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COMPUERTAS
Las compuertas fabricadas por HIDROMETÁLICA son equipos diseñados para impedir elpaso de un fluido por cualquier vía. Las distintas compuertas que HIDROMETÁLICA fabrica son:
COMPUERTAS
DE CANALA 3 ARISTAS
DE NIVEL
DE ALIVIADERO O VERTEDERO
AGUAS ABAJO
AGUAS ARRIBA
MÓDULOS DE MÁSCARA
DE CONTRAPESOMANUAL
MOTORIZADA
TAINTOR
DE HUSILLO
MANUALDIRECTA
CON REDUCTOR
ELÉCTRICA
MOTORIZADA
HIDRÁULICA O
NEUMATICA
SERVOMOTORIZADA
COMPUERTAS
MURAL
A 3 ARISTAS
(cuando esté
asegurado
el nivel por
debajo
del borde
superior)
DE NIVEL AGUAS ABAJO
DE CLAPETAMANUAL
MOTORIZADA
TAINTOR
A 4 ARISTAS DE HUSILLO
MANUALDIRECTA
CON REDUCTOR
ELÉCTRICA
MOTORIZADA
HIDRÁULICA O
NEUMÁTICA
SERVOMOTORIZADA
ATAGUIAS (PARA CIERRE HIDRAULICO DURANTE LA EJECUCION DE LA OBRA CIVIL)
COMPUERTAS
ESPECIALES
BUREAU
MARIPOSA
Codificación y accionamiento de las compuertas de HIDROMETÁLICA
Esta clasificación está basada fundamentalmente en la localización de la compuertarespecto a la carga de agua que recibe, no obstante talleres HIDROMETALICA no la limita, yaque está en condiciones de estudiar y construir cualquier tipo de compuerta.
Como sistemas de accionamiento de las compuertas, se puedenutilizar los siguientes:
• Manual
• Eléctrico por motorreductor
• Eléctrico por servomotor
• Neumático o hidráulico
COMPUERTA CANAL DE HUSILLO MANUAL
COMPUERTA CANAL DE HUSILLO ELECTRICA
CCHM
CCHE
COMPUERTA CANAL TAINTOR CCTA
COMPUERTA CANAL DE NIVEL ALIVIADERO
COMPUERTA CANAL DE NIVEL AGUAS ARRIBA
COMPUERTA CANAL DE NIVEL AGUAS ABAJO
COMPUERTAS CANAL MODULO MASCARA
CCNV
CCNA
CCNB
CCNM
COMPUERTA CANAL DE CONTRAPESO MANUAL
COMPUERTA CANAL DE CONTRAPESO MOTORIZADO
CCCM
CCCE
COMPUERTA MURAL DE HUSILLO MANUAL
COMPUERTA MURAL DE HUSILLO ELECTRICA
CMHM
CMHE
COMPUERTA MANUAL TAINTOR CMTA
COMPUERTA MURAL DE NIVEL AGUAS ABAJO CMNB
COMPUERTA MURAL DE CLAPETA MANUAL
COMPUERTA MURAL DE CLAPETA MOTORIZADA
CLAM
CLAE
COMPUERTA ATAGUIA ATA
COMPUERTA BUREAU
COMPUERTA MARIPOSA
CEB
CEM
ACCIONAMIENTO MANUAL
El accionamiento se realiza a través de una tuerca de bronce, un husillo con roscatrapecial y un volante de maniobra cuyas características técnicas se describen en el diseño delas compuertas; también incluye rodamientos de bolas y casquillos de bronce o nylon. Esteaccionamiento en las compuertas de un solo husillo puede ser directo o bien mediantereductor y rodamientos axiales de bola o de rodillo. En el caso de compuertas con dos husillos,el volante accionará dos reductores y se instalará una caja de reenvío.
ACCIONAMIENTO POR MOTORREDUCTOR
El motorreductor irá en función de las dimensiones y presión hidráulica en lacompuerta. Dará una velocidad optima que produzca un mínimo desgaste del husillo en lasubida de la compuerta (0.03 m/min). El accionamiento eléctrico irá acompañado de unlimitador de par electrónico para evitar sobreesfuerzos, y dos finales de carrera.En compuertas de un husillo el motorreductor se acoplará directamente, en compuertas de doshusillos se colocará en el extremo o en el centro de la compuerta y siempre acompañado dedos reenvíos. Llevará además un volante de emergencia manual.
ACCIONAMIENTO POR SERVOMOTOR
En el servomotor irán alojados final decarrera y limitador de par, y mecanismo deregulación de la compuerta lo que permitirá regularlos niveles. La posición del servomotor irá enfunción del número de husillos al igual que elmotorreductor.
ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO O NEUMÁTICO
Mediante cilindros neumáticos o hidráulicos,sólo tienen aplicación en compuertas de un solohusillo. El vástago se une directo a la tajadera y elcilindro se ancla al puente de la compuerta. Elsistema será de apertura todo-nada.
