Obturadores de Disco Autocentrado
El Obturador de Disco Autocentrado Hidrometálica se coloca a la salida de una conducción en carga dentro una balsa o recinto, manteniendo un nivel constante, sea cual sea la fluctuación de agua que se produzca .
La función de esta máquina es doble:
- Trabajar como disipador de energía del agua a la salida de la conducción.
- Igualar el caudal de la tubería aguas arriba con el caudal consumido aguas abajo.
Entre las distintas aplicaciones que tiene destacan:
- Rotura de carga en las conducciones de abastecimiento de aguas con demanda por aguas abajo.
- Regulación de caudal a la entrada de estaciones de tratamiento.
- Alimentación de depósitos de agua.
- Regulación de caudal de tomas de agua a pie de prensa.
Son muchas las ventajas que ofrece esta máquina con respecto a otras válvulas de flotador: rozamiento despreciable, sin cavitación (otorgándole alta resistencia al desgaste), órgano de obturación sensible a la presión (lo cual evita el denominado como “golpe de ariete”), flexibilidad en cuanto a las cargas y al caudal, estanqueidad en toda ella.
Funcionamiento
El principio de funcionamiento se debe al hecho de que, al disponer de un chorro de agua y un disco solidario a un vástago articulado por su extremo superior, el disco se autocentra sobre el chorro provocando una dispersión radial del mismo. El equilibrio es perfectamente estable, debido a que cuando se separa de esta posición, el disco se somete a una fuerza contraria que crece con la separación y la presión.
Por medio de la palanca, el flotador actúa sobre el disco autocentrado que regula la sección de paso del agua. Cuando el nivel sube en el depósito, el flotador se levanta y provoca el cierre del obturador.
Como sea que el disco está sometido a la presión de la tubería, es necesario un cierto esfuerzo para vencer el empuje del agua en el momento del cierre. Este esfuerzo esta bien determinado, ya que no deben vencerse frotamientos, sino que solamente debe equilibrarse el empuje sobre el disco.
Cuando el nivel en el depósito está en el punto alto y el caudal evacuado por el obturador es nulo, la presión bajo el disco corresponde a la presión estática (“Hs”).
El flotador da entonces su esfuerzo máximo y el volumen no sumergido corresponde a la sobrepresión H susceptible de producirse en la tubería de llegada.
En efecto, si por una razón cualquiera la sobrepresión sobrepasa H, el flotador se sumerge completamente y el obturado se abre, lo que tiende a reducir la sobrepresión. El obturador se convierte así en un limitador de presión.
De una manera general los flotadores están calculados con un margen del 15 al 20% bajo el salto estático máximo. La sobrepresión provocada por una subida brusca del nivel en el depósito es pues limitada a este valor.
Si el nivel en el depósito disminuye debido a una demanda de caudal de las instalaciones situadas aguas abajo, el flotador permite la abertura del obturador. La presión dentro de la tubería disminuye de las pérdidas de carga y el esfuerzo bajo el disco también disminuye. Por consiguiente, el esfuerzo que ejerce el flotador disminuye y el volumen no sumergido aumenta.
*Esta válvula no se suministra con el obturador.
Cuando el nivel alcanza el punto bajo, el obturador se abre al máximo. La presión bajo el disco corresponde a la carga residual Hr, es decir, al salto estático Hs disminuido de las pérdidas de carga H correspondiente al caudal Q del aparato:
H_r=H_s-∆H
La flotabilidad del flotador es entonces mínima, y el volumen no sumergido máximo.
La variación de flotabilidad del flotador es tanto más grande cuando las pérdidas de carga son elevadas y el máximo se alcanza cuando la carga residual Hr tiende a ser cero.
La diferencia de nivel entre el máximo y mínimo, o sea, el “decremento”, resulta pues de la carrera total del flotador (limitada mecánicamente) y de su variación de flotabilidad.
Principios de diseño: Obturador de Disco Bajo Capota (ODBC)
Los Obturadores de Disco Autocentrado Bajo Capota HIDROMETÁLICA, están constituidos en su conjunto por los siguientes elementos:
Orificio y disco se colocan por encima del nivel de agua controlado (Figura 2).
