Efecto “Golpe de Ariete” en el aire comprimido

KAESER Carbón Cero

Eficiencia y Ecología juntas con el programa KAESER CARBÓN CERO

¿Qué es un golpe de ariete (Water Beat)?

Un golpe de ariete es un aumento repentino de la presión causado por un cambio rápido en la velocidad de caudal de la tubería, porque los aumentos repentinos de la presión suelen ir acompañados de un ruido semejante al que haría la tubería si se golpease con un martillo.

Las fluctuaciones de presión causadas por un repentino incremento o disminución de la velocidad del caudal, las cuales pueden ser lo suficientemente fuertes como para dañar la tubería, es decir, “consiste en el cambio de presiones a causa del movimiento del condensado en el interior de una tubería”.

¿Cómo se produce el golpe de ariete?

El golpe de ariete se produce cuando el aire con condensado está en movimiento, por lo que será más violento cuanto mayor sea la velocidad del condensado en la conducción; de ahí que siempre es conveniente que éstas sean de diámetro adecuado para que las velocidades sean pequeñas.

¿Como advertimos su efecto en el sistema de aire comprimido?

Mediante la transformación de la energía potencial, primero, en energía cinética y posteriormente en ondas de presión. Para que se realice el efecto de golpe de ariete se necesita un efecto sifón en la tubería que varíe entre 0,20 a 30 metros.

Red de tubería neumática construida con el efecto sifón 

Figura 1: Red de tubería neumática construida con el efecto sifón

Descarga del compresor construida con salto de condensado 

Figura 2: Descarga del compresor construida con salto de condensado

Descarga del compresor construida con salto de condensado 

Figura 3: Descarga del compresor construida con salto de condensado

Ejemplo del efecto de golpe de ariete o water beat en el aire comprimido
Para un compresor de desplazamiento positivo de capacidad volumétrica de 1m3/min a 8 bar de presión operativa, la velocidad dentro de la tubería de diámetro 25 mm es:

 

Utilizando la Ley de Boyle Mariotte
V1 x P1 = V2 x P2
Donde V2 = V1 x P1 / P2
Caudal
Q= velocidad v x Sección
Velocidad
v =Q2 / Sección



El valor ideal para velocidad de caudal en la tubería es de 4 a 8 m/s.

Para separar el condensado en el área del aire húmedo (antes del secado del aire), la velocidad de flujo debe ser sobre 4 m/s.
No respetando el secado de aire comprimido vamos a obtener una velocidad del aire comprimido por el efecto del golpe de ariete de 27 km/h, o sea casi el doble de la velocidad del aire expresado en kilómetros por hora.



Medidas de prevención

  • Utilización de separador centrífugo a la salida del compresor o utilizar el tanque húmedo como separador de condensados.
  • Disminución de la velocidad en tuberías.
  • Cierre o apertura lenta de válvulas aguas abajo del consumo.
  • Evitar en las redes de tuberías instalaciones con efecto sifón para impedir los golpes de ariete. Adecuar la red de tuberías de aire con tomas de aire de consumo con cuellos de cisnes, patas de condensados, leve inclinación aguas abajo (tres por mil).
  • Seleccionar un adecuado tratamiento de aire comprimido al sistema (corrección por temperatura ambiente, entrada del aire comprimido y presión operativa)

Soluciones prácticas para evitar el efecto del golpe de ariete en las tuberías neumáticas

KAESER DHS

Válvula de cierre automática KAESER DHS 4.0
Es una válvula con electrónica de control que cierra lentamente para permitir moderar el aumento en la presión cuando las ondas de sobrepresión del condensado regresan del tanque de almacenamiento.

Pueden ser un método efectivo de control y de menor costo de prevención ante el golpe de ariete.

KAESER SAM 4.0

Control maestro SAM 4.0 en los compresores
Los problemas de operación en el arranque de los compresores pueden evitarse incrementando el caudal en la tubería lentamente hasta desalojar los espacios de condensados suavemente. Esto se logra utilizando un control maestro KAESER SIGMA AIR MANAGER SAM 4.0 conectado a los compresores para secuenciar el arranque de los compresores.

Además de obtener una presión adecuada también resultará en menores niveles de potencia durante la operación, y así se conseguirá eficiencia energética en la operación.

KAESER Filtros

Separador tipo centrifugo o tanque húmedo
Lo que hace el tanque es liberar la presión y poder drenar el condensado generado durante la compresión y los cambios de estado, dando una mejor calidad de aire.

Para más información de nuestros productos visite nuestra página web de KAESER Compresores de Argentina www.kaeser.com.ar

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Fotos fuente Kaeser Kompressoren y Trace Hudson en Pexels.com

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