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¿Cómo se puede evitar la formación de aire y/o vacío en los sistemas de suministro de agua? Una solución sería una válvula de aire, pero ¿Que regula la válvula de aire? La válvula de aire es dispositivo hidromecánico especial de control de flujo que permite medir el flujo de fluido en una o ambas direcciones.
Su función en una tubería es liberar los gases acumulados o admitir aire en la tubería durante el llenado, drenaje u operación de los sistemas de tuberías de líquidos.
Debido a que el agua siempre contiene aire disuelto, este aire aparecerá en forma de burbujas cuando haya un aumento de temperatura y/o una disminución de presión.
También hay ingreso de aire en el bombeo debido al vórtice que se forma en la entrada de succión y debido a sellos defectuosos en el cuerpo de la bomba y las tuberías de succión.
También se libera aire disuelto debido a la turbulencia en la bomba y la succión.
El exceso de aire en una tubería puede provocar un flujo más lento, daños por agitación de la tubería, causar turbulencia y aumentar la tasa de corrosión.
Las válvulas de aire permiten que el exceso de aire escape de la tubería mientras contienen los fluidos de la tubería dentro de la tubería durante la operación. También permiten que el aire escape de las tuberías durante el llenado.
Las válvulas pueden inyectar aire en las tuberías mientras se están vaciando, evitando que se produzca vacío, lo que provocaría el colapso de la tubería.
Las aplicaciones de la válvula de aire, se utilizan ampliamente en una variedad de sistemas como:
Todos los sistemas de transporte de fluidos
Las válvulas de aire son útiles en las siguientes operaciones.
Al iniciar el llenado de la tubería es necesario evacuar el aire de su interior de forma controlada. Esto se lleva a cabo con válvulas de aire ubicadas en puntos altos del sistema.
El diámetro requerido depende de la tasa de llenado de la tubería.
Al vaciar la tubería de agua, debe entrar aire para evitar la aparición de presiones negativas que puedan dañar la tubería. Esto se lleva a cabo con válvulas de aire ubicadas en puntos altos del sistema.
El diámetro requerido depende del diámetro del drenaje o válvula de drenaje y la diferencia de altura entre la válvula de aire y la válvula de drenaje.
El agua contiene aire disuelto en todo momento, a medida que el agua es transportada por la tubería, la presión cae por efecto del rozamiento en las paredes.
Cuando baja la presión, el agua reduce su capacidad de contener aire disuelto y esto se manifiesta en forma de pequeñas burbujas que son arrastradas por el agua y se acumulan en los puntos altos del sistema.
Si no se elimina este aire acumulado, se reduce el área efectiva de circulación de agua y se generan caídas de presión localizadas. En casos extremos, la tubería puede obstruirse por completo.
Elegir la ubicación correcta para la instalación de una válvula de aire es muy importante. Para obtener la máxima eficiencia, las válvulas de aire se colocan en lugares estratégicos en el recorrido de la tubería. Para la aireación y ventilación adecuada de los sistemas de agua y aguas residuales, se requieren válvulas de aire en los siguientes puntos:
Las burbujas de aire se acumulan y forman bolsas de aire que se atascan en los puntos más altos del sistema. Colocar válvulas de aire aquí ayuda a ventilar las bolsas de aire hacia la atmósfera.
Válvula requerida: válvula de liberación de aire/válvula combinada.
Los puntos altos locales también pueden servir como punto de acumulación de burbujas de aire. Una válvula de aire aquí expulsa las burbujas a la atmósfera.
Válvula requerida: válvula de liberación de aire/válvula combinada.
Las bolsas de aire desalojadas pueden fluir aguas abajo y formar bolsas de aire más grandes en la sección superior de la tubería. Además, el flujo rápido en las secciones de tubería inclinadas hacia abajo puede formar un vacío. Como regla general, las válvulas de liberación de aire y las válvulas de vacío de aire deben instalarse cada 800 m en tramos de tubería largos para ventilar y aspirar aire correctamente al sistema.
