compuertas - Hidrometalica
Anuncio
COMPUERTAS CLASIFICACION DE NIVEL COMPUERTAS DE CANAL A 3 ARISTAS DE CONTRAPESO TAINTOR DE ALIVIADERO O VERTEDERO AGUAS ABAJO AGUAS ARRIBA MODULOS DE MASCARA MANUAL MOTORIZADA MANUAL DE HUSILLO ELECTRICA COMPUERTAS MURAL A3 ARISTAS(cuando esté asegurado el nivel por debajo del borde superior) DE NIVEL AGUAS ABAJO DE CLAPETA MANUAL MOTORIZADA A 4 ARISTAS DE HUSILLO DIRECTA CON REDUCTOR MOTORIZADA HIDRAULICA O NEUMATICA SERVOMOTORIZADA TAINTOR MANUAL ELECTRICA DIRECTA CON REDUCTOR MOTORIZADA HIDRAULICA O NEUMATICA SERVOMOTORIZADA ATAGUIAS (PARA CIERRE HIDRAULICO DURANTE LA EJECUCION DE LA OBRA CIVIL) COMPUERTAS ESPECIALES BUREAU MARIPOSA COMPUERTAS CODIFICAION Y ACCIONAMIENTO DE LAS COMPUERTAS HIDROMETALICA Esta clasificación está basada fundamentalmente en la localización de la compuerta respecto a la carga de agua que recibe, no obstante talleres HIDROMETALICA no la limita, ya que está en condiciones de estudiar y construir cualquier tipo de compuerta. COMPUERTA CANAL DE HUSILLO MANUAL COMPUERTA CANAL DE HUSILLO ELECTRICA CCHM CCHE COMPUERTA CANAL TAINTOR CCTA COMPUERTA CANAL DE NIVEL ALIVIADERO COMPUERTA CANAL DE NIVEL AGUAS ARRIBA COMPUERTA CANAL DE NIVEL AGUAS ABAJO COMPUERTAS CANAL MODULO MASCARA COMPUERTA CANAL DE CONTRAPESO MANUAL COMPUERTA CANAL DE CONTRAPESO MOTORIZADO COMPUERTA MURAL DE HUSILLO MANUAL COMPUERTA MURAL DE HUSILLO ELECTRICA COMPUERTA MANUAL TAINTOR CCNV CCNA CCNB CCNM CCCM CCCE CMHM CMHE CMTA COMPUERTA MURAL DE NIVEL AGUAS ABAJO CMNB COMPUERTA MURAL DE CLAPETA MANUAL COMPUERTA MURAL DE CLAPETA MOTORIZADA COMPUERTA ATAGUIA CLAM CLAE ATA COMPUERTA BUREAU COMPUERTA MARIPOSA CEB CEM Como sistemas de accionamiento de las compuertas, se pueden utilizar los siguientes: Manual Eléctrico por motorreductor Eléctrico por servomotor Neumático o hidráulico COMPUERTAS ACCIONAMIENTO MANUAL El accionamiento se realiza a través de una tuerca de bronce, un husillo con rosca trapecial y un volante de maniobra cuyas características técnicas se describen en el diseño de las compuertas; también incluye rodamientos de bolas y casquillos de bronce o nylon. Este accionamiento en las compuertas de un solo husillo puede ser directo o bien mediante reductor y rodamientos axiales de bola o de rodillo. En el caso de compuertas con dos husillos, el volante accionará dos reductores y se instalará una caja de reenvío. ACCIONAMIENTO POR MOTORREDUCTOR El motorreductor irá en función de las dimensiones y presión hidráulica en la compuerta. Dará una velocidad optima que produzca un mínimo desgaste del husillo en la subida de la compuerta (0.03 m/min). El accionamiento eléctrico irá acompañado de un limitador de par electrónico para evitar sobreesfuerzos, y dos finales de carrera. En compuertas de un husillo el motorreductor se acoplará directamente, en compuertas de dos husillos se colocará en el extremo o en el centro de la compuerta y siempre acompañado de dos reenvíos. Llevará además un volante de emergencia manual. ACCIONAMIENTO POR SERVOMOTOR En el servomotor irán alojados final de carrera y limitador de par, y mecanismop de regulación de la compuerta lo que permitirá regular los niveles. La posición del servomotor irá en función del número de husillos al igual que el motorreductor. ACCIONAMIENTO HIDRAULICO O NEUMATICO Mediante cilindros neumáticos o hidráulicos, solo tienen aplicación en compuertas de un solo husillo. El vástago se une directo a la tajadera y el cilindro se ancla al puente de la compuerta. El sistema será de apertura todo-nada. COMPUERTAS COMPUERTAS DE CANAL. RECOMENDACIONES COMPUERTAS CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA L = luz libre del vano en metros H = carga máxima de agua en metros Ph = presión hidráulica sobre el tablero en Kg Para compuerta plana con tablero de chapa reforzado y rodillos de desplazamiento: Ph = 500 ( L + 0,08) 𝐻 2 Para el resto de compuertas de planas y tajaderas: Ph = 500 x L x 𝐻 2 DIMENSIONES DE LAS RANURAS A PREVER EN EL CANAL TIPO DE COMPUERTA TAJADERA COMPUERTA DE CHAPA DESLIZANTE COMPUERTA DE CHAPA CON RODILLOS TIPO DE COMPUERTA COMPUERTA CON RODILLOS ACCIONADAS POR CADENAS GALLE Y CONTRAPESOS RANURAS LATERALES mm ANCHO PROFUNDIDAD 150 100 RANURA INFERIOR mm ANCHO PROFUNDIDAD 150 100 200 150 200 150 300 200 300 200 RANURAS LATERALES mm PRESION HIDRAULICA ANCHO PROFUNDIDAD Hasta 4400 KG 4400 A 5200 5200 A 9200 9200 A 15600 15600 A 30500 30500 A 50000 MAS DE 50000 800 900 1000 1100 1100 1250 RANURA INFERIOR mm ANCHO PROFUNDIDAD 300 800 300 900 300 1000 350 1100 400 1100 450 1250 CONSULTAR DIMENSIONES 250 250 250 250 300 300 COMPUERTAS MEDIDAS DE CANAL NORMALIZADAS ANCHURA m ALTURA m ANCHURA m 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.30 0.30 0.40 0.50 0.70 0.40 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 ALTURA m 0.50 0.60 0.70 0.80 0.50 0.60 0.70 0.80 0.60 0.70 0.80 0.90 ANCHURA m 1.00 1.10 1.20 ALTURA m 0.70 0.80 0.90 1.00 0.70 0.80 0.90 1.00 0.70 0.80 0.90 1.00 COMPUERTAS CANAL DE HUSILLO DESCRIPCION Marco guía: construido en acero inoxidable AISI 316L, sirve como guía al tablero recibiéndose en obra con hormigón rápido en las ranuras dejadas a tal efecto en el canal. La altura del marco es aconsejable que sobrepase en 900 mm la cota del piso de maniobra. Puente de mecanismo: construido mediante perfiles laminados soldados a la parte superior del marco en acero A-42b. en él se situaran los soportes del accionamiento. Estará constituido por un bastidor de perfiles laminados UPN, donde se acoplarán los reenvíos en su caso y la transmisión necesaria para accionamiento desde un lateral en el caso de dos husillos. Tablero de compuerta: construido en chapa de acero galvanizado de espesores comprendidos entre 5 y 8 mm y con los refuerzos necesarios en perfiles laminados soldados a la chapa y calculados para resistir la máxima presión hidráulica. En la parte central superior llevará soldado el alojamiento para la tuerca que da movimiento al tablero. En el centro y en toda su longitud llevará soldado el tubo de protección del husillo. COMPUERTAS Guías de deslizamiento: de polietileno de baja densidad, producto autolubricante con muy buenas condiciones de deslizamiento. Se sitúan en los bordes del tablero y se mueven solidarias a este a través del marco que hace de guía efectuando el deslizamiento transversal y longitudinal. Juntas de estanqueidad: el cierre se realiza mediante pletinas de latón, complementado con el perfil de goma hueca de Neopreno 50- 60 gr. Shore A en los laterales