SISTEMAS HIDROELÉCTRICO
CÓDIGO:
243011
Unidad 2 Fase 2
Comprender los elementos de un sistema hidroneumático
Presentado
al tutor:
Oscar Camilo Fuentes
Entregado
por los estudiantes:
Iván Raúl Gómez
Miguel Angel Vergara
Miguel Angel Vergara
William Andres Cuellar
Dario Fernando Lopez
Dario Fernando Lopez
Grupo: 243011-8
UNIVERSIDAD
NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA
DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
Abril
del 2020
Introducción
El
diseño de sistemas hidroneumáticos es de gran importancia en la
actualidad, es por esto que se realiza el presente trabajo donde se exponen
conceptos básicos relacionados con el tema de sistemas hidroneumáticos, además
se realiza el caso de estudio del centro comercial la gran vía, que tiene como
propósito plantear en los aspectos generales de este centro comercial con
relación a la presión, el tipo de bombas, válvulas, sistemas de control
neumático, entre otros y la justificación del uso de estos en el centro
comercial.
Resumen
Este trabajo presenta el desarrollo
de un informe relacionado con el sistema hidroneumático del centro comercial la
gran vía, para esto se realiza un análisis del caso, la validación de los
elementos utilizados tomando como referencia los conceptos teóricos, además se
realiza la evaluación de diferentes posibilidades de conexión y sistema de
control.
Objetivo
General
Analizar el caso de estudio del
centro comercial La gran vía.
Objetivos
específicos
- Justificar el uso de sistemas
hidroneumáticos en el centro comercial la gran vida
- Analizar
los componentes necesarios dentro del sistema hidroneumático
- Diseñar los componentes de uso hidroneumático.
Marco metodológico
Un sistema hidroneumático, es un sistema cerrado utilizado
para procesos donde se requiere abastecer o distribuir agua, está compuesto por
muchos elementos los cuales son de gran importancia a la hora de proponer un
diseño, dentro de estos procesos se pueden identificar elementos específicos
como lo son: la presión, la viscosidad, la hidrostática, la cinemática, las pérdidas
de energía, entre otras. Todas estas aplicadas en industrias agrícolas, de
ingeniería, de proyectos fluviales, proyectos mecánicos, abastecimientos
urbanos entre otros (López 1997).
Caso de estudio
En el centro comercial (LA GRAN VIA) se desea obtener un
sistema presurizado de agua, tal que sea capaz de llevar este líquido a dos de
los principales almacenes del centro comercial desde un tanque principal del
centro que se encuentran a gran distancia, se desea desarrollar un sistema
hidroneumático que pueda suplir esta necesidad.
El sistema hidroneumático que se solicita debe contener un
tanque hidroneumático capaz de llenar 2 tanques, cada uno de 10000 cm^3, en el
cual se debe anexar tanto las bombas centrifugas que logren hacer una presión
para suplir el llenado en el menor tiempo posible pero teniendo en cuenta que
la distancia recorrida entre el sistema hidroneumático y los tanques de llenado
es de 125 metros, como los cabezales de descarga bridadas y el presóstato que
se utilice debe hacer que el paso del agua llene un tanque a la vez, ya que si
se llenan todos al tiempo se pude elevar la presión, una vez se tengan estos
elementos también se debe diseñar el tablero de control e indicadores los
cuales visualizaran las presiones del sistema hidroneumático como también el
control de estas presiones y demás componentes que se consideren necesarios
para el buen funcionamiento de este sistema, las conexiones hidráulicas se
dejan a libre diseño pero deben tenerse en cuenta los aspectos antes
mencionados.
Con los componentes del sistema hidroneumático, se debe
diseñar las presiones que se ejecutarán dentro del sistema, calculando las
presiones máxima y mínima como también el tipo de bomba que se utilizara y el
área interna de este, se debe hacer el análisis del tanque y la viabilidad de este, diseñando y calculando las presiones internas
que se manejan dentro del tanque y el
sistema como tal, por último se hace necesario utilizar un compresor que para
ello se diseña mediante el cálculo de las áreas intervinientes del sistema
hidroneumático.
Análisis de cada componente
Tanque hidroneumático
Permiten garantizar el flujo de agua necesario en el sistema,
además garantiza que cuando hay un aumento en los requerimientos del sistema
manteniendo la presión constante y evitando sobre esfuerzo de las válvulas.
Tomado de: https://images.app.goo.gl/tn35qNLBqBzqozdj7
Bombas centrífugas
Son el componente más importante dentro del sistema
hidroneumático, tienen la función de garantizar la energía necesaria para el
flujo de agua por el sistema, se debe
hacer la elección de la bomba teniendo en cuenta la cabeza, las pérdidas de
energía del sistema y la cantidad de líquido que se va a transportar.
Tomada de: https://images.app.goo.gl/hp6gioDscs6nnMNBA
Cabezales de descarga brigadas
Si un sistema tiene una bomba y un tanque hidroneumático, es
necesario tener un cabezal de descarga de brigadas, ya que este es el elemento
encargado de conectar estos dos equipos.
Manómetros
Los manómetros son instrumentos de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la
diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica. A este tipo
de manómetros se les conoce también como "Manómetros de Presión". Lo que realmente hacen es comparar la presión
atmosférica con la de dentro del circuito por donde circula el fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión
relativa. Su función en nuestro sistema es identificar las áreas de la red donde se evidencie ausencia de presión o problemas
de baja presión.
diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica. A este tipo
de manómetros se les conoce también como "Manómetros de Presión". Lo que realmente hacen es comparar la presión
atmosférica con la de dentro del circuito por donde circula el fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión
relativa. Su función en nuestro sistema es identificar las áreas de la red donde se evidencie ausencia de presión o problemas
de baja presión.
