Informe de Bomba de Ariete

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GENERALIDADES

BOMBA DE ARIETE Definición.  Armado Pruebas. Costos.

Baith Jhestin Sacramento Galeano HIDRÁULICA

INFORME DE BOMBA DE ARIETE

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MARCO TEORICO

DOCENTE: ING. JAULIS PALOMINO JUSTO

ASIGNATURA: HIDRÁULICA

INTEGRANTE: SACRAMENTO GALEANO BAITH JHESTIN

FECHA DE ENTREGA: MIERCOLES 26 DE NOVIEMBRE DE 2015

2015-II

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GENERALIDADES

GENERALIDADES PROYECTO: BOMBA DE ARIETE LOCALIZACION: CARAPONGO REFERENCIA: TRES TIENDAS FECHA: 19/11/2015

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UNIVERSIDAD PERUANA UNION FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN

I. INTRODUCCIÓN La construcción de una bomba de ariete es un recorrido de formación en el campo de las energías renovables. Las bombas de ariete son máquinas que bombean agua hacia las partes altas de los valles solamente utilizando una pequeña caída de agua. Estas bombas son ideales para zonas rurales. Mi objetivo personal al enfrentarme a este pequeño proyecto es conocer más profundamente tanto las tecnologías apropiadas como la labor que desde un ambiente universitario se puede desarrollar hacia el conocimiento de las grandes tecnologías en el mundo exterior y los grandes avances en estas áreas de Hidráulica, ya que es un tema al que con el paso de los años va modernizándose y se vincula en un 100% con mi carrera profesional.

II. JUSTIFICACIÓN 2.1.

DISCUSIÓN DEL TRABAJO

Uno de los principales problemas que enfrentan los países en desarrollo, es la imposibilidad de suministrar agua en calidad y cantidad suficiente a los sectores rural y urbano-marginal. Fue inventado en 1796 por Joseph Mantgolfier y su ingenio se difundió ampliamente por todo el mundo, adaptándose por ejemplo en las famosas fuentes del Taj Mahal en la India o en el Ameer de Afganistán. Para poder tener bien claro el porqué de este proyecto y para ir conociendo su modo de operación, es necesario precisar los principios de funcionamiento de esta máquina.

2.1.1. 

OBJETIVO

Objetivos generales:

Evaluar el funcionamiento de la bomba de ariete, en condición de campos para la elaboración de una base de datos técnicos. 

Objetivos específicos:

Mediante la construcción poder identificar los arreglos que se deben hacer antes de su prueba. Demostrar cómo solucionar las imperfecciones.

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III. MARCO TEORICO 3.1. ARIETE HIDRÁULICO El ariete hidráulico, es un tipo de bomba de agua que funciona aprovechando la energía hidráulica,  sin requerir otra energía externa. Mediante un ariete hidráulico, se puede conseguir elevar parte del agua de un arroyo o acequia a una altura superior. También se puede emplear para riego por aspersión.  El ariete hidráulico es un sistema de construcción sencilla y su rendimiento energético es de cerca del 70% .

3.2. FUNCIONAMIENTO El funcionamiento del dispositivo es bastante simple y de fácil manejo. 

El agua se acelera a lo largo del conducto hasta alcanzar una determinada velocidad que hace que se cierre la válvula A.



Entonces se crea una fuerte presión, ejercida por el agua que se encuentra en movimiento y es detenida de golpe.



Así permite la apertura de la válvula B y pasa agua al depósito, hasta que se equilibran las presiones.



Se abre la válvula A y el ciclo se repite una y otra vez.

El agua pasa a golpes de ariete al depósito, pero sale de este con continuidad ya que el ariete funciona de uno a dos ciclos por segundo. La cámara de aire del depósito es fundamental para su funcionamiento. Para asegurar la permanencia de esta cámara de aire se usa el inclusor de aire que incorpora unas pocas burbujas en cada ciclo.