y parte inferior. Cuñas de apriete: regulables para un perfecto acoplamiento, fabricadas en latón y atornilladas al tablero y al marco. Mecanismo de accionamiento: formado por husillo, tuerca, volante, columna de maniobra y reenvíos. El husillo está construido en rosca trapecial DIN 109 y acero inoxidable AISI 316L o acero F-112 de diámetro en función de la longitud de forma que se limite la flecha a 1/1000 de la longitud. Lleva en su parte superior una zona mecanizada para acoplar el soporte del volante. Se montan dos husillos a partir de un ancho de compuerta superior a 1,20 m. la tuerca se fabrica con material de bronce para el accionamiento del husillo. Estas irán alojadas en la parte superior del tablero o del puente (columna) dependiendo de si el husillo es ascendente o fijo. El volante está construido en fundición, en él irá alojado un soporte con rodamientos que mejora su maniobrabilidad. Reenvíos: son cajas herméticas donde se alojan un conjunto de engranajes de piñón y corona cónicos, rodamientos árboles, etc. Que convierten el movimiento vertical en horizontal. Se montan en las compuertas de doble husillo dependiendo del esfuerzo necesario de maniobra. La relación piñón corona será de 1:2 para reducir el par necesario en la punta de maniobra. COMPUERTAS COMPUERTAS AREA DE APLICACIÓN DE COMPUERTAS TAJADERAS PLANAS COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE HUSILLO NORMALIZADAS CCHM/CCHE COMPUERTA CUADRADA REFª CCHM-4 CCHE-4 CCHM-5 CCHE-5 CCHM-6 CCHE-6 CCHM-7 CCHE-7 CCHM-8 CCHE-8 CCHM-9 CCHE-9 CCHM-10 CCHE-10 CCHM-11 CCHE-11 CCHM-12 CCHE-12 A mm B mm C mm D mm фK mm H mm 450 450 570 1005 300 1640 500 500 620 1105 300 1790 600 600 720 1305 300 2090 700 700 520 1505 300 2390 800 800 920 1705 400 2695 900 900 1020 1905 400 2995 1000 1000 1120 2105 400 3295 1100 1100 1220 2305 400 3295 1200 1200 1320 2505 400 3895 COMPUERTAS REFª CCHM-13 CCHE-13 CCHM-14 CCHE-14 CCHM-15 CCHE-15 CCHM-16 CCHE-16 CCHM-17 CCHE-17 CCHM-18 CCHE-18 CCHM-19 CCHE-19 CCHM-20 CCHE-20 A mm B mm C mm D mm фK mm H mm 1300 1300 1420 2720 500 4215 1400 1400 1520 2920 500 4495 1500 1500 1620 3120 500 4795 1600 1600 1720 3350 600 5155 1700 1700 1820 3550 600 5455 1800 1800 1920 3750 600 5755 1900 1900 2020 3950 700 6055 2000 2000 2120 4150 700 6355 COMPUERTA RACTANGULAR VERICAL REFª CCHM-4 CCHE-4 CCHM-5 CCHE-5 CCHM-6 CCHE-6 CCHM-7 CCHE-7 CCHM-8 CCHE-8 CCHM-9 CCHE-9 CCHM-10 CCHE-10 CCHM-11 CCHE-11 CCHM-12 CCHE-12 CCHM-13 CCHE-13 CCHM-14 CCHE-14 CCHM-15 CCHE-15 A mm B mm C mm D mm фK mm H mm 450 675 570 1455 300 2090 500 750 620 1605 300 2290 600 900 720 1905 300 2690 700 1050 520 2205 300 3090 800 1200 920 2505 400 3495 900 1350 1020 2805 400 3895 1000 1500 1120 3105 400 4295 1100 1650 1220 3405 400 4695 1200 1800 1320 3705 400 5095 1300 1950 1420 4020 500 5515 1400 2100 1520 4320 500 5895 1500 2250 1620 4620 500 6295 COMPUERTAS COMPUERTAS VAGON SOBRE RUEDAS O RODILLOS REFª CCHM-4 CCHM-5 CCHM-6 CCHM-7 CCHM-8 CCHM-9 CCHM-10 CCHM-11 CCHM-12 CCHM-13 CCHM-14 CCHM-15 CCHE-4 CCHE-5 CCHE-6 CCHE-7 CCHE-8 CCHE-9 CCHE-10 CCHE-11 CCHE-12 CCHE-13 CCHE-14 CCHE-15 A mm B mm C mm D mm Фk mm H mm 600 665 800 930 1070 1200 1330 1465 1600 1730 1860 1995 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 720 785 920 1050 1190 1320 1450 1585 1720 1850 1980 2115 1005 1105 1305 1505 1705 1905 2105 2305 2505 2720 2920 3120 300 300 300 300 400 400 400 400 400 500 500 500 1640 1790 2090 2390 2695 2995 3295 3295 3895 4215 4495 4795 COMPUERTAS VAGON SOBRE RUEDAS O RODILLOS Cuando las cargas de agua son elevadas y las áreas de las compuertas son grandes, las fuerzas que confluyen en las guías de apoyo de las compuertas hacen que en el proceso de deslizamiento del tablero, la fricción sea elevada y por tanto se precisen mecanismos de accionamiento costosos y robustos. Para reducir esta fricción se montan las compuertas sobre ruedas y sus ejes van solidarios a esta. La estanqueidad de la compuerta se consigue mediante sellos de goma. Generalmente se diseñan para que cierren por su propio peso, para ello el peso sumergido ha de ser menos un 25 % superior a las fuerzas de fricción. Si aún lastrando la compuerta no se vencen las fuerzas de fricción, es interesante utilizar rodillos guía de fundición montados sobre cojinetes de bronce y eje de acero inoxidable. Estructuralmente los rodillos tienen un comportamiento mejor que las ruedas, ya que se anulan el momento y el cortante que se produce en los ejes de aquellas, además el apoyo sobre rodillos es casi continuo. La compuerta montada sobre rodillos consiste en una hora de acero nervada en cuyos bordes laterales verticales existen pistas por las cuales se desplaza una cadena sin fin de rodillos, unidos entre ellos por pletinas. El tiro de la misma se puede hacer por cadenas Galle o cables de acero trenzado con contrapesos, y también por uno o dos husillos con cabezal desmultiplicador. COMPUERTAS ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS CANAL DE HUSILLO COMPUERTAS-TAJADERAS TABLERO DESLIZANTE ACCIONADAS POR HUSILLO COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO DESLIZANTE ACCIONADAS POR DOS HUSILLOS COMPUERTAS COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO REFORZADO ACCIONADOS POR UN HUSILLO COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO REFORZADO ACCIONADAS POR DOS HUSILLOS COMPUERTAS COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO REFORZADO Y RODILLOS DE DESPLAZAMIENTO ACCIONADAS POR UN HUSILLO COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO REFORZADO Y RODILLOS DE DESPLAZAMIENTO ACCIONADAS POR DOS HUSILLOS COMPUERTAS COMPUERTAS VAGON DE TABLERO REFORZADO Y RODILLOS DE DESPLAZAMIENTO ACCIONADAS POR CADENAS O CABLES COMPUERTAS TAJADERAS DE CHAPA CON ASAS COMPUERTAS COMPUERTAS COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE CONTRAPESO CCCM/CCCE Son compuerta planas accionadas por cadenas Galle o cables cuyo objetivo es disminuir el esfuerzo de apertura gracias a los contrapesos instalados. Su accionamiento puede ser manual (CCCM) o motorizado (CCCE). REFª CCCM-8 CCCM-9 CCCM-10 CCCM-11 CCCM-12 CCCM-13 CCCM-14 CCCM-15 CCCE-8 CCCE-9 CCCE-10 CCCE-11 CCCE-12 CCCE-13 CCCE-14 CCCE-15 A mm 1070 1200 1330 1465 1600 1730 1860 1995 B mm 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 C mm 1190 1320 1450 1585 1720 1850 1980 2115 D mm 1705 1905 2105 2305 2505 2720 2920 3120 фK mm 400 400 400 400 400 500 500 500 COMPUERTAS DE CONTRAMPESO MANUALES Y RODILLOS DE DESPLAZAMIENTO ACCIONADAS POR CADENAS O CABLE H mm 2695 2995 