Válvulas de aire

Protección de tuberías contra bolsas de aire y vacío

Las válvulas de liberación de aire y las válvulas de aire/vacío son componentes esenciales para completar el diseño de tuberías. Sin estas válvulas esenciales, la capacidad de la tubería se reducirá entre un 5 % y un 10 % o más debido a la acumulación de bolsas de aire. Las válvulas de liberación de aire representan un seguro económico para la protección de tuberías costosas.

Los años de experiencia de APCO han demostrado, casi sin excepción, que el costo de las válvulas de aire es inferior al uno por ciento del costo total de la tubería instalada. Además, las válvulas de liberación de aire se amortizan al eliminar las bolsas de aire y maximizar la capacidad y la eficiencia operativa de la tubería. Las válvulas de aire también protegen contra daños en la tubería causados por sobrepresiones y golpes de ariete. En lugares donde se prevé la separación de columnas, una válvula de aire/vacío permitirá la entrada de aire, evitando la formación de un vacío destructivo, tan perjudicial como las sobrepresiones.

Descargue la Guía de selección y dimensionamiento de válvulas de aire APCO y, si necesita ayuda adicional, comuníquese con nosotros.

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¿Cuáles son los principales tipos de válvulas de aire?

Hay dos tipos principales de válvulas de aire:

Válvulas de liberación de aire (normalmente con orificios pequeños de 1/2” de diámetro o menos)
Válvulas de aire/vacío (normalmente con orificios de gran tamaño, de 1/2” de diámetro o más)

Cuando se combinan las válvulas de liberación de aire y las válvulas de aire/vacío, se convierten en:

Válvulas de aire combinadas (a veces llamadas válvulas de aire de doble orificio)

¿Por qué necesita una válvula de liberación de aire en una tubería?

El aire en un sistema de tuberías cerrado presurizado puede tener muchos efectos. Cuando hay aire en una tubería hidráulica, los flujos son erráticos, impredecibles y presentan altas pérdidas de carga. El aire puede entrar en un sistema de tuberías de diversas maneras:

Es posible que el aire en la tubería, cuando se llena inicialmente, no se purgue por completo.
El aire puede entrar en la entrada de una bomba por arrastre si el nivel del líquido cae por debajo de la elevación de entrada.
El aire en solución (aproximadamente un 2 % en volumen) se liberará en los puntos de la tubería donde se reduce la presión, especialmente donde la elevación de la línea está cerca del gradiente hidráulico.
Gas creado a partir de aguas residuales digeridas.
El aire puede entrar a través de las empaquetaduras, los sellos y las juntas bridadas.
El aire puede entrar por vórtice en la bomba.

Una bolsa de aire reduce el área de la sección transversal y aumenta la pérdida de presión por fricción. La pérdida combinada para un flujo bifásico (aire y agua) siempre es mayor que la pérdida de presión para cada fase que fluye por separado. Por lo tanto, el aire en una tubería aumenta la resistencia al flujo del sistema y eleva la presión del sistema contra la cual deben operar las bombas.

El aire en las tuberías tiende a acumularse en los puntos altos de la línea cuando la velocidad del flujo es baja. Si la bolsa de aire formada es grande, parte de ella se eliminará al aumentar la velocidad. Este aire separado puede o no circular por el sistema, dependiendo de la velocidad, el tamaño de la tubería y la pendiente descendente. El aire solo puede entrar en la sección recta inclinada y luego regresar a la cima cuando la velocidad disminuye.

Aunque es imposible evitar totalmente la acumulación de aire (o gas) dentro del sistema de tuberías, el volumen se puede reducir significativamente instalando válvulas de liberación de aire APCO en los puntos altos de las tuberías.

¿Cómo se dimensionan las válvulas de aire?

Las válvulas de aire se pueden dimensionar utilizando los gráficos y fórmulas de la Guía de selección y dimensionamiento de válvulas de aire de APCO o
Utilizando la regla de cálculo para válvulas de aire APCO. Para obtener ayuda, contacte a su representante local de DeZURIK.
Para dimensionar las válvulas de aire para una tubería completa, su representante local de DeZURIK puede crear un perfil completo de la tubería con los estilos de válvula y tamaños de orificio recomendados mediante nuestro software APSLIDE. Para más información, contacte con su representante local de DeZURIK.

¿Dónde se deben instalar las válvulas de aire en una tubería?

Se deben instalar válvulas de aire/vacío o válvulas de aire combinadas en todos los puntos altos de la tubería y en los cambios de pendiente. Se deben instalar válvulas de liberación de aire o válvulas de aire combinadas en los puntos altos donde sea posible la acumulación de bolsas de aire. Asimismo, se deben instalar válvulas de liberación de aire a intervalos de 1,500 a 2,500 metros en tramos horizontales largos sin puntos altos claramente definidos. La instalación de pozos de acceso a intervalos en tuberías de mayor tamaño constituye un excelente punto de partida para la instalación de válvulas de liberación de aire.

Acerca de las válvulas de aire

Las válvulas de liberación de aire y las válvulas de aire/vacío son componentes esenciales para el diseño integral de tuberías. Sin estas válvulas esenciales, la capacidad de la tubería se reducirá entre un 5 % y un 10 % o más debido a la acumulación de bolsas de aire.

Esta reducción de capacidad puede pasar desapercibida, ya que el aire es un factor invisible en las tuberías. Las bolsas de aire no solo reducen la valiosa capacidad de la línea, sino que también consumen energía eléctrica. La bomba deberá operar a mayor altura para superar la restricción de flujo. La eliminación de las bolsas de aire minimiza el problema y mejora considerablemente la eficiencia de la tubería.

Las válvulas de liberación de aire y las válvulas de aire/vacío tienen una construcción bastante sencilla y son relativamente económicas. Los años de experiencia de APCO han demostrado, casi sin excepción, que el costo de las válvulas de aire es inferior al uno por ciento del costo total de la tubería instalada.

Las válvulas de liberación de aire representan un seguro económico para la protección de tuberías costosas. Además, se amortizan al eliminar las bolsas de aire y maximizar la capacidad y la eficiencia operativa de la tubería. Además, también se ofrece protección contra daños en la tubería, ya que las bolsas de aire son un factor importante en las sobrepresiones y los golpes de ariete.