Como pioneros en la industria de pozos de agua por más de 90 años, los expertos en ingeniería de Flomatic reconocen la importancia de instalar correctamente múltiples válvulas check sumergibles para ayudar a asegurar sistemas de agua sin problemas.
Dentro de la industria de pozos de agua, existen múltiples recursos disponibles para el público con respecto a la instalación de válvulas check sumergibles. La pregunta que a menudo genera debate: la instalación de una válvula check versus múltiples válvulas check para una aplicación de bomba sumergible. Como líder de la industria en el campo de la tecnología y fabricación de válvulas durante 90 años, estamos aquí para aclarar la importancia de este tema.
En una aplicación de bomba sumergible, las válvulas check son críticas para evitar que el agua fluya hacia abajo en la tubería y regrese al pozo cuando la bomba se apaga. Para reducir los riesgos a largo plazo y el daño de una bomba, entendemos la importancia crítica de instalar múltiples válvulas check en lugar de sólo una válvula check en aplicaciones de bomba sumergible.
Colocación adecuada
La mayoría de las bombas sumergibles de alta calidad tendrán una válvula check incorporada de fábrica en la descarga. Esta será la primer válvula check instalada. La segunda válvula check debe colocarse por encima de la bomba y no más de 7.6 metros por encima del nivel de bombeo de agua en un pozo. Esto asegurará que si la válvula check en la bomba falla, la segunda válvula check en el sistema mantendrá el vacío debajo de ella.
Piensa en un popote en un vaso de agua. Cuando colocas el dedo sobre la parte superior de un popote, puedes levantar el popote del vaso y el líquido que está en el popote permanece dentro. El rango o longitud máxima de popote que podría retener agua es de aproximadamente 9 metros al nivel del mar. Cualquier distancia más alta que 9 metros no puede ser retenida físicamente por el vacío, por lo que el agua se caería del popote. Lo mismo ocurre en una instalación de bomba sumergible.
Por encima de esta válvula inicial, las válvulas check sumergibles deben colocarse cada 60 metros en la tubería de bajada, según lo permita la profundidad del pozo. Fuera del agujero, muchos estados requieren una válvula check adicional sobre el suelo que comúnmente se coloca cerca del tanque de presión.
Por ejemplo, veamos un pozo de 230 metros de profundidad con el nivel del agua a 210 metros. Esta situación requiere la instalación de un total de cinco o seis válvulas check. El sistema tendrá una válvula check colocada en la descarga de la bomba seguida de otra a 205 metros de profundidad. Por encima de la instalación de estas válvulas, debe haber tres válvulas check más instaladas cada 60 metros en la tubería de bajada subterránea, colocándolas a 145 metros, 85 metros y 25 metros de profundidad. La sexta y última válvula check, si es necesario, se coloca en la superficie.
NOTA: La ubicación de instalación ideal recomendada para la primera válvula check es una longitud de tubería por encima de la bomba sumergible. Una válvula en esta posición estará sujeta a flujo laminar y aislada de las condiciones muy turbulentas cerca de la descarga de la bomba.
Conceptos erróneos
El uso de válvulas check de alta calidad es un componente vitales para el uso correcto de aplicaciones de sistemas de bombas sumergibles en todo el mundo. Un concepto erróneo común es que solo se necesita una válvula check sumergible para todo el sistema.
Las válvulas check de alta calidad construidas para durar, como las fabricadas por Flomatic, tienen una clasificación de presión de 400 PSI o 923 pies de presión de cabeza. Sin embargo, eso no implica que solo se pueda colocar una válvula a 923 pies en una unidad independiente.
Por cada pie por segundo de cambio de velocidad en una tubería de acero, se crea una contrapresión de 54 PSI. Por lo tanto, en una tubería de bajada de pozo común de 1 pulgada de diámetro y un flujo de solo 10 GPM podría crearse una contrapresión de 370 PSI o más cuando la bomba se apaga y la columna de agua se invierte. En una tubería de 4 pulgadas, un flujo de 350 GPM podría crear una contrapresión de 860 PSI, lo que resulta en más de lo que las válvulas check de bomba estándar están hechas para manejar.
La colocación de válvulas check en intervalos uniformes a lo largo de la tubería vertical reduce el choque hidráulico en etapas, lo que protege la vida útil de las válvulas, la bomba y sus tuberías. Cada válvula check instalada a 60 metros o menos protege la que está debajo. La instalación de numerosas válvulas check permite que el sistema absorba y disminuya el choque por encima y por debajo de cada válvula check.
La colocación de válvulas check en intervalos uniformes a lo largo de la tubería vertical reduce el choque hidráulico en etapas, lo que protege la vida útil de las válvulas, la bomba y sus tuberías. Cada válvula check instalada a 60 metros o menos protege la que está debajo. La instalación de numerosas válvulas check permite que el sistema absorba y disminuya el choque por encima y por debajo de cada válvula check.