3295 3295 3895 4215 4495 4795 COMPUERTAS COMPUERTAS DE CONTRAPESO MOTORIZADAS COMPUERTAS DE CONTRAPESO CON EL MARCO PRLONGADO CUANDO EL PUSO DE MANIOBRA NO TIENE ALTURA SUFICIENTE COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL TIPO TAINTOR CCTA Las compuertas tipo Taintor son compuertas lisas con forma de sector circular que giran alrededor de una articulación, por medio de unos brazos radiales fijados al tablero para transmitir la presión del agua a la estructura. La cara o tablero que hace frente a la presión del agua es un segmento cilíndrico de radio constante. El radio de la chapa del tablero suele ser 12 ó 1.5 veces la altura de la compuerta. Generalmente el eje de giro se sitúa por encima de la máxima lámina de agua, aunque también puede situarse debajo. DISEÑO El armazón está generalmente compuesto por dos travesaños radiales, una estructura generatriz al forro en perfiles laminados de acero, perfiles laminados curvados perpendiculares a los anteriores y una chapa formando el tablero o forro de la compuerta. El armazón se sujeta a dos brazos radiales que se apoyan en articulaciones de soporte fijadas a la obra civil por pernos de anclaje. El armazón con los dos brazos laterales forma un pórtico rígidamente fijados de modo que si uno alabea el otro tuerce lo que hace que se preste mayor atención al diseño y cálculo de este tipo de compuertas, operación llevada a cabo con rigor en Talleres HIDROMETALICA. En compuertas de rebosamiento los brazos no se construyen en pórticos o celosías de perfiles laminados, sino que para evitar la acumulación de residuos, se forran como armazones plano. Las articulaciones de soporte pueden ser de tipo cilíndrico, cónico o esférico. Las articulaciones de tipo cónico se emplean para compuertas de tamaño medio o grande que trabajan con cargas medias a altas. La articulación esférica permite que la compuerta gire sin producir esfuerzos en los soportes, utilizándose donde existe una sujeción firme de los travesaños. El componente fijo de la articulación de soporte lleva ranuras y guías alojadas en el hormigón. Las juntas de estanqueidad laterales están compuestas por bandas de latón mecanizado o materiales sintéticos, dispuestas a lo largo de un arco. La junta de fondo tiene una especial atención al tener en cuenta la inclinación de la chapa del forro. Las compuertas taintor pueden estar accionadas por Tornos eléctricos cadenas Galle o cable de acero o servomotor. DESIGNACION HIDROMETALICA CCTA-10050-2.5-T 6 S Compuerta Canal Taintor de 1000 mm de luz por 500 mm de altura de tablero y un radio de 2500 mm, accionada por tomo o servomotor. Las compuertas Taintor se fabrican en acero soldado St-37 y acero inoxidable AlSl-3161- y en dimensiones que varían desde 1000x500 a 20000x4000 mm. COMPUERTAS COMPUERTAS COMPUERTAS CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA L= luz libre del vano en metros H= carga máxima de agua en metros Ph = presión hidráulica sobre el tablero en kg Eje de giro por encima de la lámina de agua: Ph= 500xLx𝐻 2 Pv = 500xLx(rD-PS-hB+2hA) P = √𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣 2 Eje de giro por debajo de la lámina de agua: Ph= 500xLx𝐻 2 Pv = 500xLx(rD-PA+hB-2hA) P = √𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣 2 COMPUERTAS ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS CANAL TAINTOR COMPUERTAS DE CANAL TIPO TAINTOR ACCIONADAS POR MOTOR Y CABLE COMPUERTAS DE CANAL TIPO TAINTOR ACCIONADAS POR SERVOMOTOR COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL Entre las soluciones aportadas al problema de reglaje de nivel en las cabeceras de canales o tramos entre dos esclusas, destacan las compuertas automáticas de regulación de nivel fabricadas por Talleres HIDROMETALICA. Estas compuertas regulan en aguas abajo el nivel del plano aguas arriba y el caudal con independencia de su apertura, y por su robustez actúan como bloque ante cualquier variación de nivel. También mantienen a una cota constante el nivel aguas arriba con independencia del caudal de paso. La ausencia de elementos eléctricos o servomotor dan una notable calidad, sensibilidad y fiabilidad de funcionamiento por lo que son ideales en la hidráulica de canales. Por ser radial su esfuerzo de elevación es realmente menor que otro tipo de compuertas, y su izado rápido merced al contrapeso. FUNCIONAMIENTO DE LA COMPUERTA DE NIVEL AGUAS ABAJO La compuerta está constituida por un tablero y un flotador rígidamente unidos mediante soportes o brazos que apoyan en un eje montado sobre cojinetes. El eje se sitúa á una altura en función del nivel regulado y mediante el contrapeso o lastrado se ajusta la posición del centro de gravedad. Al producirse una variación de la carga en el canal AGUAS ARRIBA, aumentando el nivel de agua, el flotador sube por el principio de Arquímedes ejerciendo un par de fuerzas sobre la compuerta y la cierra. Disminuyendo a la vez el nivel del agua en el canal. En la compuerta de nivel se desarrollan dos pares de fuerzas, por un lado el par del flotador y por otro el par del peso propio de la compuerta que se opone a aquél, para cualquier posición del tablero cuando el nivel aguas abajo esté a la cota del eje de giro. Al contrario si el nivel de aguas abajo disminuye, la compuerta va abriendo y sigue la maniobra hasta que el nivel haya vuelto a la cota del eje de giro. γ = PESO ESPECIFICO R= RADIO DEL TABLERO r = RADIO DEL FLOTADOR α = ANGULO DE APERTURA P = PESO DE LA COMPUERTA m= DISTANCIA AL C.D.G PAR FLOTADOR Pf= 1/3 γ (𝑅 3 − 𝑟 3 )senα PAR PESO COMPUERTA: Pp= P m senα EQUILIBRIO: Pf = Pp 1/3 γ (𝑅 3 − 𝑟 3 )senα = P m senα COMPUERTAS DISEÑO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ABAJO La parte activa de cada compuerta está constituida únicamente por un sistema móvil articulado alrededor de un eje horizontal y perpendicular al flujo, comprendiendo: • Tablero cilíndrico de sección trapecial con bastidor rígido y con flotador colocado en el extremo del eje. • Contrapesos de equilibrado. El flotador se instala en un pozo fijo que se comunica con el canal mediante un conducto que permite amortiguar las basculaciones debidas a la corriente aguas abajo, lo que favorece la estabilidad del sistema. Se ejecuta con chapas, tubos y perfiles laminados de acero A-42b con tratamiento anticorrosivo. Para evitar bloqueos se debe prever una holgura en posición cerrada, entre las aristas laterales del tablero y los cajeados del vano. COMPUERTAS DIMENSIONADO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ABAJO