Recomendaciones en las compuertas de canal
910
8
6
7
4
5
2
3
1
1,5
0,90,80,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,20,2 0,3 0,4 0,5 1 432 5 10 15
LUZ LIBRE m (L)
CA
RG
A D
E A
GU
A M
ÁX
IMA
m (
H)
En las zonas indicadas fuera de serie las compuertas resultan desproporcionadas de dimensiones, siendo conveniente instalar dos compuertas en la zona 2 o bien compuertas mural en la zona 1 cuando se indican dos tipos en la misma zona, la elección del tipo más conveniente se hará según condiciones de servicio o economía. Las compuertas TAINTOR no indicadas en el gráfico pueden aplicarse siempre que sus dimensiones L y H no sean inferiores a 2 m.
Compuertas con tablero chapa deslizantes accionadas por husillo
Compuertas con contrapeso, rodillos de desplazamiento y accionadas por cadenas GALLE
Compuertas con contrapeso rodillos desplazamiento y accionadas por cadenas GALLECompuertas vagón y rodillos de desplazamiento
Compuertas con tablero reforzado y rodillos de desplazamiento
Compuertas con tablero reforzado por perfiles y deslizantes
Compuertas vagón y rodillos de desplazamiento
Cálculo de una compuerta
L = luz libre del vano en metros
H = carga máxima de agua en metros
Ph = presión hidráulica sobre el tablero en Kg
Para compuerta plana con tablero de chapa reforzado y rodillos de desplazamiento:
Ph = 500 ( L + 0,08) 𝐻2
Para el resto de compuertas de planas y tajaderas:
Ph = 500 x L x 𝐻2
DIMENSIONES DE LAS RANURAS A PREVER EN EL CANAL
TIPO DE COMPUERTARANURAS LATERALES mm RANURA INFERIOR mm
ANCHO PROFUNDIDAD ANCHO PROFUNDIDAD
TAJADERA 150 100 150 100
COMPUERTA DE CHAPA DESLIZANTE 200 150 200 150
COMPUERTA DE CHAPA CON RODILLOS 300 200 300 200
TIPO DE
COMPUERTA
PRESION
HIDRÁULICA
RANURAS LATERALES mm RANURA INFERIOR mm
ANCHO PROFUNDIDAD ANCHOPROFUNDIDA
D
COMPUERTA CON
RODILLOS
ACCIONADAS POR
CADENAS GALLE Y
CONTRAPESOS
Hasta 4400 KG 800 300 800 250
4400 A 5200 900 300 900 250
5200 A 9200 1000 300 1000 250
9200 A 15600 1100 350 1100 250
15600 A 30500 1100 400 1100 300
30500 A 50000 1250 450 1250 300
MÁS DE 50000 CONSULTAR DIMENSIONES
MEDIDAS DE CANAL NORMALIZADAS
ANCHURA
m
ALTURA
m
ANCHURA
m
ALTURA
m
ANCHURA
m
ALTURA
m
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.50
0.60
0.70
0.80
1.00
0.70
0.80
0.90
1.00
0.30
0.30
0.40
0.50
0.70
0.50
0.60
0.70
0.80
1.10
0.70
0.80
0.90
1.00
0.40
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.60
0.70
0.80
0.90
1.20
0.70
0.80
0.90
1.00
Principios de diseño: Compuertas canal de husillo (CCHM/CCHE)
Las partes que componen la compuerta canal de husillo:
• Marco guía: construido en acero inoxidable AISI 316L, sirve como guía al tablerorecibiéndose en obra con hormigón rápido en las ranuras dejadas a tal efecto en el canal. La alturadel marco es aconsejable que sobrepase en 900 mm la cota del piso de maniobra.
• Puente de mecanismo: construido mediante perfiles laminados soldados a la partesuperior del marco en acero A-42b. en él se situaran los soportes del accionamiento. Estaráconstituido por un bastidor de perfiles laminados UPN, donde se acoplarán los reenvíos en su caso yla transmisión necesaria para accionamiento desde un lateral en el caso de dos husillos.
• Tablero de compuerta: construido en chapa de acero galvanizado de espesorescomprendidos entre 5 y 8 mm y con los refuerzos necesarios en perfiles laminados soldados a lachapa y calculados para resistir la máxima presión hidráulica. En la parte central superior llevarásoldado el alojamiento para la tuerca que da movimiento al tablero. En el centro y en toda sulongitud llevará soldado el tubo de protección del husillo.
• Guías de deslizamiento: de polietileno de baja densidad, producto autolubricantecon muy buenas condiciones de deslizamiento. Se sitúan en los bordes del tablero y se muevensolidarias a este a través del marco que hace de guía efectuando el deslizamiento transversal ylongitudinal.
