Cuando el operador restringe una salida aplicando un freno o el embrague de dirección y desestabiliza el flujo equilibrado, una elevación de presión hace que el carrete se mueva al lado de la baja presión

El carrete por si mismo restringe entonces el flujo de aceite desde la bomba y hace que haya una elevación de presión igual a la restricción causada por la acción del freno o embrague

Entonces el flujo de aceite de las dos salidas es igual

• Localización de Averías:

Presión de aceite baja cuando se aplica un freno, pero cuando se accionan ambos frenos presión normal

1. Válvula atascada en posición central – Limpie o cambie

Presión de freno baja

1. Ajuste baja de la válvula de alivio principal – Saque y reajuste
2. Ajuste bajo de la válvula de alivio freno – Cambie el resorte

Válvula de Retención, Unidireccional o Check Simple

• Propósito:

Controlar el aceite para que fluya solamente en una dirección

Válvula Unidireccional o Check

• Construcción:

Resorte y válvula con asientos cónicos; a veces se utiliza una bola en vez de una válvula. En otros circuitos la válvula de retención esta libre (Sin resorte) o tiene un orificio en la válvula

• Funcionamiento:

La válvula levanta el asiento y controla el flujo cuando se sobrepasa la fuerza del resorte

• Localización de Averías:

Algún implemento de la maquina baja levemente cuando se selecciona la posición de levante

1. Asiento gastado – Recorte o cambio
2. Válvula gastada – Cambie
3. Resorte roto – Cambie
4. Válvula contaminada – Limpie

Válvula de Alivio de Presión Tipo Restrictor

Espero que les guste este nuevo post, otro tipo de variación de la tan utilizada Válvula de Alivio. Esta variación nos permite que la descarga sea mucho mas suave y mas precisa.

• Propósito:

Para restringir inicialmente el flujo de la bomba y establecer la presión del sistema

Válvula de Alivio Tipo Restrictor

• Construcción:

Válvula con un orificio y una cámara abierta al resorte y flujo de presión de la bomba. Algunos tienen un pistón o embolo en la cámara del orificio

• Funcionamiento:

La válvula crea restricción al flujo de la bomba bloqueando la salida.

Cuando el sistema se llena, se eleva la presión a través del orificio en la cámara y mueve a la válvula contra el resorte hasta que se abre la salida

El aceite puede entonces pasar la válvula para limitar la elevación de presión

Se utiliza un pistón o embolo en el orificio de la cámara para permitir que un resorte ligero controle la acción de la válvula porque el aceite de presión actúa en una zona reducida

Se puede utilizar un levanta válvulas para amortiguar la acción de la válvula reduciendo su proporción de cerrado

• Localización de Averías:

Baja Presión:

1. Calces insuficientes – Agregue y ajuste
2. Calces blandos y gastados – Cambie con calces endurecidos apropiadamente
3. Resorte inadecuado o roto – Cambie
4. Falta de embolo – Cambie
5. Pasadizos de drenaje detrás del embolo bloqueados – Limpiar

Presión Alta:

1. Demasiados Calces – Saque y ajuste
2. No entra presión en el orificio – Limpiar orificio bloqueado
3. Válvula atascada en al perforación – Cambie si esta deteriorado
4. Embolo atascado en la válvula – Limpie y cambie
5. Resorte inadecuado – Drene y enjuague el sistema

Operación Irregular:

1. Resalto de la válvula de alivio gastado debido a abrasivos finos en el aceite – Determinar el origen de los abrasivos, y cambiar piezas gastadas
2. Agarrotamiento intermitente – Suelte la válvula en la perforación

Válvula de Alivio Presión Pilotada o con Pilotaje

Hola a todos de nuevo, en este nuevo post les trigo una variación de la Válvula de Alivio, en la cual tiene una conexión para ser pilotada para permitir el paso del flujo a descarga.

• Propósito:

Limitar la presión máxima

Proteger el sistema hidráulico de la presión creada por una carga excesiva o un tubo bloqueado

Válvula de Alivio Pilotada

• Construcción:

Válvula piloto, dos resortes y válvula de descarga con orificio

• Funcionamiento:

El aceite entra a la caja de la válvula de alivio y fluye a través del orificio de la válvula de descarga para hacer contacto con la válvula piloto

Cuando la presión de aceite se eleva hasta el ajuste de la válvula de alivio, la válvula piloto se abre y descarga el aceite desde la cámara del resorte de la válvula de descarga

Como hay mas aceite puede sobrepasar la válvula piloto que a través del orificio de la válvula de descarga, se disminuye la presión en la cámara del resorte de la válvula de descarga.