Se caracteriza por dos dimensiones: el radio exterior ( r) del flotador y la anchura del fondo del canal (b) ambos en centímetros. Se tendrá en cuenta que las compuertas sean de alta o de baja carga, la diferencia estriba en que las de baja carga tienen el tablero más ancho pero de menor altura. El ábaco de pérdidas de carga permite dimensionar las compuertas en función del caudal máximo (Qm), carga mínima (Jm), carga máxima (JM) para Q = 0 carga máxima (JM) para Qm. La elección de la compuerta debe cumplir: • Pérdida de carga inferior a la carga mínima para Qm • Carga máxima admisible para la compuerta, incluso para Qm. COMPUERTAS VENTAJAS Y EJEMPLOS DE USO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ABAJO • No se requiere ninguna fuerza motriz exterior para la maniobra • La precisión del nivel regulado es absoluta con un buen equilibrado del lastre • Los sólidos circulan libremente pasando por debajo del tablero • Un canal largo se puede dividir en tramos sucesivos mediante compuertas de manera que si aumenta el caudal aguas abajo se abrirán sucesivamente empezando por las de aguas abajo • Permite un funcionamiento totalmente automático del canal • Asegura un ahorro importante de agua • Permite una distribución flexible de caudales sin programación previa • Alimentación de un canal secundario ubicado en la sección inmediatamente aguas abajo de la compuerta • Asociación con módulos de máscara para establecimiento de caudal constante • Equipado de rompecargas en las lomas de agua de canales. REFª L cm b cm H cm e cm g cm CCNB-1 CCNB-2 CCNB-3 CCNB-4 CCNB-5 CCNB-6 CCNB-7 CCMB-8 CCNB-9 CCNB-10 CCNB-11 CCNB12 CCNB-13 CCNB-14 CCNB-1 5 CCNB-16 CCNB-17 CCNB..18 CCNB-19 CCNB-20 138.5 180 221 236 277.5 296 350.5 374.5 393 422.5 445 476.5 502.5 527 553.5 590.5 621.5 666 701.5 748.5 106 132 170 190 212 236 265 300 300 335 335 375 375 425 425 475 475 530 530 600 96 121 153 135.5 192 170 240 216 270 243 305 270 340 304 384 340 430 380 480 425 125 160 200 224 250 280 315 355 355 400 400 450 450 500 500 560 560 630 630 710 56 71 90 100 112 125 140 160 160 180 180 200 200 224 224 250 250 280 280 315 COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL AGUAS ABAJO NORMALIZADAS REFª CCNB-1 CCNB-2 CCNB-3 CCNB-4 CCNB-5 CCNB-6 CCNB-7 CCNB-8 CCNB-9 CCNB-10 CCNB-11 CCNB-12 CCNB-13 CCNB-14 CCNB-15 CCNB-16 CCNB-17 CCNB-18 CCNB-19 CCNB-20 ALTA BAJA CARGA CARGA r b r b 56 106 71 132 90 170 90 190 110 212 110 236 140 265 140 300 160 300 160 335 180 335 180 375 200 375 200 425 220 425 2200 475 250 475 250 530 280 530 280 600 𝐽𝑀 DIMENSIONES A 164 205 258 280 392 415 462 492 515 548 569 609 629 674 702 752 781 831 530 925 B 135 165 205 200 055 245 325 315 360 350 410 400 450 440 510 495 560 545 640 615 C 121 155 195 216 250 280 315 355 355 400 400 450 450 500 500 560 560 630 630 710 D 90 110 135 130 175 165 215 205 240 230 270 260 300 290 340 325 380 365 430 405 E 102 127 158 180 202 225 252 282 282 315 315 355 355 400 400 450 450 500 500 565 F 62 78 100 100 190 190 210 210 233 233 254 254 274 274 302 302 331 331 360 360 R 90 112 140 160 180 200 224 250 250 280 280 315 315 355 355 400 400 450 450 500 40 50 63 35.5 80 45 100 56 110 63 125 70 140 80 160 90 180 100 200 110 COMPUERTAS REFª g i min l m CCNB-1 CCNB-2 CCNB-3 CCNB-4 CCNB-5 CCNB-6 CCNB-7 CCNB-8 CCNB-9 CCNB-10 CCNB-11 CCNB-12 CCNB-13 CCNB-14 CCNB-15 CCNB-16 CCNB-17 CCNB-18 CCNB-19 CCNB-20 56 45 70.5 71 56 90 n o p q 62 20 80 18 86 78 26 100 20 71 107 97 32 125 25 100 40 125 97 32 125 25 12 90 141 120 40 50 160 40 25 50 156 120 40 35 160 40 140 110 175 160 40 55 200 50 160 63 192 160 40 35 200 50 160 125 192 173 40 40 224 50 180 71 215 173 40 40 224 50 180 140 215 194 40 45 250 60 200 80 243 194 40 45 250 60 200 160 243 214 40 55 280 70 224 90 275 214 40 55 280 70 224 180 275 242 50 60 315 80 250 100 313 242 50 60 315 80 250 200 313 271 50 70 355 90 280 110 353 271 50 70 355 90 280 220 353 300 50 75 400 100 315 125 388 300 50 75 400 100 RENURA LATERAL RANURA FONDO ANCHO PROF ANCHO PROF 15 15 20 15 20 15 30 15 COMPUERTAS FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ARRIBA Las compuertas de nivel aguas arriba HIDROMETALICA son ideales para el control de crecidas en canales, para la protección de márgenes y para la irrigación. Se colocan a través de una comente de agua para mantener de forma automática y sin mecanismos, la cota constante aguas arriba sin preocupar el caudal La compuerta se va elevando a medida que el caudal crece, produciendo una pérdida de carga reducida para caudal máximo. Se emplean para aprovechamiento de tomas de aguas permitiendo conducir el caudal derivado aún más lejos. También para mantener el nivel controlando la salida de agua en balsas o lagunas, proteger las márgenes en épocas de fuertes lluvias o crecidas. Las ventajas de este tipo de compuerta son su sistema formado por una única pieza móvil sin mecanismos, baja pérdida de carga, no retiene sólidos, aprovecha la energía del agua y amplia gama de dimensiones. La única parte móvil está constituida por una armadura rígida unida al tablero cilíndrico, que se encuentra dotado de un flotador y dos contrapesos para equilibrado. El empuje del agua pasa por el eje de giro de la compuerta, por tanto no afecta al equilibrio. Sin embargo merced a la forma en sector del flotador y a la colocación de los contrapesos, el c.d.g. se sitúa de forma que el par de fuerzas generados por el empuje y el peso de la compuerta (F y P) son iguales y opuestos para cualquier posición de la compuerta cuando el nivel aguas arriba está a la cota del eje de giro. Si el nivel aguas arriba sube, la compuerta abre pues el empuje supera al peso de la misma, y viceversa. En un canal que funcione a la demanda por aguas arriba, las compuertas se situarán a la salida de derivaciones importantes, si además se precisa realizar tomas a caudal constante se situarán módulos de máscara, cuando se permita por la variación de nivel del agua. Cuando los caudales son importantes las compuertas se colocan en paralelo lo que permite un movimiento sincronizado de los tableros por igualdad de las condiciones hidráulicas. COMPUERTAS CARACTERISTICAS DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ARRIBA DECREMENTO (J) = Qmín aproximadamente 2% del INDICE DE LA COMPUERTA EJE DE GIRO = Qmáx NIVEL AGUAS ABAJO REAL ≤ NIVEL AGUAS ABAJO MAXIMO INDICE DE LA COMPUERTA = ANCHURA (cm) DEL PLANO DE AGUA DEL CANAL TRAPECIAL Q= CAUDAL NOMINAL Jm = CARGA MINIMA DISPONIBLE J≤ Jm con Qmáx EJEMPLO: Q= 2000l/s; Jm = 12 cm. Se