Golpe de ariete o como hacer una bomba gratis usando energía del agua

El contenido del artículo

• Diseño de ariete hidráulico
• Como y por que funciona el hidrotaran
• Alimentador y válvula hidráulica
• Alimentador
• Válvula hidráulica
• Bombas de ariete hidráulico fabricadas en fábrica

En este artículo, le mostraremos cómo crear una bomba que no requiera combustible ni electricidad para funcionar. El artículo contiene una descripción del principio de funcionamiento del dispositivo, los principales elementos estructurales, así como un video con el proceso de montaje del modelo básico de la bomba ram. Aprenderás a montarlo tú mismo..

La hidráulica es una ciencia tan antigua como el agua. Las leyes de la hidráulica se aplican a absolutamente cualquier fluido, y consideraremos cómo usar estas leyes para organizar una bomba o una bomba que utilice energía cinética..

Un prototipo de bomba basado en la acción de un golpe de ariete fue creado en Francia en el siglo XVII por el inventor del globo Montgolfier. Casi simultáneamente con él, inventores de Inglaterra, Estados Unidos y Alemania patentaron un diseño idéntico. En Rusia, recibió el sonoro nombre popular «gidrotaran».

Diseño de ariete hidráulico

Las bombas convencionales constan de un dispositivo de bombeo (impulsor cerrado, pistón, membrana), un activador (motor de combustión interna, motor eléctrico, otro accionamiento), una tubería y un sistema de válvulas. El esquema de una bomba de ariete hidráulico es extremadamente simple, su singularidad radica en el hecho de que el agente en sí (agua) actúa como activador y pistón. Su diseño es notable porque no tiene partes mecánicas móviles (a excepción de dos válvulas primitivas), no se utilizan combustibles ni lubricantes y se utilizan áreas bajo presión constante..

La base de la bomba es una tubería sólida de tres ramales que se puede ensamblar a partir de conexiones y tuberías comunes disponibles en cualquier tienda de plomería..

Primera rama. Se conecta una tubería de suministro (alimentador), hablaremos de ello por separado.

Segunda rama. Una válvula de retención, un tanque de expansión con paredes blandas y un tubo de salida se conectan a él a través de boquillas y acoplamientos. Una botella de plástico es bastante adecuada como tanque de expansión; en los modelos de fábrica, los tanques completos se instalan en una caja de metal con una membrana de goma.

Tercera rama. El elemento principal debe instalarse aquí: una válvula hidráulica de flujo continuo. Este es un elemento de válvula de cierre que corta el flujo de agua cuando hay un aumento crítico de presión. Su trabajo está regulado por un resorte. Tales válvulas de hasta 1.5 «se pueden comprar en la tienda, pero con un diámetro mayor, su costo puede ser bastante alto ($ 20 y más). Si la tarea es crear una bomba para las necesidades reales del hogar para un gran volumen de agua, es mejor hacer esta válvula por tí mismo.

Montaje de una bomba con una válvula casera: video paso a paso

Como y por que funciona el hidrotaran

La característica principal de esta bomba es que utiliza la energía cinética del agua que ya está en el flujo. Es decir, se requiere una diferencia de nivel para suministrar agua a una altura. Puede ser tan pequeño como 0,5 m, pero cuanto más alto sea este indicador, más eficiente funcionará la bomba. No proporcionamos deliberadamente un cálculo hidráulico; es extremadamente complicado y se reduce solo a la proporción óptima de la diferencia de altura entre el punto de entrada de agua, la parte de trabajo de la bomba y el punto de descarga superior. Dado que este dispositivo se instalará en un entorno específico, es razonable determinar todos los valores en el sitio..

El agua que ingresa al alimentador, bajo la influencia de la gravedad, tiende al punto inferior, creando un exceso de presión a la que reacciona la válvula hidráulica. En el momento de su funcionamiento, el agua se bloquea en un sistema cerrado y se produce un fenómeno de golpe de ariete que empuja el agua a través de la válvula de retención hacia el tanque de expansión. Las paredes elásticas del tanque acumulan el exceso de presión de un golpe de ariete, pero no en el agua (es incompresible), sino en el aire. Esta presión empuja el agua a través del canal de salida (manguera, tubería) y la válvula de retención no permite que la presión se iguale..