• Juntas de estanqueidad: el cierre se realiza mediante pletinas de latón,complementado con el perfil de goma hueca de Neopreno 50- 60 gr. Shore A en los laterales y parteinferior.
• Cuñas de apriete: regulables para un perfecto acoplamiento, fabricadas en latón yatornilladas al tablero y al marco.
• Mecanismo de accionamiento: formado por husillo, tuerca, volante, columna demaniobra y reenvíos. El husillo está construido en rosca trapecial DIN 109 y acero inoxidable AISI316L o acero F-112 de diámetro en función de la longitud de forma que se limite la flecha a 1/1000de la longitud. Lleva en su parte superior una zona mecanizada para acoplar el soporte del volante.Se montan dos husillos a partir de un ancho de compuerta superior a 1,20 m. la tuerca se fabrica conmaterial de bronce para el accionamiento del husillo. Estas irán alojadas en la parte superior deltablero o del puente (columna) dependiendo de si el husillo es ascendente o fijo. El volante estáconstruido en fundición, en él irá alojado un soporte con rodamientos que mejora sumaniobrabilidad.
• Reenvíos: son cajas herméticas donde se alojan un conjunto de engranajes de piñóny corona cónicos, rodamientos árboles, etc. Que convierten el movimiento vertical en horizontal. Semontan en las compuertas de doble husillo dependiendo del esfuerzo necesario de maniobra. Larelación piñón corona será de 1:2 para reducir el par necesario en la punta de maniobra.
Área de aplicación de compuertas tajaderas planas
CA
RG
A D
E A
GU
A e
n m
(H
)
0
0
0
0
0
0
0 000
P = 3000 kg
P = 2000 kg
P = 1000 kg
Tajaderas de chapa
Tajaderas de chapa reforzada
Reforzadas con rodillos
0
Compuertas de grandes dimensiones
LUZ LIBRE DE LA COMPUERTA en m (L)
Características técnicas: Compuertas canal de husillo
HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la ComunidadEuropea “Máquinas 89/395/CEE”, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas91/368 y 93/44, una gran variedad de COMPUERTAS CANAL.
Compuerta cuadrada
MODELO A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Ф K (mm) H (mm)
CCHM-4
CCHE-4450 450 570 1005 300 1640
CCHM-5
CCHE-5500 500 620 1105 300 1790
CCHM-6
CCHE-6600 600 720 1305 300 2090
CCHM-7
CCHE-7700 700 520 1505 300 2390
CCHM-8
CCHE-8800 800 920 1705 400 2695
CCHM-9
CCHE-9900 900 1020 1905 400 2995
CCHM-10
CCHE-101000 1000 1120 2105 400 3295
CCHM-11
CCHE-111100 1100 1220 2305 400 3295
CCHM-12
CCHE-121200 1200 1320 2505 400 3895
Compuerta rectangular vertical
MODELO A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Ф K (mm) H (mm)
CCHM-13
CCHE-131300 1300 1420 2720 500 4215
CCHM-14
CCHE-141400 1400 1520 2920 500 4495
CCHM-15
CCHE-151500 1500 1620 3120 500 4795
CCHM-16
CCHE-161600 1600 1720 3350 600 5155
CCHM-17
CCHE-171700 1700 1820 3550 600 5455
CCHM-18
CCHE-181800 1800 1920 3750 600 5755
CCHM-19
CCHE-191900 1900 2020 3950 700 6055
CCHM-20
CCHE-202000 2000 2120 4150 700 6355
MODELO A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Ф K (mm) H (mm)
CCHM-4
CCHE-4450 675 570 1455 300 2090
CCHM-5
CCHE-5500 750 620 1605 300 2290
CCHM-6
CCHE-6600 900 720 1905 300 2690
CCHM-7
CCHE-7700 1050 520 2205 300 3090
CCHM-8
CCHE-8800 1200 920 2505 400 3495
CCHM-9
CCHE-9900 1350 1020 2805 400 3895
CCHM-10
CCHE-101000 1500 1120 3105 400 4295
CCHM-11
CCHE-111100 1650 1220 3405 400 4695
CCHM-12
CCHE-121200 1800 1320 3705 400 5095
CCHM-13
CCHE-131300 1950 1420 4020 500 5515
CCHM-14
CCHE-141400 2100 1520 4320 500 5895
CCHM-15
CCHE-151500 2250 1620 4620 500 6295
MODELO A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Ф K (mm) H (mm)
CCHM-4CCHE-4
600 450 720 1005 300 1640
CCHM-5CCHE-5
665 500 785 1105 300 1790
CCHM-6CCHE-6
800 600 920 1305 300 2090
CCHM-7CCHE-7
930 700 1050 1505 300 2390
CCHM-8CCHE-8
1070 800 1190 1705 400 2695
CCHM-9CCHE-9
1200 900 1320 1905 400 2995
CCHM-10CCHE-10
1330 1000 1450 2105 400 3295
CCHM-11CCHE-11
1465 1100 1585 2305 400 3295
CCHM-12CCHE-12
1600 1200 1720 2505 400 3895
CCHM-13CCHE-13
1730 1300 1850 2720 500 4215
CCHM-14CCHE-14
1860 1400 1980 2920 500 4495
CCHM-15CCHE-15
1995 1500 2115 3120 500 4795
Compuerta vagón sobre ruedas o rodillos
Cuando las cargas de agua son elevadas y las áreas de las compuertas son grandes,las fuerzas que confluyen en las guías de apoyo de las compuertas hacen que en el proceso dedeslizamiento del tablero, la fricción sea elevada y por tanto se precisen mecanismos deaccionamiento costosos y robustos. Para reducir esta fricción se montan las compuertas sobreruedas y sus ejes van solidarios a esta. La estanqueidad de la compuerta se consiguemediante sellos de goma. Generalmente se diseñan para que cierren por su propio peso, paraello el peso sumergido ha de ser menos un 25 % superior a las fuerzas de fricción. Si aúnlastrando la compuerta no se vencen las fuerzas de fricción, es interesante utilizar rodillosguía de fundición montados sobre cojinetes de bronce y eje de acero inoxidable.
