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    lB.l NORMAS ELECTROMECANICAS QUE INFLUYEN EN EL DISENo DE TANQtTES NElJMA-TICOSTodo sistema hidroneurnatico para el aprovisionamiento de agua a pre-

    sion, cualquiera sea su tarnano, consta de los siguientes elernentos~Una 0 dos electrobombas con sus aparatos de arranque y protecci6n.Un compresor 0 cualquier otro artefacto capaz de suministrar arre apresion.Un dispositivo adecuado para mantener las presiones y/o nive l delagua.Un reservorio a presion, Ilamado comunmente tanque neumatico.Los equipos de tamano pequeno suelen adquirirse unas veces armados de

    fabrica, esto es como un idades compactas; otras veces desarmados, con todoslos elementos necesarios bien seleccionados y listos para ser ensamblados enobra, por 10 que estas instalaciones pequef!.as no requieren mayores preocupa-ciones.

    En cambio, las instalaciones medianas y grandes deben proyectarse es-pecialmente, de modo que sus elementos satisfagan determinadas condiciones dedisef'\o.

    Entre estas condiciones se toma principaimente en cuenta; las pre-siones de arranque y parada, la capacidad util del tanque para suplir la maxi-ma demanda de agua y el gasto 0 caudal que debe suministrar el equipo de bom-beo para reponer el consumo.

    Es asI que, tanto el equ ipo de bombeo como el tanque resultan concapacidades identificadas por valores nume ricos de c alculo, que s i bien soncorrectos en el sentido hidraulico, 1a mayor parte de las veces no se ajustana las normas electromecanicas que deben cump1irse para lograr un buen diseno yobtener la mas alta eficiencia de toda 1a insta1aci6n.

    Veamos pue s, cua les son las normas electromec anicas que influyen enel diseno de los tanques neumaticos.

    IB.1.1 EN EL ASPECTO MECANICODebe tenerse en cuenta que las dimensiones de los tanques se han nor-

    ma1izado a tamanos esca10nados. con los que se pueden cubrir todas las capaci-dades deseadas, consiguiendose e1 mejor aprovecharniento de las p1anchas rneta-1icas come rciales, Esto trae consigo un doble beneficio. En primer lugar,bajar el costo de fabricaci6n pues se e1irnina la retacerfa. En segundo lugar,suprimir las uniones no necesarias y/o parches soidados entre planchas, 10 quefacilita la me jor con struc cidn del tanque ya que se aumenta su resistencia a1a par que se 10gra un mejor acabado.

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    TABLA 18.1DIMENSIONES NORMALIZADAS PARA LA CONSTRUCCION DE TANQUES NEUMATICOSY CARACTERISTICAS DE LOS COMPRESORES ADECUADOS

    CAPACIDAD DIMENSIONES CARACTERISTICASVt DIAMETRO x LONGlTUD DEL COMPRESOR(Gal. USA) (Pu1g.) (Pies) T am af ta ( PC M) Patencia (HP)12 12" x 2' 225 A20 14" X 2.5' 225 A30 16" X 3' 225 A42 1 fi" x 4' 225 A Tamafto del66 20" x 4' 225 A cargador85 20" x 5' 225 A necesario

    120 24" x 5' 225 B (mode1os:140 24" x 6' 225 B Jacuzzi 0180 30" x 5' 225 B Imperial)220 30" x 6' 225 B300 30" X 8' 225 C350 36' x 6' 225 C450 36' x 8' 2 x 225 C560 36' x 10' 1.5 1/2550 42" x 7' 1.5 1/2770 42" x 10' 1.5 1/2900 42" x 12' 3 3/4

    1050 42" x 14' 3 3/41000 48" x 10' 5 11200 48" x 12' 5 11500 48" x IS ' 7.5 1-1/21800 48" x 18' 7.5 1-1/21900 48" x 20' 7.5 22350 60" x 16' 7.5 22940 60" x 20' 11.0 33525 60" x 24' 1l.0 3

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    Las dimensiones normalizadas para 1a construcci6n de tanques neumati-cos se muestran en las dos primeras columnas de la Tabla 18.1.

    En dichas columnas no es de extranar quenos en la secuencia de capacidades ya que estasdimensiones de las planchas utilizadas.

    se presenten algunos retor-obedecen aI cambia en las

    Cuando se trata de instalaciones grandes que requleren tanques de misde 1200 galones de capacidad, es aconsejable combinar dos tanques en paralelo,capaces de suministrar juntos la capacidad deseada.

    Esta solucian tambien debe tenerse en cuenta para instalaciones chi-cas, siempre que e l tamai'!.oel tanque resu1te todavia grande, no se dispongade suficiente espacio para su instalacian a 1a entrada a 1a sala sea estrechapara permitir el ingreso a un tanque grande.

    Las instalaciones1a mitad de la capacidadperiadica, aunque aumentan

    que utilizan dos tanques en para1elo, cada uno contotal, ofrecen mayor facilidad para su limpieza

    1igeramente el costo de los accesorios de control.Los tanques neumaticos pueden montarse indistintamente en posici6n

    horizontal 0 vertical. Para los efectos del calculo de su capacidad, no tieneimportancia la posicion del montaje, sin embargo, el montaje vertical es masventajoso, puesto que de esa manera no solo se ahorra espacio, sino que selogra que las superficies de los fluidos alre y agua, que estan intimamente encontacto dentro del tanque , sean menores, y as! se disminuye 1a inevitahleabsorci6n del aire por el agua, con 1a consiguiente perdida de presi6n.