Es importante tener en cuenta el diseño y la planificación adecuados de los sistemas al determinar el tamaño de la bomba junto con la profundidad de la bomba, el diámetro de la tubería de bajada, los codos de tubería y el número de válvulas check. Al seleccionar las válvulas check sumergibles adecuadas, es importante asegurarse de que las válvulas estén dimensionadas correctamente y de acuerdo con las velocidades de flujo de la tubería.
El dimensionamiento de las válvulas es importante y se puede pasar por alto al instalar válvulas check sumergibles o al seleccionar el dimensionamiento de una válvula en función de la pérdida por fricción en lugar del flujo del sistema. Para obtener más información sobre la instalación adecuada y las recomendaciones de las válvulas check de la bomba sumergible, consulte nuestros Manuales de Operaciones y Mantenimiento.
Consecuencias potenciales
Cuando un sistema de bomba no está diseñado adecuadamente, existen muchos problemas y preocupaciones potenciales asociados con él: una vida útil más corta para el sistema, así como mayores costos y gastos de mantenimiento a largo plazo. El uso de múltiples válvulas check sumergibles también proporciona una aplicación suave. A continuación, se muestran algunas condiciones que el uso de múltiples válvulas check sumergibles ayuda a mantener y controlar:
- Retroceso. El retroceso ocurre cuando el agua fluye hacia atrás a través de la bomba, lo que hace que los impulsores de la bomba giren en la dirección inversa al uso previsto. Si la bomba se vuelve a encender mientras gira hacia atrás, ejercerá una gran cantidad de torsión en el conjunto de la bomba. Esta presión sobre la bomba puede hacer que el eje de la bomba se rompa o causar daños graves al cojinete de empuje del motor.
- Empuje ascendente. El empuje ascendente ocurre cuando la bomba se enciende en una condición de baja altura, lo que resulta en una acción de elevación en el conjunto del eje del impulsor. El empuje ascendente repetido en un sistema puede resultar en desgaste prematuro y falla de la bomba.
- Golpe de ariete. El agua bombeada que fluye a través de un sistema de tuberías tiene una cierta cantidad de energía (peso x velocidad). Si se detiene el bombeo, el agua continúa moviéndose y su energía restante debe absorberse de alguna manera. Esta absorción de energía a veces puede crear ruido o daños indeseables. Esto se llama golpe de ariete.
El golpe de ariete puede destruir sistemas de tuberías, válvulas y equipos relacionados. El golpe de ariete varía en intensidad dependiendo de la velocidad con la que viaja el agua cuando la bomba se apaga. Es muy importante que el instalador se dé cuenta del potencial del golpe de ariete; debe tener esto en cuenta al dimensionar el sistema y decidir de qué material deben estar hechas las válvulas.
El golpe de ariete puede resultar en ciertas condiciones hidráulicas si no se instalan válvulas check dimensionadas correctamente.
Para una mirada más detallada sobre los efectos negativos del golpe de ariete en una aplicación, consulte el siguiente artículo técnico de Flomatic que presenta nuestras recomendaciones sobre cómo prevenir el golpe de ariete. El golpe de ariete y sus efectos en los sistemas de tubería
Múltiples razones para múltiples válvulas check
Con respecto al flujo y las presiones máximas del sistema, existen muchos tipos diferentes de válvulas check sumergibles a considerar para diferentes aplicaciones. El material, el tamaño y la construcción marcan una diferencia significativa en el rendimiento y es importante considerarlo para contar con años de funcionamiento sin problemas.
Para absorber adecuadamente el choque hidráulico del agua asociado con el bombeo de pozos de agua y el funcionamiento sin mantenimiento, es muy importante la instalación de múltiples válvulas check sumergibles, pues brindará a un sistema de pozo la mayor posibilidad de funcionalidad a largo plazo sin reparación.
Casi todos los fabricantes de bombas conocidos recomiendan la instalación de múltiples válvulas check en los sistemas de pozos de agua, reconociendo así que la colocación de válvulas check en múltiples etapas a lo largo de la bomba de bajada es la mejor manera de proteger su aplicación de producto y aumentar la longevidad.
Casi todos los fabricantes de bombas conocidos recomiendan la instalación de múltiples válvulas check en los sistemas de pozos de agua, reconociendo así que la colocación de válvulas check en múltiples etapas a lo largo de la bomba de bajada es la mejor manera de proteger su aplicación de producto y aumentar la longevidad.
Al trabajar en aplicaciones sumergibles, es imperativo contratar y trabajar con contratistas y profesionales de la industria con conocimientos y experiencia. Es importante buscar información, investigar y preguntar a los contratistas sus opiniones sobre la colocación de la válvula check. Es clave asociarse con profesionales de la industria que reconozcan el valor y la importancia de la instalación de múltiples válvulas check sumergibles y sigan las recomendaciones enumeradas anteriormente.
Flomatic Valves, con una trayectoria de más de 93 años, resalta por su constante compromiso con la calidad y la sostenibilidad ambiental. Certificado ISO 9001 y 14001, Flomatic Valves ofrece una extensa línea de válvulas para agua potable, con certificación NSF/ANSI 61. Su ingeniería especializada se enfoca en la optimización de sistemas y la mitigación eficaz del golpe de ariete en tuberías y equipos asociados.