Estructuralmente los rodillos tienen un comportamiento mejor que las ruedas, yaque se anulan el momento y el cortante que se produce en los ejes de aquellas, además elapoyo sobre rodillos es casi continuo. La compuerta montada sobre rodillos consiste en unahora de acero nervada en cuyos bordes laterales verticales existen pistas por las cuales sedesplaza una cadena sin fin de rodillos, unidos entre ellos por pletinas. El tiro de la misma sepuede hacer por cadenas Galle o cables de acero trenzado con contrapesos, y también poruno o dos husillos con cabezal desmultiplicador.
Esquemas de distintos tipos de compuertas canal de husillo
Compuertas-tajaderas de tablero deslizante accionadas por husillo
L
Lh
Hp
=2b
(mín
)
0,9
0
Compuertas-tajaderas de tablero deslizante accionadas por dos husillos
0,9
0
Lh
Hp
=2b
(mín
)
H Hc
b=1
,1H
(máx
:H+0
,20
)
Hm
=2b
(mín
)
Compuertas-tajaderas de tablero reforzado accionadas por un husillo
Compuertas-tajaderas de tablero reforzado accionadas por dos husillos
Reenvio Reenvio
Compuertas-tajaderas de tablero reforzado y rodillos de desplazamiento accionadas por un husillo
Compuertas-tajaderas de tablero reforzado y rodillos de desplazamiento accionadas por dos husillos
Compuertas vagón de tablero reforzado y rodillos de desplazamiento accionadas por cadenas o cables
Compuertas tajaderas de chapa con asas
MODELO A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Ф K (mm) H (mm)
CCCM-8
CCCE-81070 800 1190 1705 400 2695
CCCM-9
CCCE-91200 900 1320 1905 400 2995
CCCM-10
CCCE-101330 1000 1450 2105 400 3295
CCCM-11
CCCE-111465 1100 1585 2305 400 3295
CCCM-12
CCCE-121600 1200 1720 2505 400 3895
CCCM-13
CCCE-131730 1300 1850 2720 500 4215
CCCM-14
CCCE-141860 1400 1980 2920 500 4495
CCCM-15
CCCE-151995 1500 2115 3120 500 4795
Características técnicas: Compuertas canal contrapeso (CCCM/CCCE)
Son compuerta planas accionadas por cadenas Galle o cables cuyo objetivo es disminuir el esfuerzo de apertura gracias a los contrapesos instalados. Su accionamiento puede ser manual (CCCM) o motorizado (CCCE).
Compuertas de contrapeso manuales y rodillos de desplazamiento accionadas por cadenas o cable
Compuertas de contrapeso motorizadas
Compuertas contrapeso marco prolongado cuando el piso maniobra no tiene altura suficiente
Características técnicas: Compuertas canal tipo TAINTOR (CCTA)
Las compuertas tipo Taintor son compuertas lisas con forma de sector circular que giranalrededor de una articulación, por medio de unos brazos radiales fijados al tablero para transmitirla presión del agua a la estructura. La cara o tablero que hace frente a la presión del agua es unsegmento cilíndrico de radio constante. El radio de la chapa del tablero suele ser 12 ó 1.5 veces laaltura de la compuerta. Generalmente el eje de giro se sitúa por encima de la máxima lámina deagua, aunque también puede situarse debajo.