El principio de funcionamiento de la bomba de ariete hidráulico en el video.

Una vez que se libera la presión en el tanque de expansión, la válvula hidráulica se abre nuevamente y el ciclo se reanuda. El agua se suministra en pulsos. Muchos ya han adivinado que el funcionamiento de la bomba es posible debido a la diferencia en la densidad de los medios: agua y aire incompresibles, que acumulan presión fácilmente. Toda la fuerza del golpe de ariete se destina a la compresión del gas (aire) en el tanque de expansión, que luego suministra agua a la parte superior..

Alimentador y válvula hidráulica

Estos dos elementos son los principales en el diseño que planeas crear con tus propias manos. Todo el funcionamiento de la unidad depende de su tamaño y dispositivo..

Alimentador

Es un canal cerrado que conecta el punto de entrada de agua y el punto de golpe de ariete. Idealmente, esta es una tubería larga y recta con pendiente. El agua en la tubería es el mismo pistón que crea un exceso de presión, la causa del golpe de ariete. Por tanto, cuanto mayor sea la sección, más potente será el ariete. El diámetro de la tubería de alimentación debe estar dentro de límites razonables, de 50 a 150 mm. Este valor debe estar relacionado con el diámetro de los canales restantes del sistema y el cabezal de entrega requerido..

Recomendamos instalar una campana en la parte de entrada del comedero para una mejor retención de agua..

Relaciones óptimas de diámetros de bomba de ariete hidráulico

Alimentador, mm	Sistema, mm
50	dieciséis
cien	32
150	32-50

En este último caso, con una longitud de comedero de 10 my un desnivel de 1,5 m, se suministrará agua a una altura de 10 m a razón de unos 1500 l / h..

Válvula hidráulica

El modelo de fábrica de este dispositivo puede resultar caro debido al material, las juntas y un resorte ajustado a una determinada presión. En nuestro caso, cuando utilizamos energía gratuita, que simplemente no tiene sentido ahorrar o tener en cuenta, basta con el hecho de bloquear el flujo de agua. Para esto, una válvula hidráulica de fabricación propia es bastante adecuada..

Bomba con válvula hidráulica casera – video de instalación con comentarios

El lugar ideal para instalar dicha bomba son los rápidos de los ríos con sus importantes caídas o arroyos..

Bombas de ariete hidráulico fabricadas en fábrica

Por supuesto, dispositivos tan simples y confiables no podían escapar a los reclamos de producción en masa. Por el momento, son producidos por firmas nacionales y extranjeras. Sin embargo, debido a sus características específicas de trabajo (parte del agua se descarga a través de la válvula), tienen un campo de aplicación bastante estrecho: en la economía urbana son prácticamente inútiles, pero son insustituibles en áreas remotas, no desarrolladas, ecoaldeas y granjas..

Hoy en Rusia, sólo una empresa produce estos dispositivos eficientes y respetuosos con el medio ambiente: el artel de producción «Ural». La gama de modelos está representada por las bombas «Kachalych» GT-01 (190 cu) y GT-03 (110 cu), así como sus variedades..

Hacer una bomba con sus propias manos costará un poco menos, incluso si compra todas las piezas. Sin embargo, se logran ahorros reales con la disponibilidad de herramientas disponibles; en este caso, la bomba será prácticamente gratuita, mientras que su rendimiento puede ser significativamente mayor debido a un alimentador más grande y al rendimiento de todo el sistema..

Cualquier dispositivo o dispositivo basado en las acciones de las fuerzas naturales merece una atención y un desarrollo minuciosos. Al ignorar la energía gratuita proporcionada por la naturaleza misma, corremos el riesgo de quedarnos repentinamente indefensos ante la ausencia de gasolina y electricidad. La transferencia de la agricultura subsidiaria a fuentes de energía alternativas es garantía de tranquilidad y armonía con el medio ambiente.