Inclusor de aire El inclusor de aire es un pequeño orificio de 1,5 a 2 mm de diámetro, con un alambre de cobre que pasa por él con cierta holgura, para permitirle a la cámara de aire tomar alguna burbuja en cada golpe de ariete y mantener la presión en la cámara de aire. Por supuesto, también saldrá una pequeña cantidad de agua en cada golpe de ariete. Pero si no hay cámara de aire que actúe como amortiguadora del  golpe de ariete, este mismo rompería el dispositivo y dejaría de funcionar.

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ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA DE AGUA TIPO ARIETE HIDRÁULICO

3.3. TIPOS DE INSTALACIONES DE ARIETES

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3.4. RENDIMIENTO En el caso de las denominadas bombas de arietes los rendimientos típicos se encuentran entre un 50 y 80% (Jeffrey T.D. et al 1992), e incluso recomienda si no se conoce dicho rendimiento adoptar un rendimiento aproximado del 50%. Este 06.31 rendimiento varía mucho según las características de cada instalación (Welch M. 1994). Ya la empresa Centragua, dedicada a la venta y reparación de todo tipo de bombas, establece un rendimiento de 30% para todos sus modelos desde el Nº3 al Nº6. La eficiencia en este caso es el cociente entre la energía disponible y la energía obtenible o utilizable. El rendimiento del ariete se determina entre el cociente entre el producto del suministro de agua a la vivienda (q) por la altura de elevación del agua (H) a un depósit o, sobre el producto del consumo de agua (Q) por el salto disponible (h). Esto representa cuánta agua se puede elevar con el ariete en relación al total del agua que pasa a través del ariete (Jeffrey T.D. et al 1992; Urkia Lus I. et al. 2003). En la figura Nº1 se pueden ver indicados cada uno de los términos de la siguiente ecuación.

n

q * H  

Q*h

3.5. DIMENSIONAMIENTO Las diferentes variables que participan en el funcionamiento del ariete hidráulico, se relacionan de la siguiente forma: Caudal elevado =

(en litros/minuto)

Donde: Q: es el caudal de alimentación en litros por minuto h : desnivel de trabajo en metros H: altura de elevación en metros

3.6. VENTAJAS Las bombas de ariete, tienen grandes ventajas sobre las centrifugas, entre las que destacamos las siguientes: 1.- Es ecológica.

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2.- No requiere de energía eléctrica. 3.- Es didáctica. 4.- Es económica.

3.7. DESVENTAJAS Entre las más comunes, figuran: 1.- El aprovechamiento del agua no es del 100% 2.- No trabajan a la misma velocidad que una centrifuga. 3.- No tiene el mismo rendimiento en cuanto a caudal elevado se refiere. 4.- Se tiene que adaptar un suministro de agua a una altura superior de la bomba.

3.8. MATERIALES 1. Tubo de alimentación rígido de más de 2 metros de largo y de 3/4” de diámetro. Tiene que estar roscado en los extremos y en uno de ellos hay que instalar la unión cónica macho para acoplar el ariete. El tubo de alimentación no está en el dibujo. 2. Un adaptador tipo campana de 1” a ¾” 3. Una válvula esférica de 1”. 4. Una llave de paso de ½”. 5. Cinco niples o uniones de 1” (con rosca). 6. Dos niples o uniones de ½” (con rosca). 7. Dos “T” de 1” hembra a 90°. 8. Una válvula de retención de 1”. 9.

Una válvula chec de fondo de 1”.

10. Un reductor tipo campana de 1” a ¾”. 11. Un reductor tipo campana de 1” a ½”. 12. Teflón.

3.9. HERRAMIENTAS Las herramientas que se utilizó son:

1. Una lima. 2.  Alicate. 3. Un desarmador plano. HIDRAÚLICA

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4. Un clavo de 1” de largo y de 2mm de diámetro. 5. Un encendedor.

3.10. CONSTRUCCIÓN Poner el teflón en los niples en el mismo sentido en el cual se enrosca, y unir las piezas de acuerdo al diagrama mostrado en la siguiente figura:

OBSERVACIONES -

La válvula chec de paso se instala de manera que la flecha indique hacia arriba, posteriormente, se hará modificaciones en la válvula chec de fondo.

-

Limar los dientes de la botella para que pueda tener una mejor adherencia con el reductor.