Placaempotrada
Articulacionesbrazos
Forro enlos brazos
Forro en los brazos
Brazo
Costillas Banda guía(empotrada)
Cierre lateral
Placaempotrada
Rodadurade fijación
Tablero
Brazo
Forro delantero
Forro trasero
Cierres laterales
Cogida cableelevación
Rodillosde fijación
Rodillosde fijación Brazos (Forrados
con chapa de 3 mm)
Celosíaen brazos
Articulación
Placa de cogida Marcolateral
Cierre interior
Forrotrasero
Forrodelantero
Doble juntade goma
Cierre inferior
Cierres laterales
Marcoinferior
Pletinas desujeción
Forrolateral
Marcolateral
Forrotrasero
Doble juntade goma
Principios de diseño: CCTA
El armazón está generalmente compuesto por dos travesaños radiales, una estructurageneratriz al forro en perfiles laminados de acero, perfiles laminados curvados perpendiculares alos anteriores y una chapa formando el tablero o forro de la compuerta. El armazón se sujeta ados brazos radiales que se apoyan en articulaciones de soporte fijadas a la obra civil por pernosde anclaje. El armazón con los dos brazos laterales forma un pórtico rígidamente fijados de modoque si uno alabea el otro tuerce lo que hace que se preste mayor atención al diseño y cálculo deeste tipo de compuertas, operación llevada a cabo con rigor en Talleres HIDROMETALICA. Encompuertas de rebosamiento los brazos no se construyen en pórticos o celosías de perfileslaminados, sino que para evitar la acumulación de residuos, se forran como armazones plano. Lasarticulaciones de soporte pueden ser de tipo cilíndrico, cónico o esférico. Las articulaciones detipo cónico se emplean para compuertas de tamaño medio o grande que trabajan con cargasmedias a altas.
La articulación esférica permite que la compuerta gire sin producir esfuerzos en lossoportes, utilizándose donde existe una sujeción firme de los travesaños. El componente fijo de laarticulación de soporte lleva ranuras y guías alojadas en el hormigón. Las juntas de estanqueidadlaterales están compuestas por bandas de latón mecanizado o materiales sintéticos, dispuestas alo largo de un arco. La junta de fondo tiene una especial atención al tener en cuenta la inclinaciónde la chapa del forro. Las compuertas Taintor pueden estar accionadas por Tornos eléctricoscadenas Galle o cable de acero o servomotor.
Designación
HIDROMETALICA CCTA-10050-2.5-T 6 S Compuerta Canal Taintor de 1000 mm de luz por500 mm de altura de tablero y un radio de 2500 mm, accionada por tomo o servomotor.
Las compuertas Taintor se fabrican en acero soldado St-37 y acero inoxidable AlSl-3161-y en dimensiones que varían desde 1000x500 a 20000x4000 mm
Cálculo de la presión hidráulica: CCTA
L= luz libre del vano en metros
H= carga máxima de agua en metros
Ph = presión hidráulica sobre el tablero en kg
Eje de giro por encima de la lámina de agua:
Ph= 500xLx𝐻2
Pv = 500xLx(rD-PS-hB+2hA)
P = 𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣2
Eje de giro por debajo de la lámina de agua:
Ph= 500xLx𝐻2
Pv = 500xLx(rD-PA+hB-2hA)
P = 𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣2
Esquemas de distintos tipos de compuertas canal TAINTOR
Compuertas de canal tipo TAINTOR accionadas por motor y cable
Compuertas de canal tipo TAINTOR accionadas por servomotor
Características técnicas: Compuertas canal de nivel (CCNB/CCNA)Entre las soluciones aportadas al problema de reglaje de nivel en las cabeceras de
canales o tramos entre dos esclusas, destacan las compuertas automáticas de regulación de nivelfabricadas por Talleres HIDROMETALICA. Estas compuertas regulan en aguas abajo el nivel delplano aguas arriba y el caudal con independencia de su apertura, y por su robustez actúan comobloque ante cualquier variación de nivel. También mantienen a una cota constante el nivel aguasarriba con independencia del caudal de paso.
La ausencia de elementos eléctricos o servomotor dan una notable calidad, sensibilidady fiabilidad de funcionamiento por lo que son ideales en la hidráulica de canales. Por ser radial suesfuerzo de elevación es realmente menor que otro tipo de compuertas, y su izado rápidomerced al contrapeso.
Funcionamiento: Compuerta de nivel aguas abajo (CCNB)
La compuerta está constituida por un tablero y un flotador rígidamente unidos mediantesoportes o brazos que apoyan en un eje montado sobre cojinetes. El eje se sitúa á una altura enfunción del nivel regulado y mediante el contrapeso o lastrado se ajusta la posición del centro degravedad. Al producirse una variación de la carga en el canal AGUAS ARRIBA, aumentando el nivelde agua, el flotador sube por el principio de Arquímedes ejerciendo un par de fuerzas sobre lacompuerta y la cierra. Disminuyendo a la vez el nivel del agua en el canal. En la compuerta denivel se desarrollan dos pares de fuerzas, por un lado el par del flotador y por otro el par del pesopropio de la compuerta que se opone a aquél, para cualquier posición del tablero cuando el nivelaguas abajo esté a la cota del eje de giro. Al contrario si el nivel de aguas abajo disminuye, lacompuerta va abriendo y sigue la maniobra hasta que el nivel haya vuelto a la cota del eje de giro.
