Cavitación cero en aplicaciones con disipación de energía

La cavitación se evita por completo mediante una tecnología de reglajes que reduce la presión multietapa.


En los sectores donde prestamos servicio, hay varias aplicaciones donde deben reducirse las altas presiones de bombeo o hidráulicas hasta la presión atmosférica. Suele ser el vertido de agua de refrigeración o de incendios sobre la borda, igualación de presiones, baipás de turbinas, etc. Estas aplicaciones son propensas a producir cavitación, lo que producirá una reducción del caudal, vibraciones, altos niveles de ruido y daños a la válvula y la tubería aguas abajo.

El riesgo de cavitación puede abordarse de varias formas distintas, según la ubicación, el tamaño de la válvula, el tipo de válvula, la capacidad inherente de esta y las condiciones de presión. En las plataformas en alta mar, es habitual disponer de cierta presión estática aguas abajo de la válvula de control de presión mediante un codo vertical. En las centrales hidroeléctricas, por la misma razón, se prefieren los manguitos o válvulas de émbolo que tengan una descarga sumergida. La literatura comercial y las especificaciones mencionan el «control de cavitación». Los chorros de agua se supone que se golpean entre sí en el centro de la válvula y alejados de las superficies metálicas en un esfuerzo por evitar los daños por cavitación. Además, para reducir los efectos de la cavitación, son necesarias tuberías de venteo, válvulas neumáticas o un cambio en el tamaño de la tubería aguas abajo.

Lo anterior puede ser suficiente en aplicaciones con presiones bajas, aunque, no obstante, con presiones moderadas a altas y para una disipación eficaz de la energía, se necesita la más avanzada tecnología. Sin necesidad de medidas adicionales, las válvulas de control axial de Mokveld evitan por completo la cavitación gracias a varios reglajes anticavitación en los que la presión se reduce a través de pequeños pasos, evitándose la formación de burbujas de cavitación, como se muestra en el gráfico siguiente. Los reglajes se personalizan según las condiciones concretas del proceso y el perfil hidráulico, y pueden estar compuestos por múltiples secciones con distintos valores de Kc o del índice de cavitación Sigma.


Tecnología de reglajes que reduce la presión multietapa de Mokveld.


Perfil de reglaje anticavitación de Mokveld

 

Cambiando los mercados hidroeléctricos y de agua

La rápida urbanización, el cambio climático, el aumento de las demandas de los clientes y las tecnologías digitales emergentes necesitan una disponibilidad 24 horas al día y 7 días a la semana de las centrales hidroeléctricas y el suministro de agua. Según la historia reciente, el principal criterio de selección de equipos para centrales hidroeléctricas y sistemas de transporte de agua ha sido el gasto de capital (coste inicial). No obstante, los fallos reiterados de los equipos han conducido a escenarios peligrosos en las centrales hidroeléctricas y la fiabilidad del suministro de agua a las industrias y hogares ha sido insuficiente.

Las aplicaciones críticas requieren válvulas de calidad hechas a medida con una vida útil del producto de 30 a 50 años. Con las soluciones de válvulas de Mokveld, se simplifican y se reduce el tamaño y el coste de las arquetas de conexión en el transporte de agua. El número de válvulas y el coste de las operaciones (mantenimiento) se reducirán considerablemente. Mokveld proporciona soluciones de una única válvula para un control preciso caudales reducidos y elevados, la presión bidireccional y el control del caudal y la disipación de energía, sin producir cavitación.


Válvula de control axial de Mokveld con reglajes anticavitación

Características y ventajas de las válvulas de control axial de Mokveld para centrales hidroeléctricas y aplicaciones de agua


Características y ventajas directas

  • La cavitación y sus efectos negativos (vibraciones, alto nivel de ruido, daños en la válvula y la tubería aguas abajo) se evitan por completo mediante una tecnología de reglajes que reduce la presión multietapa.
  • No se necesitan tuberías de venteo, válvulas neumáticas ni un cambio en el tamaño de la tubería para reducir los efectos de la cavitación.
  • Un reglaje hecho a medida según el perfil hidráulico del sistema.
  • El funcionamiento de la válvula de control no es susceptible a los residuos presentes en el fluido: bajo mantenimiento y pocos tiempos de espera.
  • Un control muy preciso, también en la apertura inicial. El caudal controlable mínimo es de 10 a 20 veces inferior que el de las soluciones convencionales.
  • Una fuerza de actuación muy baja. Pueden usarse pequeños actuadores de poca potencia, sin que sea necesaria una caja de engranajes.
  • El actuador se coloca encima de la válvula, ocupando menos espacio en la instalación.
  • Adecuado para un flujo bidireccional o para el control de la presión.
  • Cierre estanco fiable

Ventajas indirectas

  • Instalaciones más pequeñas: además de menores dimensiones de la válvula entre caras, un tramo recto con una longitud 2 veces el diámetro nominal de la válvula aguas arriba y aguas abajo de esta es suficiente para un funcionamiento estable del sistema.
  • Es posible ahorrar un coste considerable en el diseño de la instalación aguas abajo, ya que no se necesitan medidas adicionales o estas pueden disminuirse (agua de cola, depósito de amortiguación, estructura de disipación de energía adicional, aireación, placas deflectoras, etc.).


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Más información

Asistencia técnica de Mokveld

Los ingenieros de Mokveld pueden proporcionar asistencia en las primeras fases del proyecto. Con los parámetros correctos, dimensionamos y seleccionamos los reglajes anticavitación adecuados para adaptarse a su sistema hidráulico.


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