elige la compuerta HIDROMETALICA CCNA-265 cuya J=10.5 cm. Si estuviese aguas arriba de un salto se elige como suficiente la compuerta HIDROMETALICA CCNA-36, ya que su caudal límite es 2200 l/s > 2000 l/s. Las compuertas están realizadas en chapa, tubos y perfiles de acero soldados de forma que se garantiza la perfecta forma del cilindro del tablero. La tornillería es de acero inoxidable AISI-316, y la estructura tiene un gran tratamiento anticorrosivo, si bien puede fabricarse en acero inoxidable. COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL AGUAS ARRIBA NORMALIZADAS REFª CCNA-85 CCNA-95 CCNA-106 CCNA-118 CCNA-132 CCNA-150 CCNA-170 CCNA-190 CCNA-212 CCNA-236 CCNA-265 CCNA-300 CCNA-335 CCNA-375 CCNA-425 CCNA-475 CCNA-530 CCNA-600 CCNA-670 CCNA-750 CCNA-850 a 85 95 106 118 132 150 170 190 212 236 265 300 335 375 425 475 530 600 670 750 850 SECCION b 45 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250 280 315 355 400 450 c 40 45 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250 280 315 355 400 A 71 72 73 74 103 104 106 143 145 148 185 188 232 236 290 295 365 371 463 471 530 B 51 51 51 51 71 71 71 101 101 101 117 117 145 145 185 185 236 236 298 298 333 COMPUERTA C D 122 45 123 51 124 58 125 67 174 70 175 81 177 95 244 102 246 117 249 134 301 144 304 166 377 181 381 214 475 234 480 268 601 289 607 333 761 361 769 419 863 481 E 33 35 37 42 47 50 60 68 73 85 91 105 112 135 145 170 183 211 233 265 305 F 101 111 122 134 153 171 19 214 236 260 303 336 390 430 471 520 540 605 677 762 871 COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO También denominadas tipo Vertedero, son compuertas que permiten regular el nivel de un canal por rebose superior del agua. El accionamiento de las compuertas puede ser regulado manualmente mediante husillo o asa o con Motorreductor. El vertedero regulable manualmente es del tipo guillotina, con lo cual dispondrá de una zona de recorrido inferior para conseguir la regulación de nivel por rebose en la parte superior. Marco en perfil especial de goma, ajustable para asegurar estanqueidad. El vertedero regulable por Motorreductor, también puede serlo por husillo y su característica principal es que el tablero pivota alrededor de un eje acoplado en la parte inferior del husillo de forma que permite abatir hacia abajo o hacia arriba el tablero permitiendo el rebose superior del agua. Dispone de un entramado metálico superior para paso y colocación del mecanismo, la estanqueidad se consigue mediante juntas de goma deslizantes por chapas de aluminio. La versión motorizada lleva dos finales de carrera que permiten ajustar los niveles mínimo y máximo del agua. ESQUEMA DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS CANAL ALIVIADERO COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO DE GUILLOTINA COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO DE TABLERO ABATIBLE COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO NORMALIZADAS GUILLOTINA REFª CCNV-3 CCNV-5 CCNV-7 CCNV-12 CCNV- 20 CCNV-30 CCNV-40 CCNV-50 A mm 300 500 710 ABATIBLE H mm 400 400 400 A mm H mm 1200 2000 3000 4000 5000 500 750 1000 1250 1500 COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL MODULOS MASCARA Instalados en canales o acequias permiten suministrar un caudal constante con independencia de las fluctuaciones aguas arriba, influenciado por el número de compuertas abiertas. Cada elemento está constituido por una pantalla fija o máscara colocadas sobre un vano perfilado y soldados a placas laterales verticales, dispone además de una compuerta de pequeñas dimensiones, plana o de sector, que abre o cierra el módulo (todo-nada). Siendo el caudal proporcionado a la anchura de cada módulo, se disponen varios en paralelo, de forma que con diversos anchos se elige el caudal abriendo o cerrando las compuertas correspondientes. Si se añade una segunda máscara fija se consiguen mayores variaciones de nivel aguas arriba. Se fabrican en chapa de acero soldado y protegido contra la corrosión. FUNCIONAMIENTO DE LOS MODULOS DE MASCARA Con nivel bajo aguas arriba, se trata de circulación de agua en un canal sobre un umbral. Cuando el nivel asciende, sube la lámina de agua hasta tocar la máscara con lo cual el agua entra en carga con un coeficiente de caudal bruscamente reducido y una contracción de la lamina de agua cada vez mayor. COMPUERTAS El caudal suministrado no va a depender del nivel aguas abajo, ya que la pendiente del umbral está estudiada para provocar un flujo torrencial que produzca corte hidráulico, sin embargo la formación de un resalto permite recuperar el potencial de la lámina y reducir al mínimo la pérdida de carga del módulo. DIMENSIONADO Y COTA DE INSTALACION DE LOS MODULOS DE MASCARA La elección del aparato depende del Caudal a suministrar y del tipo (series 10, 20, 50 y 100 l/s/dm) que determinan la anchura, escalonamiento, pérdida de carga mínima y fluctuaciones de nivel admisibles aguas arriba. No es aconsejable mezclar, con vistas a lograr un escalonamiento más fino de caudales importantes, módulos de series diferentes, ya que la precisión va a depender siempre del módulo mayor. El caudal suministrado es aún más constante con un orificio en carga o lámina libre. Aunque sea factible la motorización resulta costosa, cuando realmente la maniobra manual es sencilla. COMPUERTAS PERDIDAS DE CARGA Y TOLERANCIAS DE NIVELES DE MODULOS MASCARA 10 20 50 CAU DAL l/s/d m 10 20 50 100 100 59 62.5 79 86 92 33 200 Q1 10 20 50 100 200 Q1 200 Q 10 20 50 100 200 Q 94 2.75* 13 20 37 59 94 2.75* 100 2.91* 13.5 21 39 62 99 2.88* 126 3.68* 17.5 28 51 81 129 3.77* 137 4* 28 44 82 130 206 6.02* 146 4.27* 31 48 89 142 225 6.58* 52 1.52* 18 28 52 83 131 3.83* 2 MASCARAS 1 MASCARA SERIE Hmin Q-10% Hmin Q-5% Hnom Q Hmax Q+5% 13 20 37 13.5 21.5 39.5 17 27 50 18.5 29.5 54.5 Hma x Q+10 % 20 31 58 dH Q±10% dH Q±5% 7 11 21 5 8 15 23 5 37 1.09* 14.5 23 43 68 107 3.14* Jmin Para Hnom Jmin Para Hmin Pmin ** 6.5 10.5 19 5 8 15 16 25 47 30 24 75 48 1.41* 6.5 11 20 31 50 1.45* 38 1.10* 5 8 15 24 38 1.10* 118 3.45* 17 26 49 77 122 3.57* COMPUERTAS DETERMINACION COTA DE INSTALACION DE LOS MODULOS MASCARA Las curvas de funcionamiento permiten averiguar la cota en función de las fluctuaciones de nivel en la toma a equipar. Equipar un canal con un módulo de 2000l/s donde el nivel fluctúa entre + 57.80 y +58.08, la serie 100 con una máscara es la idónea (pérdida de carga mínima 24 cm). Examinando la gráfica para una fluctuación de 28 cm, la cota nominal del aparato se debe