γ = PESO ESPECIFICOR= RADIO DEL TABLEROr = RADIO DEL FLOTADORα = ANGULO DE APERTURAP = PESO DE LA COMPUERTAm = DISTANCIA AL C.D.G
Par flotador:
Pf= 1/3 γ (R^3-r^3)·senαPAR PESO COMPUERTA:Pp= P m senα
Equilibrio:
Pf = Pp1/3·γ·(R^3-r^3)·senα = P m senα
Principios de diseño: CCNB
La parte activa de cada compuerta está constituida únicamente por un sistema móvilarticulado alrededor de un eje horizontal y perpendicular al flujo, comprendiendo:
• Tablero cilíndrico de sección trapecial con bastidor rígido y con flotadorcolocado en el extremo del eje.
• Contrapesos de equilibrado.
El flotador se instala en un pozo fijo que se comunica con el canal mediante un conductoque permite amortiguar las basculaciones debidas a la corriente aguas abajo, lo que favorece laestabilidad del sistema.
Se ejecuta con chapas, tubos y perfiles laminados de acero A-42b con tratamientoanticorrosivo. Para evitar bloqueos se debe prever una holgura en posición cerrada, entre lasaristas laterales del tablero y los cajeados del vano.
Características dimensionales: Compuertas de nivel aguas abajo
Se caracteriza por dos dimensiones: el radio exterior ( r) del flotador y la anchura delfondo del canal (b) ambos en centímetros. Se tendrá en cuenta que las compuertas sean de alta ode baja carga, la diferencia estriba en que las de baja carga tienen el tablero más ancho pero demenor altura. El ábaco de pérdidas de carga permite dimensionar las compuertas en función delcaudal máximo (Qm), carga mínima (Jm), carga máxima (JM) para Q = 0 carga máxima (JM) paraQm. La elección de la compuerta debe cumplir:
• Pérdida de carga inferior a la carga mínima para Qm• Carga máxima admisible para la compuerta, incluso para Qm.
Nivel aguas abajo máx
Nivel aguas abajo mín
JM
Jm
Nivel aguas arriba mín. para Qmáx
ALTA CARGABAJA CARGA Salvo superposición con alta carga
Nivel aguas arribas para Q=O
Car
ga m
ínim
a= p
érd
ida
Car
ga t
ota
l en
co
mp
uer
ta
incl
uye
nd
o a
cuer
do
co
mp
uer
ta c
anal
Eje de giro
Car
ga m
áxim
aD
ecre
men
to
Nivel aguas abajo regulado para Q=0
Nivel aguas abajo regulado para Q=máximo
Las pérdidas de carga indicadas en el ábaco se entienden aguas arriba y aguas debajo de un canal que tenga la misma sección que la compuerta
Ningún punto de funcionamiento (Q/J) de una compuerta debe encontrarse a la derecha de la línea que lo caracteriza
Ventajas y ejemplos de uso: Compuertas de nivel aguas abajo (CCNB)
• No se requiere ninguna fuerza motriz exterior para la maniobra• La precisión del nivel regulado es absoluta con un buen equilibrado del lastre• Los sólidos circulan libremente pasando por debajo del tablero• Un canal largo se puede dividir en tramos sucesivos mediante compuertas de maneraque si aumenta el caudal aguas abajo se abrirán sucesivamente empezando por las deaguas abajo.• Permite un funcionamiento totalmente automático del canal• Asegura un ahorro importante de agua• Permite una distribución flexible de caudales sin programación previa• Alimentación de un canal secundario ubicado en la sección inmediatamente aguas abajode la compuerta• Asociación con módulos de máscara para establecimiento de caudal constante• Equipado de rompecargas en las lomas de agua de canales.
