Dorot Boletín Técnico #12 - Control de Nivel en Depósitos - Parte 3

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BOLETIN TECNICO #12

A partir de apuntes tomados en capacitaciones dictadas por Giora Heimann Technical Consultant E-Mail: [email protected]

CONTROL DE NIVEL EN RESERVORIOS

Parte 3 ‐ Conceptos complementarios

Veamos aquí algunos conceptos complementarios sobre las válvulas

de control de nivel.

BAJA PRESION DE ENTRADA(P. DINAMICA). la válvula no abre.

Dado que la válvula de control de nivel suele estar al final de los acueductos, es

frecuente que la presión de llegada o de entrada a la válvula (presión dinámica o piezométrica

con la válvula abierta) sea muy baja y entonces la válvula no se abra o se abre parcialmente.

− En válvulas Serie 100 deberá ocuparse un diafragma más delgado (diafragma de baja

presión).

− En válvulas Serie 300 se podrá invertir el sentido de entrada del agua, de forma tal que la

fuerza de “aguas arriba” actúe sobre el diafragma, en lugar de actuar sobre el disco de

cierre como lo hace en la válvula flujo standard. Dado que Fuerza = Presión x Superficie, al

aumentar la Superficie, con la misma Presión, aumenta la Fuerza resultante.

Si la presión de entrada dinámica es de pocos mca, consulte al Dto. Técnico de Dorot.


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Válvulas FLDI: el flotante esta bajo, pero la válvula no

abre.

Hay situaciones de instalación, donde el flotante queda muy por arriba de la válvula y

por más que el mismo este en el nivel mínimo, la válvula no abre. Esto es debido a que el tubo

de comando que llega a la válvula queda “cargado” de la presión estática dado por la altura.

En estos casos, hay veces que podemos ayudarnos de un relé hidráulico o bien colocar una

placa orificio a la salida y así aumentar la presión de entrada (P1)

Válvula 30-8-FLDI/EL Nótese La presencia del relé 28-300


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Placa orificio


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LAS VALVULAS DE CONTROL DE NIVEL ‐ sugerencias para su

instalación

El ruido generado por las válvulas de control, es un fenómeno asociado con la

disipación de la energía.

Hay algunos elementos a tener en cuenta:

- Diseño de la válvula. Las válvulas de cierre por disco rígido generan menos ruido que las de

cierre por diafragma y dentro de las primeras, se prefieren las válvulas con cuerpo en globo

(Dorot S300 / Dorot S500).

- Ubicación de la cisterna / sala de bombas. Se recomienda ubicar dichas instalaciones lo más

lejos posible de la zona residencial.

- Vibraciones y conexiones rígidas. Las vibraciones son sinónimo de ruido,

siendo capaces de viajar y de ser amplificadas a lo largo de la tubería. De

ser posible, la válvula de control deberá ser instalada con juntas de unión

flexible en ambas caras, o al menos en la cara de aguas

arriba. De igual manera, la vinculación de los tubos

metálicos con las paredes y muros no debe ser hecho en

forma rígida. Cuando un tubo metálico debe atravesar

una pared, es conveniente “envainar” o “entubar” el

mismo, de forma tal que este no este unido en forma

rígida con el muro.

- Salto de presión. En caso que la presión de llegada a la válvula sea muy alta (por ejemplo

superior a los 3 bar), podemos estar sometiendo a la válvula a condiciones de cavitación. Para

evitarla, se podrá colocar una placa

orificio aguas abajo de la válvula de

control de nivel, en la boca de

descarga del tubo.


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- Vertical u horizontal? La válvula podrá ser

instalada en posición vertical u horizontal (consultar

a Dorot sobre las recomendaciones de instalación

para el modelo en cuestión).

- Válvula de aislamiento y filtro. Aguas arriba de

la válvula, se recomienda la instalación de una

válvula de aislamiento y de un filtro en Y (filtro

“de piedras” - strainer).

- Descarga inferior. Si la alimentación a la cisterna es inferior, es conveniente la presencia de

una válvula de aislamiento aguas abajo de la válvula de control, la cual permitirá realizar

tareas de mantenimiento sin necesidad del desaguar la cisterna.

- Descarga superior. Si la alimentación de la cisterna es superior, se recomienda que la

descarga sea por debajo del nivel mínimo. Esto va a garantizar menor nivel de ruido, de

salpicaduras y de oleaje. La presencia de una válvula de ruptura de vacío, evitará una

eventual descarga de la cisterna por efecto sifón (flujo inverso).


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− Depósito-visor fuera de la cisterna.

En ciertos casos es

conveniente que el piloto

flotante se instale en un

depósito exterior a la

cisterna, el cual podrá o no

ser transparente. La

instalación del piloto-flotante

en un depósito exterior,

permite observar la posición

del piloto aislado del oleaje y

de la turbulencia.


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Dorot Serie 300 Coeficiente de cavitación σ= (P1-Pv) / (P1-P2) P1 = presión aguas arriba (m) P2 = presión aguas abajo (m) Pv = tensión de vapor del fluido (-9 m)

σ < 1.45 hay riego de cavitación destructiva

σ > 1.45 no hay riego de cavitación destructiva

DISPOSITIVO F ANTICAVITACION De igual forma que la presión de entrada a la válvula puede ser muy baja, también es

posible que la misma sea muy alta. Y como bien es sabido, la presión aguas abajo de la

válvula suele ser cero de muy pocos metros. Si el diferencial entre ambas es muy alto, la

válvula puede estar operando en condiciones de cavitación destructiva.

