Bomba de ariete

La bomba de ariete es capaz de empujar el agua a un nivel superior sin ayuda de la electricidad ni de impulsores. Utiliza la fuerza del agua que cae desde una diferencia de altura para elevar una parte a un nivel superior. Una parte del líquido se pierde en el proceso, pero esto no es un problema en muchos casos.

 

La bomba hidráulica de ariete aprovecha un fenómeno llamado golpe de ariete, que se produce cuando, por ejemplo, se deja salir el agua de una tubería presurizada abriendo al máximo una válvula de bola y cerrándola después bruscamente. La fuerza de inercia de la columna de agua que incide sobre la válvula de compuerta cerrada genera una onda de choque que provoca un aumento de la presión en el sistema. Se trata de un fenómeno indeseable, ya que el aumento de la presión también puede provocar la rotura de los conductos hidráulicos. La bomba de ariete utiliza esto para generar la presión necesaria para elevar el fluido a un nivel superior.

 

Componentes de una bomba de ariete

 

Tubo de suministro

Balsa de descarga (el peso del agua favorece la apertura de la válvula de descarga)

Tubo de descarga

Válvula de descarga

Válvula de distribución

Vaso de expansión

 

Cómo funciona una bomba de ariete

 

El funcionamiento de la bomba de ariete puede resumirse en 3 fases:

 

1) La válvula de descarga se mantiene abierta por gravedad (o un ligero resorte) y el agua fluye a través de ella, dispersándose fuera de la bomba.

 

2) Al aumentar el caudal de agua, la válvula comienza a cerrarse, seguido de un aumento de la presión y un cierre total brusco. La columna de agua aguas arriba de la bomba, con toda su energía inercial, incide en la hoja cerrada de la válvula, generando el golpe de ariete.

 

La onda de choque se propaga desde la válvula de descarga, aumentando la presión en la bomba y provocando la apertura de la válvula de distribución. El agua fluye a través de él hasta la tubería de descarga y simultáneamente comprime el aire en el depósito de expansión.

 

3) Cuando el agua sale de la bomba, provoca una disminución de la presión en su interior, lo que cierra la válvula de distribución, mientras que el aire comprimido en el depósito de expansión sigue empujando el agua a través de la tubería de impulsión. La presión en el interior de la bomba ya no es suficiente para mantener cerrada la válvula de descarga, por lo que se abre por gravedad y el ciclo vuelve a empezar.

 

Una de las ventajas de este tipo de bomba es que tiene muy pocas piezas móviles (sólo las dos válvulas), lo que garantiza una gran fiabilidad, un mantenimiento mínimo y una larga vida útil. Además, al no necesitar electricidad, es perfecta para su uso en zonas remotas con gran disponibilidad de agua.

 

Eficiencia de una bomba ariete

 

En algunos casos, por ejemplo, cuando el suministro de agua es apenas suficiente o cuando la diferencia de altura es mínima o cuando se desea una altura elevada, se busca la máxima eficiencia observando ciertas «reglas»:

 

El agua, desde la tubería de alimentación hasta la válvula de desagüe, debe adquirir la máxima velocidad posible y, por tanto, evitar curvas, estrechamientos, roces, etc.

 

La válvula de drenaje debe cerrarse exactamente cuando el agua haya alcanzado la velocidad máxima: si se cierra demasiado pronto habrá un desperdicio de energía, si se cierra demasiado tarde un desperdicio de agua.

 

Utilizar materiales indeformables y suficientemente gruesos para la tubería de alimentación y el conjunto de la bomba a fin de no disipar la energía.

 

La tubería de alimentación debe contener la cantidad adecuada de agua, por lo que debe dimensionarse correctamente mediante dos fórmulas:

 

Longitud mínima de la tubería = diámetro de la tubería x 150

 

Longitud máxima de la tubería = diámetro de la tubería x 1000

 

El volumen del depósito de expansión debe ser 50 veces el del agua bombeada en un ciclo.

 

 

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