Las bolsas de aire desalojadas pueden fluir aguas abajo y formar bolsas de aire más grandes en la sección superior de la tubería. Además, el flujo rápido en las secciones de tubería inclinadas hacia abajo puede formar un vacío. Como regla general, las válvulas de liberación de aire y las válvulas de vacío de aire deben instalarse cada 800 m en tramos de tubería largos para ventilar y aspirar aire correctamente al sistema.
Existen una amplia gama de válvulas de aire disponibles en el mercado, cada una de las cuales tiene un propósito particular en su sistema. Aquí presentamos los tipos más comunes de válvulas de aire .
Las válvulas de liberación de aire o válvulas de orificio pequeño son probablemente las válvulas de aire más conocidas que se utilizan para eliminar las pequeñas bolsas de aire que se forman en los puntos altos de una tubería y restringen el flujo. Las bolsas de aire reducen la capacidad de la tubería y aumentan la cantidad de energía necesaria para bombear fluidos.
Las válvulas de liberación de aire tienen un pequeño orificio de precisión que libera aire bajo presión continuamente durante la operación de la tubería. La válvula de liberación de aire tiene un flotador para detectar la presencia de aire y un mecanismo de enlace que le da al flotador una ventaja mecánica para abrir el orificio bajo presiones máximas de la tubería.
Las válvulas de liberación de aire tienen una capacidad limitada para admitir y expulsar aire debido a su pequeño orificio. Por esta razón, la mayoría de las ubicaciones de tuberías requieren válvulas de liberación de aire y de aire/vacío para extraer y admitir grandes volúmenes de aire.
Las válvulas de aire vacío, también conocidas como válvulas de orificio grande, son válvulas automáticas operadas por flotador con dos funciones generales: liberar y tomar aire en una tubería.
La válvula de aire vacío se instala aguas abajo de las bombas y en puntos altos para expulsar grandes volúmenes de aire durante el arranque de la bomba y el llenado de la tubería. La válvula también admitirá grandes volúmenes de aire para evitar que se produzca una condición de vacío en la tubería y para permitir el drenaje. Un flotador en la válvula sube con el nivel del agua para cerrar la válvula cuando se ha agotado el aire. Ante la pérdida de presión debido al drenaje, la rotura de la línea o la separación de la columna, el flotador caerá y permitirá que el aire vuelva a entrar en la tubería.
Estas válvulas se utilizan en tuberías para ayudar a evitar el colapso u otros daños, así como para mantener la presión adecuada en el sistema. Las válvulas de vacío se utilizan principalmente con fines industriales en bombas para plantas, fábricas y otras instalaciones grandes.
La válvula de aire combinada combina las funciones de las válvulas de aire/vacío y de liberación de aire y es una excelente opción para puntos altos. Una válvula combinada contiene un pequeño orificio de liberación de aire y un gran puerto de aire/vacío en un solo conjunto.
Las válvulas de aire combinadas se pueden fabricar en formatos de cuerpo simple o doble. En válvulas más pequeñas, los mecanismos de flotador y palanca están contenidos en el diseño de un solo cuerpo. En tamaños más grandes, el diseño de cuerpo doble que consta de una válvula de liberación de aire conectada a una válvula de aire/vacío se entrega como una unidad ensamblada en fábrica.
Las unidades de un solo cuerpo tienen la ventaja de ser más compactas y normalmente menos costosas. Las unidades de cuerpo doble son ventajosas para el dimensionamiento y el mantenimiento de la válvula de liberación de aire porque la válvula de aire/vacío todavía está en funcionamiento mientras que la válvula de liberación de aire está aislada y en reparación. Al combinar varios tamaños de válvulas de liberación de aire y de aire/vacío, se puede fabricar una válvula de combinación de cuerpo doble para casi cualquier aplicación.
Algunos diseñadores usan solo válvulas de aire combinadas en una tubería porque todas las funciones de las válvulas de aire están incluidas y un error en la instalación en el campo no dejará la tubería sin protección.
El control de la presencia de aire en el interior de la tubería puede causar problemas severos:
El problema del aire en las tuberías no solo se debe a su presencia de aire sino que en algunos casos se debe a su ausencia, como el
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