Un disco plano forma el obturador móvil cuyo eje vertical está materializado por una varilla articulada en su extremo superior sobre una palanca accionada por un flotador. El orificio está precedido de una tobera convergente, que tiene por efecto mejorar la evacuación que proviene del codo que precede casi siempre el aparato, instalado verticalmente. Una tapa bombeada y nervada solidaria del cuerpo desvía el chorro radial hacia abajo y facilita la disipación de la energía.
El cierre está asegurado por el contacto del disco sobre la arista de la tobera. Una placa de caucho fijada sobre el disco permite una excelente estanqueidad. El obturado bajo capota se presenta pues, de forma monoblock, que facilita particularmente su instalación.
Principios de diseño: Obturador de Disco Sumergido (ODS)
Los Obturadores de Disco Autocentrado Sumergidos HIDROMETÁLICA, están constituidos en su conjunto por los siguientes elementos:
La figura 3 muestra una disposición diferente del orificio y del disco que están, esta vez, colocados bajo el nivel de agua controlado.
La forma cónica del disco y una tobera perfilada sujetada con tornillos por encima del orificio, confiere a este aparato un coeficiente de caudal elevado y una excelente estabilidad, a pesar de la longitud mayor de la biela vertical de enlace con la palanca. Los cojinetes de ésta son fijados sobre una viga horizontal de hormigón prevista para absorber los empujes combinados del disco y del flotador.
La disminución de la pérdida de carga, debida tanto a la posición de orificio como al mejor coeficiente de caudal de la sección de control, nos lleva a preferir este tipo de obturador al precedente cuando la carga residual disponible es muy débil.
Los dos tipos de obturador son accionador por un flotador cilíndrico de eje vertical, que se desplaza en el interior de un pozo de mampostería ajustado, comunicando con el depósito por medio de un orificio de sección reducida provisto de una válvula de regulación, asegurando así un efecto de amortiguamiento.
Una biela articulada en su extremo superior asegura la unión del flotador y la palanca, la cual lleva pues, tres ejes de articulación.
Características técnicas: Obturador de disco bajo capota (ODBC)
HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Europea «Máquinas 89/395/CEE”, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de OBTURADORES DE DISCO BAJO CAPOTA.
Los obturadores de disco fabricados por HIDROMETÁLICA cubren un estándar de diámetros que van desde DN32 hasta DN500. Para equipos no estandarizados en nuestra gama de productos, realizar consulta.
Características técnicas: Obturador de disco sumergido (ODS)
HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Europea «Máquinas 89/395/CEE”, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de OBTURADORES DE DISCO SUMERGIDO.
Los obturadores de disco fabricados por HIDROMETÁLICA cubren un estándar de diámetros que van desde DN125 hasta DN1000. Para equipos no estandarizados en nuestra gama de productos, realizar consulta.
Tratamientos
Tratamiento anticorrosivo:
Partes no sumergidas
- Una capa de imprimación clorocaucho de 50 micras.
- Dos capas de acabado clorocaucho de 125 micras.
Partes sumergidas
- Chorro de arenas hasta grado Sa 2 ½” según norma sueca SIS 055900
- Tres capas de alquitrán epoxi, de 125 micras/capa.
Control y mantenimiento
El mantenimiento de un Obturador de Disco consiste en:
- Control cojinetes de los ejes de giro de la palanca.
Comprobar periódicamente para proceder al recambio cuando sea necesario.
Calidad
Los Espesadores fabricados por HIDROMETÁLICA, poseen los correspondientes certificados de calidad, a disposición de cualquier cliente que los solicite.
La calidad queda asegurada en cuanto a:
- Tratamientos anticorrosivos y acabados.
- Perfiles laminados en caliente, en cuanto a ensayos químicos y mecánicos. certificados de calidad AENOR y sello CIETSID.
- Chapas laminadas en caliente, con identificación de la colada.
- Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX.
- Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER 70S6 y proceso SMWA con metal de aporte E-6013.
- Tubuladuras en cumplimiento con las normas ASTM, ANSI Y ASME.
- Control de Soldaduras mediante líquidos penetrantes.