    Desde que el aire del tanque se me zcla gradualmente en el agua, sedebe proveer un dispositivo capaz de aportar el aire perdido. Para las media-nas y grandes instalaciones, esta funcian la cumple un compresor mecinico, es-cogido can capacidad suficiente para aportar el volumen de a rre necesario ymantener la presion neumatica.

    Por razones comerciales, el compresor de aire mas pequei'!.oque sefabrica es de 1/2 HP. Par 10 tanto, para las instalaciones pequei'!.as alguna sde las me diana s se puede reemplazar el comp resor por aLgiin otro dispositivomas simple a econ6mico, que sea capaz de reponer el aire en forma continua ysegura.

    Para estos casos los cargadores hidraulicos de alre (Jet Charger) ensus varios tamanos y modelos dan excelentes resultados.

    En las dos liltimas columnas de la Tabla 18.1 se dan las caracteristi-cas de los cargadores y/o cornpresores recomendados para las diferentes capaci-dades de tanques.

    Cabe notar que los modernos cargadores hidraulicos de aire de tamai'!.ogrande pueden func ion ar eficientemente hasta con tanques de 2000 galones decapac idad , siempre que las pre si.orie de ope r ac i.on no excedan de 5 kg/crn:?,0sea, 70 libras por pulgada cuadrada.

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    En resumen, a partir de los tanques de 500 galones de capacidad y/ogue deben operar can mayor presion que la indicada arriba, se justifiea la1nstalaci6n del compresor, mientras que para aquellos tanques de menor capaci-dad a que deben operar can menor pres i on de 5 kg/cm2, a sea, 70 lbs/pulg2,resulta mas ventajoso utilizar cargadores hidraulicos de aire.

    En la Figura 18.1 (a-f) se muestran los principales modelos comercia-les de cargadores h i .d fiu.Lcos de aire , asf. como su :funcionamiento e instala~ci6n.

    18.1.2 EN EL ASPECTO ELECTRICOPara que un sistema h id roneumat i.co de cualquier capacidad funcionesatisfactoriarnente, el accionarniento de las bombas debe ser producido porm ot or es e le ct ri eo s.El motor electrico es la maquina mas efieiente, segura y sabre todomas facil de controlar. Sin embargo, durante el breve lapso que sigue a cadaarranque, todo motor electrieo absorbe elevadas corrientes de la red, las quese transforman en calor.De llegar a repetirse los arranques muy seguidos, se acumulara exce-

    siva temperatura en los bobinados y como el sistema propio de ventilaci6n delmotor no es capaz de disipar en igual proporci6n cuando el motor esta deteni-do, la acumulaci6n del calor termina par quemar las bobinas y a r ruina r e Imotor.

    Por este motivo es sumamente importante que el tamafto del tanque seaealculado teniendo en cuenta e1 numero de arranques por hora que puede sopor-tar el motor, a fin de que su temperatura no exceda la permitida, y los con-tactos del arrancador no se desgasten en forma prematura.

    TABLA 18.2NUMERO MAXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA (N)

    TAMAnO DE LAS POTENCIA ARRANQUES-HORAINSTALACIONES (HP) (N)

    I Pequef'fas Menores de 1 HP 12 a 24Medianas De 1 a 5 HP 8 a 10Grandes Mayores de 5 HP 4 a 6

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    225" 2258 22'C

    Figura 18.1 (a)

    COMO FUNCIONA EL CARGADORCualquie r ma rca 0 modelo de eargador (ver Figura 18.1 (b), eonsta de un ree i-piente cerrado CD), cuyo extrema inferior se conecta a la suceion de la homhamediante un tuba de eobre 0 manguera PVC. En este extremo hay una valvula deflotador (E) que cierra el paso cuando el agua del recipiente se termina. Enel extremo superior del eargador hay adosado un tubo en angulo, que sirve paraeonectarlo al tanque neumatico. Este tuba en su interior lleva incorporado unp~queno venturi (B), euya zona de vacio esta unida a una valvula de aire (A)eerrada por resorte, de modo que solo se puede abrir para permitir el ingresodel aire exterior.El deflector (C) ubicado dentro del cargador, rompe la continuidad del cho rrodistribuyendo el agua hacia las paredes y facilita que esta se separe del aire.Cada vez que arranca la bomba y existe agua sobre el punta de corie xidn delcargador, el vacio creado par la bomba SUCClona esta agua a trav~s del ventu-ri, el cua l crea un vacio que ahre l a valvula (A) y permite Ia entrada rielaire atmosferico al sistema.El agua contenida en el r ecipiente (D) es poco a poco reemplazada par aire ,hasta que la valvula de flotador, baja por falta de agua y cierra la suceionde la homba impidiendo que entre alre.Cuando la bomba se detiene, el aire c'lentrodel cargador es comprimidopresion del sistema, pe ro por existir mayor altura de agu a dentro delneurnfiico que dentro del recipiente del cargado r , el aire acumulado enforzado a ingresar al tanque neumatieo.

    a latanqueel es

    En cadarecuperadiente aEntonees

    ciclo de bombeo se r-epite esta ac cirin, hasta que el tanque neuma ti.coe I aire ne ce sa ri,o p