Descripción del sistema de bombeo

El sistema de bombeo está formado por las bombas y la conducción que alimenta a las distintas áreas del laboratorio. A continuación, se describe cada una de ellas.

Bombas

Las características de las bombas sumergibles, instaladas todas ellas en paralelo, son:

• Caprari modelo KCM150NA 75 l/s a 21,5 m

• Caprari modelo KCM250ZA 120 l/s a 10,8 m

• Espa modelo DCM200-6090C 110 l/s a 5,2 m

Cada una de ellas cuenta con un variador de frecuencia, lo que amplía las posibilidades de regulación del conjunto. Todo ello se ha integrado en un sistema automatizado de control.

Una única conducción recoge las tres bombas y conecta a los dos depósitos, cada uno de ellos situado a distinto lado de las bombas, más las 7 tomas previstas para la realización de ensayos en modelo reducido.

El depósito 2 puede alimentarse a su máxima capacidad (90 l/s) con la utilización únicamente de la bomba DCM200-6090C. Por tanto, en la tubería principal y a ambos lados de la toma de esta bomba se han dispuesto sendas válvulas de corte que permiten independizar los ensayos realizados a través del depósito 2 del resto de la tubería, o bien añadir el caudal de esta bomba a la alimentación al depósito 1 y las 7 tomas de la tubería principal.

Para la realización de los ensayos utilizando los depósitos se cuenta con un medidor de nivel en cada uno de ellos conectado al sistema de control que regula la frecuencia del variador para asegurar un nivel igual al labio de los vertederos dispuestos en el interior de los propios depósitos destinados a disminuir las variaciones debidas al propio sistema de control de la regulación.

Para la mayoría de los ensayos realizados en el laboratorio la bomba DCM200-6090C es la más adecuada, pudiendo sumarse con facilidad los caudales aportados por la bomba KCM250ZA cuando se requiere un incremento importante del flujo en circulación. La bomba modelo KCM150NA puede aportar algo más de caudal pero funcionando alejada de su punto de funcionamiento óptimo. Su instalación se realizó con la finalidad de cubrir ensayos en presión con un caudal menor, no para ser compatible con los ensayos a los que están destinados las otras dos bombas.

Conducción de alimentación de los modelos

La conducción se compone de diferentes tipos de pieza que se describen a continuación:

• Tramos rectos de acero soldado en espiral de 500 mm de diámetro interior y de 4 mm de espesor.

• Codos a 90 grados de acero de 500 mm de diámetro interior cuyo radio a eje es de 0,762 m (1,5 veces el diámetro exterior) y de 8 mm de espesor.

• Codos a 45 grados de características similares a los de 90 grados.

• Tés de acero con 500 mm de diámetro interior en todas sus salidas y 4 8 mm de espesor.

Existen además tramos de pequeña longitud con diámetros inferiores a la salida de las bombas. Las uniones entre las piezas son en su mayoría por soldadura, aunque en algunos puntos del trazado se han colocado pares bridas soldadas a sus respectivos extremos y atornilladas entre sí. Se ha escogido un trazado que maximice el espacio disponible y que permita suministrar agua a las diferentes zonas destinadas a la realización de ensayos, como muestra la figura 3.

Para la alimentación de los modelos con menor caudal a través de la tubería de 500 mm se ha realizado un bypass que permite dirigir los caudales directamente por la tubería de 500 mm provista de un caudalímetro fijo o por una tubería de 300 mm con otro caudalímetro fijo. De esta forma pueden mantenerse reducido el error relativo de la medida cuando el flujo en circulación es pequeño. Ambos caudalímetros están conectados al sistema de control que regula automáticamente la apertura de una u otra rama del bypass en función de los caudales demandados en las bocas en funcionamiento.

La figura siguiente muestra la distribución de caudales de alimentación a la zona de ensayos

Para estudiar las posibilidades de alimentación de la tubería de 500 mm se ha realizado un modelo en EPANet 2.0 distribuido por la Environmental Protection Agency estadounidense. Un esquema de este modelo se muestra en la siguiente figura para una de las bocas de alimentación abiertas.