MODELO L (cm) b (cm) H (cm) e (cm) g (cm)
CCNB-1 138.5 106 96 125 56
CCNB-2 180 132 121 160 71
CCNB-3 221 170 153 200 90
CCNB-4 236 190 135.5 224 100
CCNB-5 277.5 212 192 250 112
CCNB-6 296 236 170 280 125
CCNB-7 350.5 265 240 315 140
CCMB-8 374.5 300 216 355 160
CCNB-9 393 300 270 355 160
CCNB-10 422.5 335 243 400 180
CCNB-11 445 335 305 400 180
CCNB12 476.5 375 270 450 200
CCNB-13 502.5 375 340 450 200
CCNB-14 527 425 304 500 224
CCNB-1 5 553.5 425 384 500 224
CCNB-16 590.5 475 340 560 250
CCNB-17 621.5 475 430 560 250
CCNB..18 666 530 380 630 280
CCNB-19 701.5 530 480 630 280
CCNB-20 748.5 600 425 710 315
L
H
b
g
e
b
Compuertas canal de nivel aguas abajo normalizadas
MODELO
ALTA
CARGA
BAJA
CARGADIMENSIONES
JMr b r b A B C D E F R
CCNB-1 56 106 164 135 121 90 102 62 90 40
CCNB-2 71 132 205 165 155 110 127 78 112 50
CCNB-3 90 170 258 205 195 135 158 100 140 63
CCNB-4 90 190 280 200 216 130 180 100 160 35.5
CCNB-5 110 212 392 055 250 175 202 190 180 80
CCNB-6 110 236 415 245 280 165 225 190 200 45
CCNB-7 140 265 462 325 315 215 252 210 224 100
CCNB-8 140 300 492 315 355 205 282 210 250 56
CCNB-9 160 300 515 360 355 240 282 233 250 110
CCNB-10 160 335 548 350 400 230 315 233 280 63
CCNB-11 180 335 569 410 400 270 315 254 280 125
CCNB-12 180 375 609 400 450 260 355 254 315 70
CCNB-13 200 375 629 450 450 300 355 274 315 140
CCNB-14 200 425 674 440 500 290 400 274 355 80
CCNB-15 220 425 702 510 500 340 400 302 355 160
CCNB-16 2200 475 752 495 560 325 450 302 400 90
CCNB-17 250 475 781 560 560 380 450 331 400 180
CCNB-18 250 530 831 545 630 365 500 331 450 100
CCNB-19 280 530 530 640 630 430 500 360 450 200
CCNB-20 280 600 925 615 710 405 565 360 500 110
MODELO g i min l m n o p q
RENURA
LATERAL
RANURA
FONDO
ANCHO PROF ANCHO PROF
CCNB-1 56 45 70.5 62 20 80 18
15 15 20 15CCNB-2 71 56 86 78 26 100 20
CCNB-3 90 71 107 97 32 125 25
CCNB-4 100 40 125 97 32 125 25
CCNB-5 12 90 141 120 40 50 160 40
20 15 30 15
CCNB-6 25 50 156 120 40 35 160 40
CCNB-7 140 110 175 160 40 55 200 50
CCNB-8 160 63 192 160 40 35 200 50
CCNB-9 160 125 192 173 40 40 224 50
CCNB-10 180 71 215 173 40 40 224 50
CCNB-11 180 140 215 194 40 45 250 60
CCNB-12 200 80 243 194 40 45 250 60
CCNB-13 200 160 243 214 40 55 280 70
CCNB-14 224 90 275 214 40 55 280 70
CCNB-15 224 180 275 242 50 60 315 80
CCNB-16 250 100 313 242 50 60 315 80
CCNB-17 250 200 313 271 50 70 355 90
CCNB-18 280 110 353 271 50 70 355 90
CCNB-19 280 220 353 300 50 75 400 100
CCNB-20 315 125 388 300 50 75 400 100
Funcionamiento: Compuerta de nivel aguas arriba (CCNA)
Las compuertas de nivel aguas arriba HIDROMETALICA son ideales para el control decrecidas en canales, para la protección de márgenes y para la irrigación. Se colocan a través deuna comente de agua para mantener de forma automática y sin mecanismos, la cota constanteaguas arriba sin preocupar el caudal La compuerta se va elevando a medida que el caudal crece,produciendo una pérdida de carga reducida para caudal máximo.
Se emplean para aprovechamiento de tomas de aguas permitiendo conducir el caudalderivado aún más lejos. También para mantener el nivel controlando la salida de agua en balsas olagunas, proteger las márgenes en épocas de fuertes lluvias o crecidas. Las ventajas de este tipode compuerta son su sistema formado por una única pieza móvil sin mecanismos, baja pérdida decarga, no retiene sólidos, aprovecha la energía del agua y amplia gama de dimensiones.
La única parte móvil está constituida por una armadura rígida unida al tablero cilíndrico,que se encuentra dotado de un flotador y dos contrapesos para equilibrado. El empuje del aguapasa por el eje de giro de la compuerta, por tanto no afecta al equilibrio. Sin embargo merced a laforma en sector del flotador y a la colocación de los contrapesos, el c.d.g. se sitúa de forma queel par de fuerzas generados por el empuje y el peso de la compuerta (F y P) son iguales yopuestos para cualquier posición de la compuerta cuando el nivel aguas arriba está a la cota deleje de giro. Si el nivel aguas arriba sube, la compuerta abre pues el empuje supera al peso de lamisma, y viceversa. En un canal que funcione a la demanda por aguas arriba, las compuertas sesituarán a la salida de derivaciones importantes, si además se precisa realizar tomas a caudalconstante se situarán módulos de máscara, cuando se permita por la variación de nivel del agua.Cuando los caudales son importantes las compuertas se colocan en paralelo lo que permite unmovimiento sincronizado de los tableros por igualdad de las condiciones hidráulicas.