Entonces la válvula de descarga se mueve hacia arriba permitiendo que el flujo pleno de la bomba se descargue en el tanque

Las perforaciones de regulación en la base de la válvula de descarga permiten una descarga suave

• ¿Porque se Utilizan?

Menos vibración

Puede pasar rápidamente mayor volumen de aceite a través de una lumbrera de descarga grande, mediante la utilización de solamente un resorte y una construcción mecánica pequeña

Contiene una presión uniforme con una amplia proporción de flujo distinto

• Localización de Averías:

Ajuste a Presión Alta

1. Demasiados calces – Sacar y reajustar
2. Resorte inadecuado en la válvula piloto – Reemplazar
3. Flujo excesivo de la bomba – Aparear la válvula con la bomba

Ajuste de Presión Baja

1. Insuficientes calces – Agregar y reajustar
2. Material extraño atascado debajo del asiento de la válvula piloto – Desarmar y limpiar
3. Fugas desde la cámara de la válvula de descarga – Reemplazar sellos anulares
4. Asiento de válvula piloto gastado – Reemplazar
5. Reten del resorte de la válvula piloto flojo – Armar correctamente
6. Válvula de descarga atascada abierta – Liberar la válvula en la perforación

Operación Irregular

1. Válvula de descarga adherida – Verificar si la perforación esta deformada, y verificar si hay material extraño en el aceite
2. Válvula piloto gastada – Reemplazar

Válvula de Alivio Presión Simple

Hola a todos de nuevo, ahora les traigo la principal válvula de seguridad en un circuito hidráulico, que es la Válvula de Alivio Simple obviamente esta no es la válvula que se utiliza hoy en día en los circuitos debido algunos problemas en su funcionamiento como:

Tener una descarga brusca y no proporcional y suave como una válvula de 2 fases.

• Propósito:

Limitar la presión máxima

Válvula de Alivio Simple

• Construcción:

Válvula, asiento y resorte

• Funcionamiento:

La fuerza del resorte inicialmente mantiene cerrada la válvula. El aceite a presión actúa sobre la válvula, un exceso de presión (percibido siempre en el lado superior del flujo de circuito) sobrepasa la fuerza del resorte y abre la válvula para permitir que se derive el aceite

• Localización de Averías:

Presión Baja:

1. Resorte flojo – Reemplace
2. Asiento deteriorado – Reemplace o vuela a cortar
3. Material extraño debajo del asiento de la válvula – Limpie o reemplace
4. Calce inadecuados – Ajuste

Presión Alta:

1. Válvula atascada – Cuerpo torcido, suciedad en la válvula
2. Calces inadecuados – Ajuste

Válvula Direccional o de Carrete

Hola a todos junto con saludarlos, hoy les traigo una de las piezas principales de un circuito hidráulico, que es la Válvula Direccional o de Carrete.

• Propósito:

Bloquear o dirigir el flujo de aceite al circuito deseado

• Tipos:

+ 2 Posiciones (Marcha de avance, marcha atrás)
+ 3 Posiciones (Levantar, posición fija, bajar)
+ 4 Posiciones (Levantar, posición fija, bajar, posición libre)

Válvula Direccional o de Carrete

• Construcción:

1. Las posiciones se pueden mover para seleccionar el circuito (1,2 o 3)
2. Ranuras de aceleración fresadas en los resaltos para permitir un flujo parcial (control de precisión de la hoja)
3. Ranuras fresadas alrededor de los resaltos de la válvulas para la lubricación, sellado, y centrado del carrete en la perforación.

• Localización de Averías:

CAUSAS POSIBLES:

1. Fugas entre el resalto del carrete y cuerpo de la válvula
2. Sellos gastados
3. Carrete obstruido con material extraño
4. Cuerpo de la válvula desajustado en el montaje
5. Superficie de montaje irregular

CORRECCIÓN DE FALLAS:

1. Cambio de componentes deteriorados
2. Limpiar carrete
3. Consultar especificaciones de apriete
4. Verificar secuencia de ajuste

Cavitación

En el apasionante mundo de la ingeniería hidráulica, la cavitación es un enemigo silencioso que puede desgastar tus sistemas de maquinaria desde adentro. Este fenómeno se produce cuando, en un punto específico del sistema, se alcanza un vacío o una baja de presión. El resultado es la formación de burbujas de vapor en el líquido, que son arrastradas por la corriente hasta alcanzar zonas de alta presión, como venturis, bombas, turbinas, y otros componentes. Cuando estas burbujas impactan contra las superficies metálicas, pueden causar erosión y picaduras en el metal, con consecuencias potencialmente costosas.