escoger a unos 10 cm por debajo del nivel aguas arriba máximo, o sea , que varíe lo menos posible (±7%). COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE NIVEL MODULOS DE MASCARA NORMALIZADOS COTAS EN CENTIMETROS 2 MASCARAS 1 MASCARA SERIE 10 A min 33 B 25 C 9 D 34 E 5 F 45 G 35 K 25 20 52 37 10 46 5 57 47 36 50 97 68 16 94 10 103 68 85 100 154 105 25 140 15 146 10 35 26 3 36 5 48 49 40 20 54 40 4 54 5 68 70 60 50 100 75 20 115 10 135 105 100 100 158 120 25 170 15 210 COMPUERTAS REFª CCNM-10-30 CCNM-10-60 CCNM-10-90 CCNM-10-120 CCNM-10-150 CCNM-20-30 CCNM-20-60 CCNM-20-90 CCNM-20-120 CCNM-20-150 CCNM-20-180 CCNM-20-210 CCNM-20-240 CCNM-20-300 CCNM-20-360 CCNM-20-420 CCNM-20-480 CCNM-50-500 CCNM-50-550 CCNM-50-600 CCNM-50-650 CCNM-50-700 CCNM-50-750 CCNM-50-800 CCNM-50-850 CCNM-50-900 CCNM-50-950 CCNM-50-1000 CCNM-50-1050 CCNM-50-1100 CCNM-50-1150 CCNM-50-1200 CCNM-50-1250 CCNM-50-1300 CCNM-50-1350 CCNM-50-1400 CCNM-50-1450 CCNM-50-1500 CAUDAL L/s 30 60 90 120 150 30 60 90 120 150 180 210 240 300 360 420 480 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 ANCHURA cm 32 63 94 125 156 16 32 48 63 79 94 109 125 155 186 217 247 104 113 124 134 145 153 164 174 185 194 205 215 226 234 245 255 266 275 256 296 307 5 l/s 1 1 1 1 1 10 l/s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 50 l/s 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 NUMERO DE COMPUERTAS 10 l/s 15 l/s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NUMERO DE COMPUERTAS 20 l/s 30 l/s 60 l/s 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 1 NUMERO DE COMPUERTAS 100 l/s 200 l/s 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 30 l/s 1 2 3 4 90 l/s 1 2 2 2 4 400 l/s 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 COMPUERTAS REFª CAUDAL L/s ANCHURA cm CCNM-100-100 CCNM-100-110 CCNM-100-120 CCNM-100-130 CCNM-100-140 CCNM-100-150 CCNM-100-160 CCNM-100-170 CCNM-100-180 CCNM-100-190 CCNM-100-200 CCNM-100-210 CCNM-100-220 CCNM-100-230 CCNM-100-240 CCNM-100-250 CCNM-100-260 CCNM-100-270 CCNM-100-280 CCNM-100-290 CCNM-100-300 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 105 114 125 134 145 155 166 175 186 195 206 215 226 235 246 256 268 276 288 296 308 NUMERO DE COMPUERTAS 100 l/s 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 200 l/s 400 l/s 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 2 2 1 1 600 l/s 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1000 l/s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 COMPUERTAS COMPUERTAS MURALES. RECOMENDACIONES COMPUERTAS CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA L = luz libre del vano en metros H= carga máxima de agua en metros Ph = presión hidráulica sobre el tablero H`= carga máxima de agua sobre el centro de la compuerta h = altura libre del vano en metros Para compuerta plana deslizante: Ph = 1000H`(L+0.05)(h+0.03) Para compuertas con rodillos de desplazamiento: Ph = 1000H`(L+0.1)(h+0.05) Para compuertas tipo bureau: Ph = 1000H`(L+0.08)(h+0.04) Para compuertas de pequeños desagües de fondo: Ph = 1000H`(L+0.025)(h+0.025) DIMENSIONES DE LAS RANURAS A PREVER EN EL MURO RANURAS LATERALES mm ANCHO PROFUNDIDAD RANURA INFERIOR mm ANCHO PROFUNDIDAD TIPO DE COMPUERTA PRESION HIDRAULICA COMPUERTA DESLIZANTE SIN NIVEL DE AGUA SUPERIOR AL PISO DE MANIOBRA HASTA 4400Kg 350 200 350 150 4400 A 6000 400 200 400 200 6000 A 10000 500 250 500 250 MAS DE 10000 600 300 600 250 Para compuertas deslizantes con nivel de agua superior al piso de maniobra las ranuras deben prolongarse hasta dicho piso COMPUERTAS COMPUERTA MURAL DE HUSILLO DESCRIPCION Su diseño y construcción son idénticos al de las compuertas de canal de husillo, con la particularidad de que el cierre ahora se produce a cuatro aristas por regla general y de que su misión es cerrar conductos de fondo para vaciado de lagunas, balsas, etc. o huecos en pared. Las formas de accionar la compuerta son idénticas a las de canal, y también pueden realizarse con dos husillos, con rodillos de desplazamiento, con cuñas de bronce para mayor ajuste, etc. COMPUERTAS MURALES DE HUSILLO NORMALIZADAS CMHM/CMHE B 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 A 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2320 2220 2120 2020 1920 1820 1720 1620 1520 1420 1280 1180 1080 980 880 780 730 C 4205 4005 3805 3605 3405 3180 2980 2780 2565 2365 2165 1965 1765 1565 1365 1165 1065 D 100 100 100 100 100 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 E 2160 2060 1960 1860 1760 1660 1560 1460 1360 1260 1160 1060 960 860 760 660 610 F 4285 4085 3885 3685 3485 3250 3050 2850 2635 2435 2235 2035 1835 1630 1460 1230 1130 G 6355 6055 5755 5455 5155 4795 4495 4215 3895 3595 3295 2995 2695 2390 2090 1790 1640 H 4095 3895 3695 3495 3295 3090 2890 2690 2475 2275 2105 1905 1705 1505 1305 1105 1005 J 700 700 600 600 600 500 500 500 400 400 400 400 400 300 300 300 300 K 290 290 290 290 290 263 263 263 250 250 250 250 250 250 250 250 250 L 175 175 175 175 175 148 148 148 135 135 135 135 135 135 135 135 135 M 200 200 200 200 200 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 N 71 71 71 71 71 57 57 57 50 50 50 50 50 50 50 50 50 P 2250 2150 2050 1950 1850 1750 1650 1550 1450 1350 1230 1130 1030 930 830 730 680 Q 500 500 550 500 500 600 580 550 500 500 500 400 350 600 500 400 350 R 500 500 550 500 500 600 580 550 550 500 950 950 850 S 500 500 550 500 500 600 580 550 850 650 T 50 500 950 925 825 1150 1000 900 U 975 875 950 925 825 V 975 875 W 16 16 14 14 14 11 11 11 11 11 8 8 8 6 6 6 6 X 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 60 60 60 60 60 45 45 Y 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 100 100 Z M 20 M 20 M 20 M 20 M 20 M 20 M 20 M 20 M 20 M 20 M 16 M 16 M 16 M 16 M 16 M 12 M 12 AA COMPUERTAS CMHM-20 CMHE-20 CMHM-19 CMHE-19 CMHM-18 CMHE-18 CMHM-17 CMHE-17 CMHM-16 CMHE-16 CMHM-15 CMHE-15 CMHM-14 CMHE-14 CMHM-13 CMHE-13 CMHM-12 CMHE-12 CMHM-11 CMHE-11 CMHM-10 CMHE-10 CMHM-9 CMHE-9 CMHM-8 CMHE-8 CMHM-7 CMHE-7 CMHM-6 CMHE-6 CMHM-5 CMHE-5 CMHM-4 CMHE-4 REFª COMPUERTAS ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS MURAL DE HUSILLO COMPUERTAS DESLIZANTES ACCIONADAS POR UN HUSILLO COMPUERTAS DESLIZANTES DE PARED ACCIONADAS POR UN HUSILLO COMPUERTAS COMPUERTAS DESLIZANTES, NIVEL DE AGUA SUPERIOR AL PISO DE MANIOBRA COMPUERTAS COMPUERTAS DESLIZANTES CON TAPA ESTANCA Y RODILLOS COMPUERTAS DESLIZANTES DE PARED CON CUÑA DE APRIETO COMPUERTAS COMPUERTAS MURAL TIPO TAINTOR CMTA Las compuertas tipo Taintor son compuertas lisas con forma de sector circular que