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Hydraulic Ram pump/es

From Appropedia
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Bomba de ariete hidráulico casera
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Figura 1: Bomba de ariete hidráulico [1] LifewaterInternational

La bomba de ariete hidráulico, también conocida como Hydram o simplemente bomba de ariete, aprovecha el efecto de golpe de ariete generado por la presión del agua. Gracias a esta presión, creada por una fuente de agua situada por encima de la bomba, puede elevar el agua a una altura superior a la de la propia bomba. Con tan solo dos piezas móviles, principios básicos de mecánica de fluidos y la energía contenida en el agua, la bomba de ariete hidráulico funciona sin electricidad ni ninguna otra fuente de energía.

Historia

Se atribuye a John Whitehurst la idea del ariete hidráulico en 1772, aunque no se convirtió en una máquina práctica hasta que el inventor francés Joseph Montgolfier fabricó un ariete automático en 1796. James Easton compró la patente de Montgolfier y el negocio de arietes hidráulicos de Whitehurst en el siglo XIX e introdujo la máquina en Inglaterra. En 1929, Green & Carter adquirió la patente y el negocio de Easton y desde entonces fabrica e instala los arietes Vulcan y Vacher. [4]

Teoría

¿Cómo funciona?

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Fig. 2: Cilindro hidráulico simple 1. Tubería de suministro 2. Exceso de agua 3. Tubería de suministro 4. Válvula de impulso 5. Válvula de suministro 6. Recipiente a presión [2]

Para construir una bomba hidráulica, es necesario contar con una fuente de agua abundante, como un arroyo o un manantial. Debe existir un área en la propiedad o terreno disponible a una elevación menor que la de la fuente de agua para ubicar la bomba. La energía cinética del agua que fluye cuesta abajo a través de la tubería de impulsión genera presión en el depósito de presión de la bomba. Esta presión acumulada permite a la bomba impulsar el agua a través de una tubería de menor diámetro a una mayor distancia o incluso a una elevación superior a la de la fuente de agua original.

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Figura 3: Esquema [3]


Teoría de la ingeniería

Qot=(vmirtidoalFallincógnitainortetakmiFlowincógnita0,6)/vmirtidoalliFt

Consideraciones de diseño

Ventajas

Desventajas

Construcción

Datos necesarios:
1. Desnivel entre la fuente y la bomba (caída vertical)
2. Desnivel entre la bomba y el punto de entrega (elevación vertical) 3. Cantidad de agua disponible en la fuente (Q de entrada)
4. Cantidad mínima diaria de agua necesaria en el punto de entrega (Q de salida)
5. Distancia desde la fuente hasta la bomba (longitud de la tubería de impulsión)
6. Distancia desde la bomba hasta el punto de entrega (longitud de la tubería de entrega)

Una vez recopilados estos datos, se puede encargar o construir una bomba de ariete.

Fuente de agua : generalmente un arroyo o manantial. Debe tener un caudal adecuado. Cuanto mayor sea la elevación, mejor (mayor altura de caída). Es necesario poder medir el caudal. Para caudales pequeños, se puede contener el agua mediante una presa o un área de contención. [5] Para caudales mayores, se puede utilizar un vertedero . Es necesario evitar que la suciedad y los escombros entren en la bomba y la tubería de impulsión. Se utilizan rejillas, filtros y, a menudo, un tanque de sedimentación.

Tubo de impulsión : Lo mejor es utilizar acero galvanizado de gran calibre o hierro fundido. Enterrarlo evita que animales o personas lo manipulen. [6]

Carcasa del Ram : Puede ser preferible una cubierta o carcasa de seguridad para evitar daños externos o robos.

Válvula de impulso : Existen varios tipos de válvulas de impulso. La válvula de impulso con perno contrapesado es duradera, de fácil mantenimiento y su funcionamiento es sencillo. Un menor peso implica una carrera más rápida y un menor caudal de agua. Un mayor peso implica carreras más lentas y un mayor caudal de agua.

Tanque de sedimentos, tanque de suministro, tanque de suministro, múltiples hidrams

Tanque de reserva

Implementación

Costo

Bomba de ariete hidráulico casera de $120 por Clemson Cooperative Extension [7]

Una bomba de ariete para abastecer a una comunidad de 300 personas en Filipinas cuesta entre $4,000 y $5,000[8]

Las bombas de ariete de Green & Carter, con tamaños de ariete que varían de 1-1/4 a 8 pulgadas, cuestan entre 2.658 y 58.679 dólares respectivamente.

Consideraciones para el desarrollo de comunidades

Fiable, fácil de reparar. Capacitación para técnicos locales.

Asuntos

Mantenimiento

Las bombas de ariete son conocidas por su funcionamiento continuo y su mínimo mantenimiento. Esto se debe principalmente a que tienen pocas piezas móviles. Al seleccionar el tipo de bomba, se deben tener en cuenta los materiales disponibles y la proximidad de un técnico. Si hay alguien en la zona que pueda repararla y revisar su funcionamiento con frecuencia, lo mejor es construir una bomba de ariete con materiales locales económicos. Si la disponibilidad de un técnico es limitada, puede ser preferible una bomba comercial. [Manual de la bomba de ariete hidráulica] Si se utiliza agua limpia, el mantenimiento solo se requiere después de varios años. [9]

Síntomas/Posibles causas de mal funcionamiento

Adaptación de "USO DE ACERROS HIDRÁULICOS EN NEPAL: Guía para su fabricación e instalación"
(Libro disponible gratuitamente en UNICEF Box 1187, Katmandú, Nepal).

1. Ruido metálico fuerte proveniente de la bomba / Ausencia de aire en la cámara. Se debe detener la bomba y vaciar la cámara de aire para su mantenimiento. Compruebe si hay fugas de aire.

2. La válvula de impulso no funciona/Compruebe si hay residuos. Compruebe que la válvula de impulso esté bien asentada; debe poder moverse libremente.

3. La válvula de impulso funciona de forma intermitente/Esto suele indicar la presencia de aire en la tubería de impulsión. Compruebe que la boca de la tubería de impulsión esté sumergida en agua. Drene el aire atrapado.

4. La bomba está funcionando, pero no hay agua en el punto de suministro. Asegúrese de que la válvula de compuerta de suministro esté abierta y de que no haya ninguna obstrucción ni bloqueo de aire.

5. La válvula de impulso permanece abierta/No hay suficiente agua en la tubería de impulsión, hay demasiado peso en la válvula de impulso o hay un problema con la válvula de suministro.

6. Golpes irregulares o ruidos extraños/fugas/aire en el tubo de impulsión. No hay suficiente agua por encima del tubo de impulsión.

Alternativas

Otras alternativas de bombas sostenibles incluyen:
bombas de gravedad W , bombas de viento W , bombas de pedal , bombas de rosas.

Referencias


Datos de la página
ODS
Autores
LicenciaCC-BY-SA-3.0
IdiomaInglés (en)
TraduccionesUzbeko , francés , indonesio , español
Relacionado4 subpáginas , 7 páginas enlazan aquí
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Creado2 de septiembre de 2009 por Stefan Geiger
Última edición28 de noviembre de 2025 por el script de mantenimiento
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