Para asegurarnos que la botella tenga aire en todo momento haremos un agujero de 2mm, en el niple que esta antes de la valvula chec de paso.

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3.11. INSTALACIÓN Instalar la bomba de manera que este bien fijada en este caso se utilizara madera de 40 cm aproximadamente, clavándola sobre el suelo y fijando la bomba con jebes para que se evite el movimiento lo cual afectaría su funcionamiento, posteriormente instalar la bomba en la tubería de alimentación, ya que esta lista conectamos la manguera de descarga y los ubicamos en una torre para comprobar su funcionamiento.

OBSERVACIONES. En muchos casos la bomba no funcionará correctamente ya que esta necesita un peso en la parte del chec de fondo, para intensificar el golpe de manera que el agua ascienda a las partes más elevadas.

IV. RECOMENDACIONES 

Para hacer funcionar nuestra bomba de ariete recomendamos mantener cerrada la válvula de salida.



Evitar escapes tanto en las uniones de las partes de la bomba, como en la tubería de conducción para evitar pérdidas de presión, usando teflón en las roscas y empates.



Conectar correctamente la manguera de conducción para evitar pérdidas de caudal y presión.



Para evitar todo tipo de partículas o elementos sólidos en la entrada del agua a la bomba, suministra un filtro, el cual debe quedar instalado interior y a una altura mínima de 20 cm al piso del tanque.



Mantener la caída recomendada, mínima de 1 metro y máxima de 4 metros.



Cuando se instala una bomba de ariete en fundamental realizar los ensayos previos in situ con elementos que permitan determinar el consumo de agua del ariete, su presión de bombeo y la medida del agua bombeada. Esta operación es necesaria para asegurar su correcto funcionamiento.



Se requiere un desnivel constante de agua mínimo de 0.3 m de altura; el agua proveniente de un río, canal o estanque debe ser sedimentada y filtrada para mejorar su calidad.



Mientras más alta sea la fuente de abastecimiento mayor será el rendimiento de la bomba.

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V.

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COSTOS MATERIALES  Adaptador

FIGURA

P. UNITARIO CANTIDAD P. TOTAL

de

1 a ¾”

s./ 1.50

1

s./ 1.50

s./ 8.70

1

s./ 12.00

s./ 1.50

5

s./ 7.50

s./ 1.50

2

s./ 3.00

s./ 3.20

1

s./ 3.00

s./ 3.50

2

s./ 4.00

s./ 79.90

1

s./ 50.00

s./ 50.00

1

s./ 47.00

Válvula esférica de 1”

Niple de 1”

Niple de ½”

Codo de 90° de 1”

“T” de 1”

Válvula chec de paso de 1”

Válvula chec de fondo de 1”

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Llave de salida

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s./ 7.90

1

s./ 7.00

s./ 1.50

3

s./ 3.00

s./ 3.00

1

s./ 3.00

s./ 3.00

1

s./ 3.00

TOTAL

S/.144.00

de ½”

Teflón

Reductor

tipo

campana 1” a 3/4” Reductor

tipo

campana 1” a 1/2”

VI. CONCLUSIONES En este proyecto pudimos obtener demasiados conocimientos de manera práctica, cosa que para nosotros es de suma importancia en cuanto a la visión del futuro como ingeniero. Sin duda la Hidráulica es fundamental para el desarrollo de la humanidad por el uso que se le da en la actualidad, tanto en la manera en que usamos el agua, ya sea para beber o asearnos, así como también en este caso, para generar energía. Nuestra bomba, con algunos detalles, logró su cometido, bombear el agua hacía una altura mayor, basándonos en la presión que el agua hace con el ariete que conforma nuestra bomba, así como también pudimos observar que a pesar de que la altura de donde viene el agua pueda ser mayor, no siempre da como resultado que el agua suba de manera más rápida, incluso en nuestro caso fue factor para que no trabajara bien. La bomba hizo entender y utilizar muchos conceptos que hemos aprendido a lo largo del curso, así como también en donde emplear ciertas fórmulas que se nos enseñaron y algunas otras metodologías.

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ANEXOS

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