Para el caso de las válvulas Serie 300, una excelente

alternativa para contrarrestar la cavitación es el dispositivo

F-anticavitación. El mismo consta de un cilindro de Acero

Inoxidable perforado, altamente resistente a la cavitación

destructiva, el cual se instala por debajo del disco de cierre.

La válvula 30F Anticavitación se instala “invertida”, por lo

que el flujo en la zona del disco de cierre, avanza de arriba

hacia abajo.

El mismo puede ser utilizado tanto en válvulas de la serie 30 (PN16) como de la serie 31

(PN25). En ambos casos, se debe diseñar considerando una velocidad de circulación mínima

de 0,1 m/seg. y máxima de 2,5 m/seg. Ver Boletín Técnico #6.

Aquí adentro se concentra la CAVITACION


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EL CONTROL DE NIVEL Y LA ELECTRONICA. ConDor La gran mayoría de las válvulas de control de nivel, son comandadas por un piloto

hidromecánico (flotante modulante ó flotante diferencial) o por un piloto flotante eléctrico.

Dorot ofrece otra alternativa.

El ConDor (Controlador Dorot), es un PLC creado por los

técnicos de Dorot.

Su principal fortaleza es que ha sido desarrollo por técnicos

hidráulicos, pensando y priorizando la hidráulica del sistema.

El ConDor controla una válvula provista de 2

solenoides 12VDC - NC (normalmente cerrado).

Uno de entrada y otro de salida. Cuando el ConDor

necesita ingresar agua a la cámara, energiza el

primero y cuando necesita sacar agua de la cámara,

energiza el segundo.

El ConDor incluye decenas de funciones de control pre-programadas. Desde la simple y

popular “reducción de presión”, hasta la integración de varias funciones.

Algunos ejemplos de funciones vinculadas con el control de nivel:

− Control de niveles - llenado de depósito. Cuando el nivel llega al punto inferior, la válvula

abre. Cuando el nivel llega al nivel superior, la válvula cierre.

− Idem a la anterior, pero la apertura y el cierre son en varias etapas, para evitar los golpes

de ariete.

− Control de niveles - flujo bidireccional. Mientras la presión de entrada es mayor que cierto

valor y la cisterna no esta llena, la válvula permite la entrada de agua. Si la presión de

entrada decae, la válvula se abre, permitiendo la salida de agua.

− Control de caudal a partir de nivel. Mientras el nivel es bajo, la válvula admite un alto

caudal de ingreso. A medida que el nivel aumenta, el caudal disminuye.


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Entrada (input) de nivelEntrada (input) de caudal

(análogo o por pulsos)

Válvula de aislamiento

Caudalímetroelectrónico


Cuando el nivel... el caudal

5 m 0 m3/h Max nivel / min caudal4 m 20 m3/h3 m 50 m3/h2 m 80 m3/h1 m 100 m3/h Min nivel / max caudal

ConDor

El ConDor recibe información analógica (4-20mA) del CAUDALIMETRO y del SENSOR de NIVEL

La válvula modifica el CAUDAL a partir del NIVEL de la cisterna

Sensor de nivel hidrostático

Solenoides12VDC , 2/2 N.C.

CASO #1 : modificación del caudal a partir de la variación del nivel.

Entrada (input) de nivel

Entrada (input) de presión remota

Transductor de presión remoto Válvula de aislamiento

ConDor

El ConDor recibe información analógica (4-20mA) del SENSOR de NIVEL y del TRANSDUCTOR DE PRESION REMOTO

Cuando el depósito llega al nivel mínimo, la válvula abre, pero SOSTENIENDO LA PRESION en un punto remoto de la red



CASO #2 : control del nivel, sosteniendo la presión en un punto remoto.


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Entrada (input) de nivelEntrada (input) de caudal

(análogo o por pulsos)


Caudalímetroelectrónico


ConDor

El ConDor recibe información analógica (4-20mA) del CAUDALIMETRO y del SENSOR de NIVEL

Cuando el depósito llega la nivel máximo, la válvula cierra, pero lo hace por etapas, relacionando caudal con intervalo de tiempo.



CASO #3 : control de nivel, pero con velocidad de cierre controlada (anti golpe de ariete)

Dorot Automatic Control Valves no es solo es una empresa que fabrica y

comercializa soluciones de control.

Dorot es una empresa ligada con la investigación y el desarrollo.

El ConDor es un desarrollo propio y ha sido testeado y aprobado por el Dto.

Técnico de Dorot y es ofrecido con orgullo como una solución probada en el

control electrónico.

ALIMENTACION ELECTRICA - 220VAC - 24VAC - 12VDC - energía solar Respaldo de bat. 12VDC

ENTRADAS ANALOGICAS Opciones eléctricas: - 0-5V - 1-5V - 0-20mA - 4-20mA 4 entradas analógicas

ENTRADA DIGITAL 6 entradas digitales Admite contador de alta velocidad

SALIDAS ANALOGICAS Opciones eléctricas: - 0-5V - 1-5V - 0-20mA - 4-20mA 2 salidas analógicas

PULSOS ELECTRICOS Pulsos de 12VDC para energizado de solenoides 2/2 NC ó NO, instalados en la válvula de control

SALIDA PARA ALARMA

LOCAL Y/O REMOTO Admite la programación local (operador) y/o remota analógica

ConDor - Data eléctrica

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