giran alrededor de una articulación, su diseño y características son idénticos a las de tipo canal, con la variación de que son de cierre a cuatro aristas. DESIGNACION HIDROMETALICA CMTA-10050-2.5-T ó S. compuerta de canal taintor de 1000mm de luz por 500 mm de altura de tablero y un radio de 2500mm, accionada por torno o servomotor. Las compuertas taintor se fabrican en acero soldado St-37 y acero inoxidable AISI-316L y en dimensiones que varían desde 1000x500 a 20000x4000 mm. CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA L= luz libre del vano en metros H= carga máxima de agua en metros Ph= presión hidráulica sobre el tablero en Kg Eje de giro por encima de la junta superior Ph= 500Lh(2H-h) Pv=500L(rD-PA+h`B+2h´´B-2h´´A) P= √𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣 2 COMPUERTAS Eje de giro por debajo de la junta superior: Ph= 500Lh(2H-h) Pv=500L(rD-PA-h`B+2h´´B-2h´´A) P= √𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣 2 ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS MURAL TAINTOR COMPUERTAS DE MURAL TIPO TAINTOR ACCIONADAS POR MECANISMOS LATERALES COMPUERTAS COMPUERTAS DE MURAL TIPO TAINTOR PARA DESAGÜE DE FONDO COMPUERTAS COMPUERTAS MURALES DE CLAPETA CLAM/CLAE Las compuertas de clapeta se usan dondequiera que se haga necesario abrir o cerrar de forma automática un final de conducto o tubo, incluso en el caso de las compuertas motorizadas, cuando se interrumpa el suministro de energía necesaria para su funcionamiento, evitando el retomo de aguas. Existen dos tipos principales de Compuertas Mural de Clapeta, las de accionamiento manual (CLAM) y las de accionamiento motorizado (CLAE). A su vez pueden ser de sección cuadrada o circular. Los mecanismos de accionamiento en las compuertas manuales están formados por una o dos palancas solidarios al eje de giro de la compuerta que llevan un peso de carga adecuado al par torsor necesario para accionar la compuerta. El empuje de energía del agua sobre la compuerta, ayudado por el contrapeso, hace que esta se abra a la vez que el contrapeso queda cargado con una cantidad de energía, que gracias al sistema de palanca hace que la compuerta se cierre nuevamente cuando cesa la entrada de flujo. Las compuertas de contrapeso motorizadas tienen un sistema de frenado transitorio que se consigue merced a un cilindro conectado a una bomba. Este cilindro también se usa como mecanismo de apertura. COMPUERTAS FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUERTAS MURALES DE CLAPETA Asegura el flujo de agua en una dirección oponiéndose al retomo en sentido inverso. Ideal para drenajes, protección contra crecidas, subida de mareas, etc. En las estaciones de bombeo asegurando el desagüe de un perímetro, permite reducir la altura de reflujo, oponiéndose a la inversión de las bombas. Tienen total ausencia de pérdida de carga, ya que no opone freno al flujo normal. Su estanqueidad es efectiva cuando el flujo tiene tendencia a invertirse, es decir, cuando el nivel aguas abajo tiende a elevarse por encima del nivel aguas arriba. Se construyen en acero y hasta diámetro 250 mm la parte móvil es un disco plano, para diámetros mayores están formados por fondos estampados toriesféricos que le dan mayor resistencia. La estanqueidad se asegura mediante un cuidadoso mecanizado de las superficies en contacto. Las articulaciones son ejes de acero inoxidable AISI-316. La protección anticorrosiva se incrementa en ambientes agresivos como el agua de mar, incluso los ejes se colocan en bronce. COMPUERTAS MURALES DE CLAPETA NORMALIZADAS COMPUERTAS COTAS EN CENTIMETROS REFª CLAM-10 CLAE-10 CLAM-15 CLAE-15 CLAM-20 CLAE-20 CLAM-25 CLAE-25 CLAM-30 CLAE-30 CLAM-40 CLAE-40 CLAM-50 CLAE-50 CLAM-60 CLAE-60 CLAM-80 CLAE-80 CLAM-100 CLAE-100 CLAM-120 CLAE-120 CLAPETA EMPOTRAR A B C D A BRIDA B C D E F G H I 14 18 11 7 22 23 11 8 16 7 13 10 3 150 19 25 13 9 29 30 14 10 24 9 17 10 4 200 25 35 18 11 34 39 18 12 32 11 20 10 5 250 31 41 20 13 40 46 20 14 40 13 23 10 6 300 37 41 21 12 45 45 19 10 48 12 26 10 4 400 48 53 27 16 57 58 23 12 56 16 33 11 4 500 61 67 33 20 67 70 29 16 68 20 38 13 4 600 71 79 42 25 78 83 37 20 80 25 45 14 6 800 93 104 52 32 102 110 45 25 100 32 58 16 8 1000 117 128 62 40 123 136 54 32 130 40 70 18 10 1200 136 154 74 50 146 161 62 38 150 50 85 20 12 DN 100 COMPUERTAS MURAL RE NIVEL AGUAS ABAJO OBRA CIVIL CMNB Mantienen automáticamente a una cota constante el nivel inmediatamente aguas abajo, cualquiera que sea el caudal. Se colocan en orificios en carga con cierre a cuatro aristas. Estas compuertas se caracterizan por dos dimensiones: el radio exterior del flotador en cm, y la sección (s) del vano en dm2. Existen dos subtipos de compuertas, las de alta carga y las de baja carga. Estas últimas derivan de las anteriores pero tienen un tablero de anchura doble, resultando un caudal doble para una misma carga de agua o bien para un caudal igual una pérdida de carga cuatro veces mayor pero con carga máxima admisible dos veces menor. El ábaco de las pérdidas de carga permite dimensionar las compuertas en función de caudal máximo (Q,4, carga mínima (Jm) y carga máxima (JM para Q = 0). Se debe escoger la compuerta de tal manera que para Qmáx, la pérdida de carga sea inferior a la carga mínima (ningún punto de funcionamiento Q, J debe encontrarse a la derecha de la línea quebrada del ábaco correspondiente). COMPUERTAS La compuerta debe poder soportar la carga máxima para Q=0 (segmento horizontal del ábaco). Comprobar que para Qmáx la carga máx. sea inferior a lo indicado en al ábaco (línea discontinua). Determinamos una compuerta capaz de admitir un caudal de tránsito de 350 l/s con una pérdida de carga mínima de 14cm (punto a del ábaco). La compuerta a elegir sería una HIDROMETALICA CMNB-5625. Se deben considerar dos casos: 1. Si el nivel aguas arriba no es función directa del caudal, puede entregarse el caudal máximo a este alto nivel de aguas arriba; en estas condiciones la carga máxima bajo la cual la compuerta HIDROMETALICA CMNB-5625 puede dejar pasar 350 l/s es de 1.70m (punto b). Si 𝐽𝑀 es superior a este valor será preciso aumentar a una compuerta CMNB-7140 que permite 350 l/s bajo una carga de 2.80m (punto c). Si por el contrario 𝐽𝑀 fuese pequeño en inferior a 0.34m (punto f) bastaría con la HIDROMETALICA de baja carga CMNB-4532, con una pérdida de carga de 8cm. 2. Si el nivel aguas arriba es función del caudal este disminuirá cuando disminuya dicho nivel aguas arriba. Si el caudal es menor a 330 l/s (punto d), la carga máxima