Satisfaciendo las demandas de proyectos de suministro de agua para riego a gran escala: respuestas a sus preguntas

La sobrepresión es probable que ocurra en los sistemas hidráulicos siempre que un fluido en movimiento se ve obligado a detenerse o cambiar de velocidad repentinamente, y “repentinamente” es la palabra clave aquí; si sucede demasiado rápido, es cuando comienza a desarrollarse la sobrepresión.

El escenario de emergencia más común que podría ocurrir es la parada de una bomba debido a un corte de energía. Esto sucede principalmente cuando hay bombas que suministran agua a través de líneas ascendentes, también llamadas líneas de impulsión. Para evitar los daños que pueden causar las sobrepresiones, los diseñadores de sistemas hidráulicos deben considerar e implementar soluciones de protección contra sobrepresión.

Una posible solución se basa en liberar la energía excesiva en la red, creada por el desarrollo de una onda de presión, de regreso a la atmósfera utilizando una válvula de control hidráulica; en este caso, la Válvula Anticipadora de Onda (SAV).

La Válvula Anticipadora de Onda es una válvula de control hidráulica instalada fuera de línea (en derivación).

Está equipada con dos pilotos, uno de baja presión y otro de alta presión, que sensan la presión de la línea principal. La válvula se abre en respuesta a la caída de presión asociada con la parada abrupta de la bomba.

La válvula pre-abierta disipa la onda de alta presión de retorno, eliminando la sobrepresión. La válvula cierra suavemente y herméticamente tan rápido como lo permite la función de alivio, evitando una sobrepresión de cierre. La válvula también puede aliviar el exceso de presión del sistema.

La válvula anticipadora de onda trata solo la sobrepresión positiva, por lo tanto, una parte obligatoria de esta solución es el uso de Ventosas Trifuncionales que se encargan de la sobrepresión negativa, admitiendo aire en las tuberías para evitar condiciones de vacío y colapso de la tubería. Las Ventosas Trifuncionales aseguran un alivio de aire controlado y seguro cuando la onda positiva regresa hacia la estación de bombeo.

Existen varias ventajas de instalar más de una Válvula Anticipadora de Onda fuera de línea:

• Una de las unidades puede utilizarse como válvula de alivio rápido (QRV), aliviando cualquier exceso de presión en la línea.
• Redundancia: permite el mantenimiento de una válvula mientras el sistema de riego sigue funcionando correctamente
• Apertura gradual de las válvulas durante un evento de sobrepresión sin aumentar el fenómeno
• Cierre gradual de las válvulas después de que la sobrepresión se disipe, evitando una sobrepresión secundaria por cierre rápido
• Reducción del tamaño de las válvulas para facilitar el mantenimiento

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La presencia de cantidades incontroladas de aire en los sistemas de agua puede afectar seriamente su rendimiento, provocando procedimientos ineficientes de llenado y vaciado, y reducción del caudal, además de aumentar los costos energéticos. También interfiere con el funcionamiento adecuado de algunos componentes del sistema, como bombas, sensores, caudalímetros, válvulas de control hidráulicas y más.

Por otro lado, el aire es esencial para enfrentar condiciones de vacío y sobrepresión. El control del aire en los sistemas de agua presurizada es fundamental para aumentar la eficiencia durante el llenado, vaciado y operación presurizada, así como para protegerlos de condiciones de vacío y sobrepresión.

En la respuesta anterior, explicamos que las Ventosas Trifuncionales se encargan de la sobrepresión negativa,

admitiendo aire a través del orificio cinético en las tuberías, evitando condiciones de vacío y colapso de la tubería. Esto también aplica a escenarios de rotura y drenaje, en los cuales las ventosas admiten aire en la tubería, evitando condiciones de vacío.

En escenarios de llenado de tuberías, las ventosas trifuncionales permiten expulsar el aire de las tuberías a través del orificio cinético, asegurando un llenado eficiente de la línea.

Durante la operación presurizada, las ventosas trifuncionales aseguran una operación eficiente al expulsar burbujas de aire a través del orificio automático, evitando la acumulación de bolsas de aire que pueden reducir drásticamente el caudal. Expulsar burbujas de aire durante la operación presurizada es crucial para el correcto funcionamiento de componentes del sistema como los caudalímetros. Por lo tanto, se recomienda altamente instalar una ventosa trifuncional aguas arriba de los caudalímetros para asegurar la precisión de la lectura y el llenado total de la tubería.

BERMAD recomienda instalar una función de protección contra sobrepresión (SP) en todas las ventosas del sistema hidráulico, especialmente en puntos críticos como la estación de bombeo.

Cuando la columna de agua y aire se aproxima con alta velocidad de flujo (durante una sobrepresión o llenado descontrolado de la línea), puede levantar el flotador rápida y violentamente, provocando un golpe y una sobrepresión secundaria, dañando la ventosa y los componentes del sistema. La función SP, que es un disco con pequeños orificios, previene este golpe, permitiendo un alivio de aire controlado sin una sobrepresión secundaria.

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La Válvula de control de bomba BERMAD, también llamada Válvula de retención activa, es una válvula de control hidráulica instalada en la línea de descarga de la bomba.

Es una válvula operada por solenoide que se abre completamente o se cierra en respuesta a una señal eléctrica, aislando la bomba del sistema durante el arranque y paro de la bomba, evitando así sobrepresiones en la tubería y protegiendo el sistema de golpes de presión durante la operación diaria.

La válvula de control de bomba también actúa como una excelente válvula mecánica de retención que cierra sin golpe antes de que la columna de agua cambie de dirección, protegiendo las bombas del flujo inverso.

Se pueden añadir funciones de regulación a esta válvula. Añadir una función sostenedora de presión significa que, mientras la válvula está abierta, mantiene la presión mínima requerida de descarga de la bomba, independientemente de las fluctuaciones de caudal, y evita que la bomba exceda su caudal o consumo de energía diseñados. De hecho, la función sostenedora de presión mantiene la bomba en la zona de eficiencia de la curva de la bomba, protegiéndola de condiciones de cavitación y daños, así como de sobrecarga eléctrica por escenarios de sobreconsumo (por ejemplo, alto caudal, baja presión).

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Sí, el controlador de riego Omega basado en la nube soporta programas de fertilización,

tanto basados en tiempo como en volumen.

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Las Válvulas de Control de Gran Tamaño Serie 700 de BERMAD son hidráulicas, tipo diafragma. Su exclusivo diseño hidrodinámico tipo globo con un tapón especial abierto proporciona altas capacidades de caudal. La mayor de estas válvulas es la 700-M5L de 36 pulgadas/DN900.

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En BERMAD recomendamos y alentamos encarecidamente que se acerquen a nosotros lo antes posible, en la etapa de prescripción y diseño del proyecto, para asegurar la posibilidad de implementar soluciones eficientes, avanzadas e inteligentes que puedan aumentar el rendimiento del sistema, la vida útil, la producción, reducir el consumo de energía y afrontar los requisitos únicos del proyecto.