Etapas de la Cavitación:

Etapa 1. Formación de Burbujas:

Las burbujas se forman cuando el líquido (agua en el aceite) se vaporiza, es decir, cambia de fase de líquido a vapor. Esto ocurre cuando se alcanza un vacío o una baja presión en el sistema.

Etapa 2. Crecimiento de las Burbujas:

Si no se toman medidas para cambiar las condiciones de operación, se seguirán formando nuevas burbujas y las existentes continuarán creciendo en tamaño. Esto es particularmente preocupante, ya que burbujas más grandes tienen un impacto más significativo.

Etapa 3. Colapso de las Burbujas:

A medida que las burbujas viajan a través del sistema, la presión que las rodea aumenta gradualmente. Eventualmente, llegan a un punto donde la presión externa supera la interna, lo que provoca que las burbujas colapsen. Este proceso es una implosión y puede causar daños a las superficies con las que entran en contacto.

Cómo se Produce la Cavitación:

La cavitación puede ser causada por varios factores, entre los cuales se incluyen:

1. Aspiración de la Bomba (Vacío en la Entrada): Si la entrada de la bomba experimenta un vacío debido a problemas de succión, se crean las condiciones propicias para la cavitación.
2. Vacío en la Línea de Presión de los Motores Hidráulicos: Del mismo modo, si se genera vacío en la línea de presión, puede desencadenarse la cavitación.
3. Viscosidad del Aceite: La viscosidad inadecuada del aceite hidráulico puede favorecer la formación de burbujas de vapor.
4. Filtro de Aspiración y Filtro del Depósito: Si los filtros de aspiración o del depósito están obstruidos, se crea una resistencia al flujo del fluido, lo que puede llevar a la cavitación.
5. Tamaño y Longitud del Tubo: Las dimensiones del sistema, en particular, el diámetro y la longitud de los tubos, pueden influir en la probabilidad de cavitación.
6. Altas Temperaturas: Las altas temperaturas pueden reducir la capacidad del aceite para disolver el aire, lo que aumenta la probabilidad de cavitación.

Como reducir la Cavitación en los Sistemas Hidráulicos:

La cavitación en los sistemas hidráulicos puede ser perjudicial para la eficiencia y la vida útil de los componentes. Para reducir sus efectos, puedes considerar las siguientes medidas, complementando la información que proporcionaste:

Bafles o separadores internos en el tanque: Los bafles ayudan a separar el flujo de retorno del fluido del área de aspiración de la bomba, reduciendo así la probabilidad de formación de burbujas de cavitación. Asegúrate de que estén bien diseñados y ubicados estratégicamente en el tanque.

Filtro de aspiración con pre-carga: Un filtro de aspiración con pre-carga puede ayudar a prevenir que partículas sólidas lleguen a la bomba y contribuyan a la formación de cavitación. Asegúrate de que el filtro esté limpio y en buenas condiciones.

Purga del sistema: Elimina el aire atrapado en el sistema hidráulico realizando una purga adecuada. El aire puede contribuir a la cavitación, por lo que es importante mantener el sistema libre de aire.

Bajar la temperatura del sistema: La cavitación tiende a ocurrir con mayor frecuencia a temperaturas más altas. Enfriar el sistema hidráulico puede ayudar a reducir la formación de burbujas de cavitación.

Disminuir restricciones en el circuito: Evita restricciones innecesarias en las tuberías y componentes del sistema. Las restricciones pueden aumentar la velocidad del fluido y contribuir a la cavitación.

Reducir codos en los ductos: Los codos y curvas en las tuberías pueden causar cambios bruscos en la dirección del flujo, lo que puede dar lugar a la cavitación. Minimiza la cantidad de codos en el sistema.