bajo la cual la HIDROMETALICA CMNB-5625 actúa es de 224m (línea ed). Si la carga que puede ser aplicada es mayor, es preciso aumentar la compuerta en la serie. El principio de funcionamiento de las Compuertas murales de nivel aguas abajo es igual al visto para las compuertas de canal. COMPUERTAS COMPUERTAS MURALES DE NIVEL AGUAS ABAJO NORMALIZADAS COTAS EN CENTIMETROS REFª CCNB-286 CCNB-3610 CCNB-4516 CCNB-4532 CCNB-5625 CCNB-5650 CCNB-7140 CCNB-7180 CCNB-9063 CCNB-90125 CCNB-11011 CCNB-11020 CCNB-14016 CCNB-14031 CCNB-16020 CCNB-16040 CCNB-18025 CCNB-18050 CCNB-20031 CCNB-20063 CCNB-22040 CCNB-22080 CCNB-25050 CCNB-250100 CCNB-28063 CCNB-280125 ALTA CARGA r s 28 6 36 10 45 16 56 71 90 110 140 BAJA CARGA r s 45 32 56 50 71 80 90 125 110 200 140 315 160 400 180 500 200 630 220 800 250 1000 280 1250 25 40 63 110 160 160 200 180 250 200 315 220 400 250 500 280 630 DIMENSIONES A 90 110 140 140 170 170 210 210 265 265 380 380 470 470 520 520 580 580 640 640 710 710 790 790 870 870 B 70 85 103 103 120 120 160 160 200 200 320 320 410 410 450 450 510 510 560 560 635 635 710 710 800 800 C 35 45 55 55 70 70 90 90 110 110 140 140 180 180 200 200 220 220 250 250 280 280 320 320 350 350 h 25 32 40 40 50 50 63 63 80 80 100 100 125 125 140 140 160 160 180 180 200 200 220 220 250 250 L 25 32 40 80 50 100 63 125 80 160 100 200 125 250 140 280 160 315 180 355 200 400 220 450 250 500 JM 112 140 180 90 224 112 280 140 355 180 450 224 560 280 630 315 710 355 800 400 900 450 1000 500 1100 560 COMPUERTAS COMPUERTAS ESPECIALES TIPO BUREAU DESCRIPCION Son del tipo deslizante y consisten en una hoja tajadera reforzada con nervaduras de acero que se desliza dentro de una caja fuertemente reforzada, la cual se coloca en posición definitiva durante el montaje y se rodea de hormigón. En la parte superior de la caja existe una tapa atornillada que permite extraer la hoja para su mantenimiento. Sobre la tapa se coloca el mecanismo de accionamiento que se une al vástago que desliza la tajadera. En grandes compuertas se utilizan cilindros oleohidráulicos de gran potencia. Normalmente la conexión de estas compuertas al conducto es mediante bridas rectangulares. Las compuertas se instalan dos al menos en paralelo para permitir la reparación de una de ellas cuando sea necesario, manteniendo el caudal cerrado. Cuando se operan las compuertas a aperturas muy pequeñas, el flujo no se desprende de la hoja de forma clara, provoca vibraciones en la hoja que pueden a largo plazo inutilizarla. Para ello evitar las aberturaS menores de la mitad de la anchura del labio inferior de asiento de la hoja. También es recomendable construir a ambos lados de la compuerta tuberías de desvío en by-pass por las que extraer los pequeños caudales sin obligar a actuar la compuerta en regulación. Estas tuberías deben llevar dos válvulas, las de emergencia aguas arriba y las de operación aguas abajo.Los by-pass permiten equilibrar presiones aguas arriba y aguas abajo de la hoja cuando esta está totalmente cerrada, de esta manera la apertura se hace con menor fricción. En flujo de velocidad alta no puede distinguirse una separación bien definida entre agua y aire ya que este último se mezcla con aquella. Las altas turbulencias y fricción que este fenómeno produce, daña las hojas de la compuerta y el propio túnel. Ello hace necesario introducir ventilación apropiada aguas abajo de la compuerta para equilibrar las presiones. COMPUERTAS COMPUERTAS COMPUERTA ESPECIAL TIPO BUREAU NORMALIZADA COTAS EN MILIMETROS Refª CEB-5060 CEB-6072 CEB-8010 CEB-1012 CEB-1215 CEB-1518 CEB-1822 CEB-2024 CEB-2530 CEB-3036 L 500 600 800 1000 1200 1500 1800 2000 2500 3000 H 600 720 1000 1200 1500 1800 2200 2400 3000 3600 A 720 900 1200 1500 1800 2250 2700 3000 3750 4500 B 1923 2405 3205 4006 4807 6009 7211 8012 10015 12018 C 426 532 710 888 1065 1331 1597 1775 2218 2662 D 300 375 500 625 750 937 1125 1250 1562 1875 E 420 525 700 875 1050 1312 1575 1750 2187 2625 COMPUERTAS COMPUERTA ESPECIAL TIPO MARIPOSA Se utilizan por regla general en funciones de emergencia y aunque con diámetros pequeños se han usado para regular el caudal, esta función no es aconsejable debido a la gran turbulencia y vibración que tienen lugar en el conducto y en la compuerta aguas abajo. Están constituidas por una caja de acero cuya característica principal es que la hoja de cierre o tablero, pivota alrededor del husillo vertical, gracias a unos rodillos de deslizamiento inferiores y a un casquillo que permite el giro. El órgano de cierre es un cuerpo rectangular o circular, de sección longitudinal hidrodinámica para producir las mínimas perturbaciones en el flujo. El sellado de la mariposa contra la caja se logra mediante banda de goma sujeta con pletinas en la periferia de la lenteja. Debido a la distribución de presiones que origina el flujo, hace de este tipo de compuertas un órgano fácil de cerrar, ayudado por el propio flujo, por ello son ideales como cierres de emergencia. El accionamiento más utilizado para este tipo de compuertas es mediante servomotor de aceite y/o contrapeso. Ningún abastecimiento está libre de roturas ocasionadas por sobrecargas, vibraciones, fallos de asiente de las canalizaciones, corrosión de las tuberías, etc. Para evitar pérdidas costosas se disponen compuertas de mariposa que se cierran al producirse uno de los fenómenos citados, sin depender de ninguna fuente de energía exterior, sólo tomando la energía del agua que pasa por la tubería debido al aumento de velocidad del flujo que produce la rotura y a la disminución de presión en la canalización. COMPUERTA ESPECIAL TIPO MARIPOSA DE TABLERO RECTANGULAR COMPUERTAS COMPUERTA ESPECIAL TIPO MARIPOSA DE TABLERO CIRCULAR COMPUERTA ESPECIAL TIPO MARIPOSA NORMALIZADA PARANSECCIONES CIRCULARES: Se fabrican según norma DIN 3202, para presiones de trabajo: 10Kg/cm2. DN 200 a 1800 16Kg/cm2. DN 200 a 1600 25Kg/cm2. DN 200 a 1200 40Kg/cm2. DN 200 a 900 REFª HIDROMETALICA CE-10-200. En la que se indican primero la presión nominal de trabajo y después el diámetro nominal. PARA SECCIONES CUADRADAS: DN 600 a DN 3600 REFª HIDROMETALICA CEM-700. En la que se indica el lado en mm del tablero. COMPUERTAS PARA SECCIONES RECTANGULARES VERTICALES: DN 600X700 a DN 3500X3600 REFª HIDROMETALICA CEM-7080. En la que se indican lado menor en cm seguido del lado mayor en cm. PARA SECCIONES RECTANGULARES APAISADAS: DN 700X600 a DN 3600X3500 REFª HIDROMETALICA CEM-10090. En la que se indican primero el lado mayor en cm seguido de lado menor en cm.
