CONSTRUCCIÓN DE UNA BOMBA TIPO ARIETE HIDRAULICO

CONSTRUCCIÓN DE UNA BOMBA TIPO ARIETE HIDRAULICO
PEREZ ANYER, CHAVES HANNIER, LOSADA DARWIN.
[email protected]
CORPORACIÓN UNIVERSITARIA AUTÓNOMA DE NARIÑO
1. RESUMEN:
El presente trabajo comprende
el
diseño e implementación de un ariete
hidráulico en 3/4” el cual se lo está
realizando por primera vez en estas
medidas con fines didácticos para
posteriormente reproducirlo en medidas
más grandes y poder comercializarlo en
las zonas rurales donde no tienen agua.
Para el diseño e implementación del
ariete hidráulico se
consideró
principalmente la parte hidráulica, el
ariete permite solucionar problemas de
falta de agua ya sea potable o de riego,
es de manejo fácil y económicamente
accesible.
El presente trabajo tiene por objeto
detallar los pasos que se siguieron para
el diseño e implementación del
ariete hidráulico didáctico en donde se
detallan los objetivos, el problema, la
justificación,
marco
teórico,
especificaciones
técnicas
de
los
materiales, accesorios,
además
de costos de
fabricación.
Finalmente
se
define
aspectos
fundamentales como conclusiones y
recomendaciones.
INTRODUCCION
En el siguiente informe se pretende dar
a conocer el funcionamiento de una
bomba de ariete hidráulico, que funciona
a partir de un pequeño salto de agua
para elevar parte de caudal a una altura
superior.
2. OBJETIVOS:
Construir una bomba tipo golpe
ariete con una tubería de ¾””.
de
Adquirir datos mediante cálculos para el
diseño de esta bomba.
Con la construcción de esta bomba
esperamos obtener una altura mínima da
1.5 m.
Conocer el funcionamiento de un ariete
hidráulico.
Calcular el caudal que debe ingresar al
ariete para su buen funcionamiento.
2. MARCO TEORICO
El ariete hidráulico es una bomba
automática para elevación de agua. Su
objetivo es el de aprovechar la energía
de un salto de agua para elevar parte de
su caudal a una altura mayor que la del
nivel superior del salto.
Estas máquinas tienen la característica,
que las distinguen de todas las demás
máquinas de impulsión de líquidos, en
que no necesitan una energía exterior
motriz para la elevación, ésta se logra a
costa del consumo de la fuerza viva a
que da lugar la caída de una masa de
agua, parte de la cual es elevada a una
altura mayor.
Debido a la pendiente o altura de
alimentación,
la
energía
cinética
desarrollada por el agua, que sale por la
válvula de gasto, aumenta su velocidad,
y por lo tanto la presión que ejerce sobre
esta válvula, la cierra por completo, tan
pronto como la presión correspondiente a
esta velocidad rebosa el peso de la
válvula.
hacia adentro. Esta válvula funciona
aprovechando la onda de presión
negativa que produce una depresión en
la caja del ariete y al producirse dicha
depresión, succiona una pequeña
cantidad de aire que va a renovar el de la
cámara.
La detención brusca e instantánea del
agua, producirá una transformación de
su fuerza viva, que se traducirá en una
sobrepresión considerable (golpe de
ariete), en el ariete y paredes del tubo de
alimentación.
La reacción producida sobre las paredes
del
tubo,
abrirá
la
válvula
automáticamente, ésta válvula se abre
de abajo hacia arriba y eleva una
cantidad de agua y produce una fuerte
compresión del aire contenido en la
cámara de aire del ariete, que al
reaccionar sobre la masa de agua que
entra, produce la impulsión de una parte
q del caudal causante Q a la altura h a
que se encuentra el depósito o tanque de
alimentación.
La
válvula
de
gasto
se
abre
automáticamente, por su propio peso tan
pronto como se eleva la cantidad de
agua q, disminuyendo la presión del
fluido producido por la onda de presión
negativa.
La válvula se cierra tan pronto como ha
entrado la cantidad de agua q,
aprovechando la depresión en la base
del ariete, cerrándose automáticamente
por su propio peso y ayudada también
por el peso del agua que entra q.
Como el ariete de la cámara de aire del
ariete,
acabaría
por
agotarse,
disolviéndose en el agua, sino se
renovase, entonces para mantener este
nivel surtiéndose aire, se coloca una
pequeña válvula automática, que se abre
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
Para
realización de este proyecto
primero se procedió a medir el caudal
para luego realizar con este los demás
cálculos requeridos para la construcción
del ariete, obteniendo el peso que
tendríamos que colocar en el ariete, con
esto se a elegir el tipo de material que
en este caso se eligió tubo PVC, por
consiguiente se realizó un esquema
como se debería construir la bomba para
saber que deberíamos comprar para
concluir que los materiales a utilizar son:
dos te, un codo, un metro de tobo, dos
llaves de paso tipo bola, dos cheques un
recipiente
de
gaseosa,
adaptadores machos, una unión.
cuatro
Luego de haber comprado lo necesario
ejecutamos la construcción de la bomba
acoplamos
todas
las
partes
correspondientes de este sistema.
CÁLCULOS
𝑣
9𝐿
𝑡
21,75𝑠
𝑄= =
= 0,4 𝑥 10−3 𝑚3 /𝑠
∅ = 3/4""= 19mm = 0,019m
𝐴=
𝑉=
𝜋∅2
4
= 2,84 𝑥 10−4 𝑚2
𝑄
10−3
= 0,4 𝑥
𝑥 10−4 = 1,41 𝑚/𝑠
𝐴
2,84
𝑃1
𝑣2 1 𝑃 2
𝑣2 2
+ 𝑍1 +
=
+ 𝑍2 +
𝜕
𝑔
𝜕
𝑔
𝑃 2 = 𝜕 (𝑍 1 −
𝑣2 2
) = 11,1081 𝐾𝑝𝑎
𝑔
𝐹 = 𝑃 ∗ 𝐴 = 4,6957 𝑁
𝑚=
𝐹
= 0,4786 𝐾𝑔 = 479 𝑔𝑟
𝑔
CONCLUSIONES
Bibliografía.
Al realizar este proyecto teníamos
claro que el uso de un ariete
hidráulico es un dispositivo que
permite el transporte de agua sin
utilizar ninguna fuente energética
contaminante.
Para un mejor desempeño del ariete
hidráulico se debe tener en cuenta
los cálculos de caudales y de
rendimiento en la descarga.
Con este dispositivo no hay perdidas
de liquido ya que el liquido que sale
por el embolo vuelve al depósito de
donde se extrae el liquido, Así q lo
hace muy eficiente.
El ariete hidráulico es una maquina
muy económica para su construcción.
Se debe tener encuentra que no
hayan perdidas de energía en los
elementos como: uniones, te,
cheques, adaptadores y tubería de
descargue.
Es recomendable para la gente que
labora en el campo, ya que con este
dispositivo tendrían agua permanente
en sus casas.
http://www.terra.org/
http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energi
asolar.
Monografía diseño de ariete hidráulico Milton Hernández y Rodolfo Pérez
Optimización de diversos tipos de arietes
hidráulicos y su aprovechamiento para riego
de pequeñas parcelas - Apolo Vicente