Eliminar tuberías uniformes: Las tuberías uniformes (secciones de tubería con diámetros constantes) pueden causar caídas de presión abruptas, lo que puede contribuir a la cavitación. Utiliza tuberías con diámetros adecuados para mantener un flujo más uniforme.

Elegir la calidad del aceite correcto: Utiliza un aceite hidráulico de alta calidad que cumpla con las especificaciones del fabricante de la bomba y el sistema. El aceite adecuado puede ayudar a prevenir problemas de cavitación.

Usar cañerías flexibles: Las cañerías flexibles pueden absorber vibraciones y reducir las tensiones en el sistema, lo que puede ayudar a prevenir la cavitación.

Ten en cuenta que la cavitación puede ser un problema complejo, y la implementación de varias de estas medidas de manera conjunta puede ser necesaria para abordar eficazmente el problema. Además, es importante seguir las recomendaciones del fabricante del equipo y consultar a un especialista en hidráulica si la cavitación persiste o es un problema recurrente en tu sistema.

Tipos de Cavitación según el tipo de Bombas:

Etapas de la Cavitación en las Bombas:

1. Zona de aspiración: En una bomba el proceso comienza en la zona de aspiración, donde el fluido es aspirado desde el depósito o el tanque. La bomba de paletas y engranaje tiene un rotor con paletas y/o engranajes que giran dentro de una carcasa. A medida que las paletas giran, crean un espacio en la zona de aspiración.
2. Presión reducida: A medida que el rotor gira y las paletas se alejan de la zona de aspiración, se crea una zona de baja presión. Esta baja presión puede hacer que el fluido existente en la zona de aspiración comience a hervir o vaporizarse si su presión es lo suficientemente baja. Cuando el fluido se vaporiza, se forman burbujas de gas o cavidades de vapor.
3. Colapso de burbujas: A medida que estas burbujas de vapor o cavidades de gas son arrastradas hacia la zona de alta presión en la bomba, tienden a colapsar bajo la alta presión. Este colapso es lo que causa daño y problemas en el sistema. Cuando las burbujas colapsan, generan ondas de choque y pueden dañar las paletas y/o engranajes de la bomba, las superficies internas de la carcasa y otras partes del sistema.
4. Ruido y vibraciones: La cavitación suele ir acompañada de ruidos audibles, como un sonido similar a una explosión o un golpe. También puede causar vibraciones en el sistema hidráulico, lo que puede ser perjudicial para los componentes y reducir la eficiencia de la bomba.

Bomba de Paletas:

Bomba de Engranajes:

Bomba de Pistones:

Bomba de Gerotor:

Golpe de Ariete o Pulso de Joukowski

En el apasionante mundo de la ingeniería hidráulica, existen fenómenos que, aunque poco conocidos por el público en general, pueden tener un impacto devastador en las tuberías y sistemas de agua. Uno de los más misteriosos y dañinos de estos fenómenos se conoce como el "Golpe de Ariete," también llamado "Pulso de Joukowski" en honor al ingeniero ruso Nikolay Egorovich Zhukovskiy, quien lo investigó a principios del siglo XX. Junto con la cavitación, el Golpe de Ariete es uno de los principales culpables de las averías en las instalaciones hidráulicas. En esta publicación, exploraremos qué es el Golpe de Ariete, cómo se produce y por qué es esencial entenderlo para mantener tus sistemas hidráulicos en buen estado.

¿Qué es el Golpe de Ariete o Pulso de Joukowski?

Imagina este escenario: en una tubería o sistema hidráulico, el flujo de agua se mueve a una velocidad constante. Ahora, de repente, se cierra una válvula en algún punto del sistema. Cuando esto ocurre, el agua que se movía con impulso se detiene bruscamente, pero el flujo de agua detrás de la válvula sigue presionando. Esto crea una onda de choque que viaja de regreso a través de la tubería. Esta onda de choque es lo que se conoce como el Golpe de Ariete o el Pulso de Joukowski.

Impacto del Golpe de Ariete en las Instalaciones Hidráulicas

El Golpe de Ariete puede tener efectos perjudiciales en las instalaciones hidráulicas, y aquí te explicamos por qué:

Daño Físico: La onda de choque generada por el Golpe de Ariete puede causar daños físicos a las tuberías, válvulas y otros componentes del sistema. Esto puede llevar a fugas, grietas y en última instancia, a la necesidad de costosas reparaciones.

