Cómo funciona una bomba antigolpe de ariete

La interrupción brusca del flujo de agua puede provocar un golpe de ariete en la tubería. Este efecto generalmente indeseado se utiliza específicamente en equipos especiales (ariete hidráulico) para elevar el agua a un nivel superior. A diferencia de las bombas convencionales, en este caso no se requiere un accionamiento mecánico adicional.

A partir de una determinada velocidad del agua, la válvula de descarga del ariete se cierra automáticamente, debido a las fuerzas del flujo. Esto ocurre de forma repentina, de modo que la energía cinética del agua en la tubería se convierte en energía potencial de presión. La presión abre una válvula de mariposa antirretorno y el agua pasa a un depósito de aire. El colchón de aire del depósito de aire amortigua el golpe de ariete y garantiza una elevación uniforme en el depósito elevado. Una vez que el golpe de ariete ha disminuido, la válvula de residuos se abre debido al peso muerto, el agua de la tubería vuelve a fluir y el proceso se repite.

Se estudia el funcionamiento de la válvula de residuos en función de la carga de peso, la elevación de la válvula y el caudal. Además, se muestra cómo afecta el volumen de aire en el recipiente de aire a la elevación.

Venta de bombas antigolpe de ariete

El golpe de ariete es un aumento de presión causado por un cambio rápido de la velocidad del flujo en la tubería. Este fenómeno se denomina “golpe de ariete” porque los aumentos de presión suelen ir acompañados de un ruido que suena como si la tubería fuera golpeada con un martillo.

En las instalaciones de pozos, el golpe de ariete suele producirse si a) la válvula antirretorno de la tubería de bajada que se extiende desde la bomba está instalada a más de 9 m por encima del nivel del agua, o b) la válvula antirretorno instalada en la tubería de bajada que se extiende desde la bomba tiene fugas, mientras que una válvula antirretorno instalada por encima de ese nivel permanece estanca. En ambos casos, se crea un vacío parcial en el tubo de bajada. La siguiente vez que se pone en marcha la bomba, el agua llena el vacío a gran velocidad y presiona contra la válvula antirretorno cerrada y la columna de agua estacionaria en la tubería, provocando así un aumento de presión o golpe de ariete. Este golpe de ariete puede provocar la rotura de las tuberías y de las juntas de las mismas, y puede dañar la bomba y/o el motor. Si se producen golpes de ariete, debe desconectarse el sistema y acudir al instalador de la bomba para resolver el problema.

Principio de funcionamiento de la bomba de agua de energía libre

Dudo que la persona que hizo ese gif animado supiera cómo funciona la bomba. No está nada claro por qué las válvulas se abren y se cierran, y el movimiento regular del agua no se parece en nada a una bomba de ariete real. Es más probable que confunda a la gente que la ilumine, en mi opinión.

La válvula de descarga puede ser una válvula normalmente abierta por resorte que se cierra cuando la velocidad del flujo genera suficiente resistencia. El agua en la tubería de impulsión, que es larga y rígida (las tuberías de acero generarán mayor presión que las de pvc), ha adquirido un impulso significativo (p=m*v) en ese momento.

Cuando la válvula se cierra, ese impulso genera presión, abriendo de golpe la válvula de retención y comprimiendo el aire del depósito. La válvula de retención vuelve a cerrarse y el aire comprimido se expande, empujando el agua hacia la tubería de impulsión. La válvula de descarga se vuelve a abrir y el proceso se repite.

El depósito de aire almacena la energía, absorbe los impulsos de presión y proporciona un flujo continuo en la tubería de impulsión. Es comparable a un condensador de suavización: puede manejar cualquier corriente entrante, absorbe los picos de tensión (presión) y suministra la energía durante todo el ciclo. Sin el aire, cada vez que se cierra la válvula de descarga, las dos columnas de agua están en contacto directo, una a toda velocidad y la otra en reposo. Eso provocará grandes picos de presión (cuando se encuentran de frente), o un gran movimiento de la bomba. A 30.000 veces al día, puede que no duren mucho.

Bomba de ariete

Este artículo trata de la bomba de agua accionada por agua. Para la bomba accionada por motor, véase Bomba de émbolo. Para la herramienta de extracción de vehículos, véase Herramientas hidráulicas de rescate. Para el actuador a base de pistones, véase cilindro hidráulico.

Un ariete hidráulico, o hidram, es una bomba de agua cíclica accionada por energía hidráulica. Toma agua a una “altura hidráulica” (presión) y un caudal, y la expulsa a una altura hidráulica mayor y un caudal menor. El dispositivo utiliza el efecto del golpe de ariete para desarrollar una presión que permite elevar una parte del agua de entrada que alimenta la bomba hasta un punto más alto que el punto de partida original. El ariete hidráulico se utiliza a veces en zonas remotas, donde hay tanto una fuente de energía hidroeléctrica de baja altura como la necesidad de bombear agua a un destino más elevado que la fuente. En esta situación, el ariete suele ser útil, ya que no requiere ninguna fuente de energía externa más que la energía cinética del agua que fluye.

La Alhambra, construida por el sultán nazarí Ibn al-Ahmar de Granada a partir de 1238, utilizaba un hidramón para elevar el agua. A través de un primer depósito, llenado por un canal del río Darro, el agua se vaciaba a través de un gran canal vertical en un segundo depósito situado debajo, creando un remolino que, a su vez, impulsaba el agua a través de una tubería mucho más pequeña a una altura de seis metros, mientras que la mayor parte del agua se vaciaba en una segunda tubería ligeramente más grande[1].