Estación de Bombeo con Bombas Centrífugas – Información Mínima para su Modelaje con Ariete


Una de las Condiciones que pueden ser definidas en Ariete para el Cálculo del Golpe de Ariete en Tuberías es la de una Estación de Bombeo en la que existen una o más Bombas Centrífugas de características similares, operando en paralelo (dos o más Bombas).

Una vez, creado el Perfil de la Impulsión a modelar con Ariete, el siguiente paso es el establecimiento de las condiciones de contorno en su inicio y en su final. En este caso la opción por la que se optará se corresponderá por el Dispositivo Estación de Bombeo, y para lo cual se debe activar dicha opción en el Menú DispositivosDispositivo Aguas ArribaEstación de Bombeo:
Definiendo-Dispositivo-Estacion-de-Bombeo-en-Ariete

Tras lo cual se presentará el diálogo Estación de Bombeo para la definición de la información necesaria:

Dialogo-Estacion-de-Bombeo-de-Ariete

Desde este diálogo no sólo es posible introducir la información específica de las Bombas Centrífugas en la Estación de Bombeo, sino que también se indicará en él la forma en la que se espera se realice su operación en el caso del Modelaje del Golpe de Ariete, específicamente ante la detención súbita por condiciones como el fallo de suministro de la energía eléctrica en dicha Estación.

Adicionalmente, de ser considerado por el Usuario, en este mismo diálogo es posible especificar dispositivos de protección o mitigación del Golpe de Ariete para la impulsión en la descarga de la Estación de Bombeo Modelada, según se relaciona en este Artículo.

Revisemos a continuación la información mínima necesaria que debe ser especificada en las fichas Datos y Operación del diálogo Estación de Bombeo:

Ficha Datos de la Estación de Bombeo

El modelaje de la Estación de Bombeo en una impulsión con Ariete se realiza a través del ajuste de los valores de la Curva Característica de las Bombas Centrífugas que la conforman a una ecuación de segundo grado del tipo:

Curva-Caracteristica-Bomba-Centrifuga

En la que:

HB: Es la Altura de Bombeo o incremento de Presión generado por la Bomba Centrífuga
QB: Caudal Bombeado por la Bomba Centrífuga
A, B, C Coeficientes de ajuste.

Este ajuste se realiza a partir de la información suministrada por el usuario en la Ficha Datos del mencionado diálogo Estación de Bombeo y para lo cual se tendrá dos opciones:

  • Introducir los valores de la curva Característica de las Bombas Centrífugas a considerar en la Estación, especificando al menos tres puntos de operación:
  • Introduciendo-Datos-de-la-Curva-Caracteristica-de-la-Bomba

  • Generar automáticamente, a partir de los valores de Caudal, Altura y Potencia en el punto de Máxima Eficiencia, la Curva Característica de las Bombas Centrífugas de forma automática. En este caso, se debe pulsar el botón a la derecha de la tabla de valores para introducir esta información, luego de lo cual se generará la tabla con los valores respectivos:
  • Generando-Curva-Caracteristica-de-Forma-Automatica

Los valores generados por Ariete son los correspondientes a Curvas Características Universales de Bombas Centrífugas de Flujo Radial.

Definida la tabla con los parámetros de las bombas en la Estación de Bombeo, sólo queda especificar, en la parte inferior de la Ficha Datos, los valores de Elevación del Nivel de Agua en el Tanque de Succión de la Estación, la velocidad Nominal de rotación y la Inercia del Conjunto Motor-Bomba de las Bombas Centrífugas así como el número de Equipos similares operando en paralelo:

Datos-Generales-de-la-Estacion-de-Bombeo-en-Ariete

Al pulsar Aceptar para cerrar el diálogo Estación de Bombeo, se presentará en la Ventana Principal de Ariete, el símbolo de la Estación, al inicio del Perfil Longitudinal:

Simbolo-Estacion-de-Bombeo-en-Perfil-Longitudinal

Ficha Operación de la Estación de Bombeo

En Ariete, la operación de los equipos en la Estación de Bombeo modelada, se realiza a través de la variación de la velocidad de rotación de las Bombas en la estación y para lo cual se dispone de dos opciones:

  • Especificando el tiempo de inicio de detención del bombeo. Esta es la opción para modelar la condición de Golpe de Ariete ante la detención súbita del Bombeo y en cuyo caso el valor introducido de Inercia del Equipo en la Ficha Datos juega un papel importante en la forma en que variará (disminuirá en este caso) la velocidad de rotación de las Bombas Centrífugas durante la fase transitoria.
  • Especificando-Detencion-de-Equipos-de-Bombeo-con-Inercia

  • Fijando la Ley de Variación de la Velocidad de Rotación. Con esta opción es posible especificar de forma manual la forma en que variará la velocidad de rotación de las Bombas Centrífugas durante la simulación, especificando el porcentaje con respecto a la velocidad nominal de rotación para cada instante específico de la simulación. Esta es la condición útil para el modelaje en condiciones permanentes de la Tubería de Impulsión (100% de la velocidad nominal durante toda la simulación), entre otras opciones.
  • Especificando-La Velocidad-de-Rotacion-de-las-Bombas-Centrifugas

Es importante destacar que, bajo cualquier condición operativa en la Estación de Bombeo, no se considera la posibilidad de simular el flujo inverso a través de los equipos de bombeo, pues ésta se modela como si existiera una válvula de Retención (o Válvula Check) a la descarga de las bombas.

De esta forma, contando con la información específica de los equipos de Bombeo dentro de la Estación, así como con la ley de operación de éstos durante la simulación, estará Ariete listo para generar resultados.

En este Artículo podrás ver el Análisis del Golpe de Ariete en una Impulsión ante la condición de falla en el suministro eléctrico en la Estación de Bombeo.