Sensor de nivel
Los sensores de nivel, también conocidos como "interruptor de nivel" o "sensor de boya", son instrumentos que trabajan con un
interruptor de contacto (reed switch) y un flotador magnético. El movimiento del flotador abre o cierra el contacto eléctrico.
Con ellos, se consiguen soluciones versátiles y de bajo coste para su automatización.
interruptor de contacto (reed switch) y un flotador magnético. El movimiento del flotador abre o cierra el contacto eléctrico.
Con ellos, se consiguen soluciones versátiles y de bajo coste para su automatización.
Justificación: El sensor de nivel se usará para determinar cuando los tanques de almacenamientos están llenos debido a que se tienen
que llenar uno por uno además se tienen que evitar exceso de el agua en los tanque por lo cual se necesita estar constantemente
vigilados
por lo cual el sensor de nivel resolvería ese problema
que llenar uno por uno además se tienen que evitar exceso de el agua en los tanque por lo cual se necesita estar constantemente
vigilados
por lo cual el sensor de nivel resolvería ese problema
• purga para drenaje
Este dispositivo permite mantener un sistema óptimo, de acuerdo a la periodicidad de su operación permitiendo purgar el sistema,
de esta manera se evita acumulación de partículas que generan oxidación y atascamiento del fluido.
de esta manera se evita acumulación de partículas que generan oxidación y atascamiento del fluido.
Justificación: se colocara una purga de drenaje debido a que no se conoce la calidad del agua la cual se va a almacenar en los tanques
por lo cual pode que contenga sedimentos por lo tanto para tener el tanque en óptimas condiciones se usará una purga de drenaje
por lo cual pode que contenga sedimentos por lo tanto para tener el tanque en óptimas condiciones se usará una purga de drenaje
Válvula de seguridad
están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido (presión de tarado). Su misión es evitar
la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión. Existen también las válvulas que
alivian
la presión de un fluido cuando la temperatura (y por lo tanto, la presión) supera un límite establecido por el fabricante
la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión. Existen también las válvulas que
alivian
la presión de un fluido cuando la temperatura (y por lo tanto, la presión) supera un límite establecido por el fabricante
Justificación:debido a que estamos manejando agua a una presión considerable es recomendable usar una válvula de seguridad esto con el fin
de evitar accidentes en el sistema
de evitar accidentes en el sistema
Válvula anti retorno
Las válvulas de retención se utilizan en los sistemas fluidos para permitir flujo en una dirección y para bloquear el mismo en la otra dirección. Se clasifican como válvulas de control direccional de una sola vía o unidireccionales. La válvula de retención puede instalarse independientemente en una línea para permitir el flujo en una dirección solamente, o puede ser utilizada como parte integrante de válvulas globo, de secuencia, de contrabalanceo, y de válvulas manorreductores
Justificación: en este sistema se usarán válvulas anti retorno debido a que el retorno del agua puede ser perjudicial para el sistema alterando las lectura y los instrumentos
Presostato
Es un instrumento que abre o cierra un circuito eléctrico, en función del cambio de un valor de presión prefijado, en un circuito neumático. También se le conoce como interruptor de presión, en general los presostatos son instrumentos mecánicos.
Su ajuste se realiza mediante un tornillo o una pequeña leva, que aumenta la presión que ejerce sobre un muelle central y éste a su vez, sobre el contacto o contactos. Cuando la presión del sistema supera a la del muelle, los contactos varían de posición y, al contrario, cuando la presión del sistema baja y la del muelle es superior, los contactos varían nuevamente.
.
Tomada de: https://images.app.goo.gl/Ejvya6Ef6QpAqgPx6
Tableros de control e indicadores
Son necesarios para garantizar el funcionamiento adecuado
del sistema hidroneumático, permite mantener el control de todos los equipos y
flujos involucrados en el sistema, por medio de este se logran acciones de
control rápida, estudio adecuado del sistema, análisis de posibles fallas,
entre otros.
Tomado de: https://images.app.goo.gl/72uNgCmorENZMVkn6
Conexiones hidráulicas
Son necesarios para realizar la conexión de equipos,
tuberías y sistemas de control, pueden ser de diferentes tipos y se seleccionan
dependiendo de los requerimientos del sistema.
Tomado de: https://images.app.goo.gl/ddQmZrfEHxh3pDdt7
CÁLCULOS MATEMÁTICOS
Preguntas para responder
- Presión diferencial
130 <= presión 20 <=150
- Volumen útil
- Vídeo de la actividadhttps://youtu.be/YT248D0Bytw
Conclusiones
El análisis de cada uno de los
componentes permitió reconocer la importancia de cada uno de estos a la hora de
realizar un sistema hidroneumático, cada uno de los componentes son de gran
importancia en el diseño y garantizan un sistema hidroneumático controlado, seguro
y de calidad.
Los sistemas hidroneumaticos constan de varios elementos que deben de tenerse en cuenta al momento de diseñar una solucion de esta envergadura, como todo trabjao de ingenieria se deben tener en cuenta los calculos de presion para tener en cuenta el tipo de tuberia. De igual manera las alturas y la separacion de los tanques fueron elementos que son necesarios para que el diseño quede en optimas condiciones.
Los sistemas hidroneumaticos constan de varios elementos que deben de tenerse en cuenta al momento de diseñar una solucion de esta envergadura, como todo trabjao de ingenieria se deben tener en cuenta los calculos de presion para tener en cuenta el tipo de tuberia. De igual manera las alturas y la separacion de los tanques fueron elementos que son necesarios para que el diseño quede en optimas condiciones.
Bibliografías
López, A. (1997). Manual de Hidráulica.
Digitalia Publicaciones Universidad de Alicante. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2051/login.aspx?direct=true&db=e000xww&AN=317966&lang=es&site=ehost-live
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