Ruptura de Válvulas: El impacto repentino puede dañar o romper las válvulas que regulan el flujo de agua. Esto puede resultar en la pérdida de control sobre el sistema y la interrupción del suministro de agua.

Ruido y Vibración: El Golpe de Ariete también puede generar ruido y vibración en el sistema, lo que no solo es molesto, sino que puede indicar problemas subyacentes.

El Golpe de Ariete, es un fenómeno hidráulico que se origina en los sistemas de tuberías cuando una válvula o grifo, ubicado al final de la tubería, se cierra bruscamente. Para entender cómo se origina este fenómeno y sus consecuencias, es necesario desglosar el proceso en varias etapas.

1. Cierre Brusco de la Válvula o Grifo:

El proceso comienza con el cierre rápido de una válvula o grifo en la tubería. Cuando esto sucede, las partículas de fluido que se encuentran en movimiento dentro de la tubería se detienen repentinamente debido al cierre súbito de la vía de paso.

2. Generación de Sobrepresión:

Las partículas de fluido que se han detenido debido al cierre de la válvula son empujadas por las partículas que vienen inmediatamente detrás de ellas y que aún están en movimiento. Este efecto es similar a lo que ocurre cuando un automóvil se detiene de manera brusca y los pasajeros en el interior son arrojados hacia adelante. En este caso, se genera una sobrepresión en el punto donde se produjo el cierre de la válvula.

3. Desplazamiento de la Sobrepresión:

La sobrepresión generada se desplaza a lo largo de la tubería. Viaja a una velocidad ligeramente menor que la velocidad del sonido en el fluido. Esta sobrepresión se propaga por la tubería, lo que a menudo se describe como una onda de choque.

4. Efectos del Golpe de Ariete:

El Golpe de Ariete tiene dos efectos principales en la tubería y el sistema hidráulico:

a. Compresión del Fluido y Dilatación de la Tubería:

La sobrepresión resultante de la onda de choque comprime ligeramente el fluido dentro de la tubería, lo que reduce su volumen momentáneamente. Además, la onda de choque provoca una dilatación leve en la tubería. Estos cambios repentinos en el volumen del fluido y la forma de la tubería pueden generar tensiones mecánicas y aumentos bruscos de presión en el sistema.

b. Daño a Equipos y Válvulas:

Los aumentos bruscos de presión causados por el Golpe de Ariete pueden dañar gravemente las válvulas, grifería y equipos que forman parte del sistema hidráulico. En algunos casos, los dispositivos como termotanques y lavavajillas no están diseñados para resistir la alta presión de agua que puede generarse en un aumento brusco de presión. Esto puede resultar en pérdidas de agua, averías en el equipo y reparaciones costosas.

Dispositivos para controlar el Golpe de Ariete:

• Para evitar los golpes de ariete causados por el cierre de válvulas, hay que estrangular gradualmente la corriente de fluido, es decir, cortándola con lentitud utilizando para ello, por ejemplo, válvulas de asiento. Cuanto más larga es la tubería, tanto más deberá durar el cierre.

• Sin embargo, cuando la interrupción del flujo se debe a causas incontrolables como, por ejemplo, la parada brusca de una bomba eléctrica, se utilizan tanques neumáticos con cámara de aire comprimido, torres piezométricas o válvulas de muelle que puedan absorber la onda de presión, mediante un dispositivo elástico.

• Otro método es la colocación de ventosas de aireación, preferiblemente trifuncionales (1ª función: introducir aire cuando en la tubería se extraiga el Fluido, para evitar que se generen vacíos; 2ª función: extracción de grandes bolsas de aire que se generen, para evitar que una columna de aire empujada por el Fluido acabe reventando codos o, como es más habitual en las crestas de las redes donde acostumbran a acumularse las bolsas de aire; 3ª función: extracción de pequeñas bolsas de aire, debido a que el sistema de las mismas ventosas por lado tienen un sistema que permite la extracción de grandes cantidades y otra vía para las pequeñas bolsas que se puedan alojar en la misma ventosa).

• Otro caso común de variación brusca de la velocidad del flujo en la tubería se da en las centrales hidroeléctricas, cuando se produce una caída parcial o total de la demanda. En estos casos tratándose de volúmenes importantes de fluido que deben ser absorbidos, se utilizan en la mayoría de los casos torres piezométricas que se conectan con la presión atmosférica, o válvulas de seguridad.