Características dimensionales: Compuerta nivel aguas arriba
Decremento (J) = Qmín aproximadamente 2% del indice de la compuertaEje de giro = QmáxNivel aguas abajo real ≤ Nivel aguas abajo máximoÍndice de la compuerta = Anchura (cm) del plano de agua del canal trapecialQ= Caudal nominalJm = Carga minima disponibleJ≤ Jm con Qmáx
•EJEMPLO:
Q= 2000l/s; Jm = 12 cm. Se elige la compuerta HIDROMETÁLICA CCNA-265 cuya J=10.5cm. Si estuviese aguas arriba de un salto se elige como suficiente la compuerta HIDROMETÁLICACCNA-36, ya que su caudal límite es 2200 l/s > 2000 l/s.
Las compuertas están realizadas en chapa, tubos y perfiles de acero soldados de forma que segarantiza la perfecta forma del cilindro del tablero. La tornillería es de acero inoxidable AISI-316, yla estructura tiene un gran tratamiento anticorrosivo, si bien puede fabricarse en aceroinoxidable.
Compuertas canal de nivel aguas arriba normalizadas
MODELOSECCION COMPUERTA
a b c A B C D E F
CCNA-85 85 45 40 71 51 122 45 33 101
CCNA-95 95 50 45 72 51 123 51 35 111
CCNA-106 106 56 50 73 51 124 58 37 122
CCNA-118 118 63 56 74 51 125 67 42 134
CCNA-132 132 71 63 103 71 174 70 47 153
CCNA-150 150 80 71 104 71 175 81 50 171
CCNA-170 170 90 80 106 71 177 95 60 19
CCNA-190 190 100 90 143 101 244 102 68 214
CCNA-212 212 112 100 145 101 246 117 73 236
CCNA-236 236 125 112 148 101 249 134 85 260
CCNA-265 265 140 125 185 117 301 144 91 303
CCNA-300 300 160 140 188 117 304 166 105 336
CCNA-335 335 180 160 232 145 377 181 112 390
CCNA-375 375 200 180 236 145 381 214 135 430
CCNA-425 425 224 200 290 185 475 234 145 471
CCNA-475 475 250 224 295 185 480 268 170 520
CCNA-530 530 280 250 365 236 601 289 183 540
CCNA-600 600 315 280 371 236 607 333 211 605
CCNA-670 670 355 315 463 298 761 361 233 677
CCNA-750 750 400 355 471 298 769 419 265 762
CCNA-850 850 450 400 530 333 863 481 305 871
Compuertas canal de nivel tipo aliviadero
También denominadas tipo Vertedero, son compuertas que permiten regular el nivel deun canal por rebose superior del agua. El accionamiento de las compuertas puede ser reguladomanualmente mediante husillo o asa o con Motorreductor.
El vertedero regulable manualmente es del tipo guillotina, con lo cual dispondrá deuna zona de recorrido inferior para conseguir la regulación de nivel por rebose en la partesuperior. Marco en perfil especial de goma, ajustable para asegurar estanqueidad.
El vertedero regulable por Motorreductor, también puede serlo por husillo y sucaracterística principal es que el tablero pivota alrededor de un eje acoplado en la parte inferiordel husillo de forma que permite abatir hacia abajo o hacia arriba el tablero permitiendo elrebose superior del agua. Dispone de un entramado metálico superior para paso y colocación delmecanismo, la estanqueidad se consigue mediante juntas de goma deslizantes por chapas dealuminio. La versión motorizada lleva dos finales de carrera que permiten ajustar los nivelesmínimo y máximo del agua.
Esquema de distintos tipos de compuertas canal aliviadero
Compuertas canal de nivel tipo aliviadero de guillotina
Compuertas canal de nivel tipo aliviadero de tablero abatible
MODELOGUILLOTINA ABATIBLE
A (mm) H (mm) A (mm) H (mm)
CCNV-3 300 400
CCNV-5 500 400
CCNV-7 710 400
CCNV-12 1200 500
CCNV- 20 2000 750
CCNV-30 3000 1000
CCNV-40 4000 1250
CCNV-50 5000 1500
Caract. dimens.: Compuertas canal nivel tipo aliviadero normalizadas
Compuertas canal de nivel de módulos máscara
Instalados en canales o acequias permiten suministrar un caudal constante conindependencia de las fluctuaciones aguas arriba, influenciado por el número de compuertasabiertas.
Cada elemento está constituido por una pantalla fija o máscara colocadas sobre un vanoperfilado y soldados a placas laterales verticales, dispone además de una compuerta de pequeñasdimensiones, plana o de sector, que abre o cierra el módulo (todo-nada). Siendo el caudalproporcionado a la anchura de cada módulo, se disponen varios en paralelo, de forma que condiversos anchos se elige el caudal abriendo o cerrando las compuertas correspondientes. Si seañade una segunda máscara fija se consiguen mayores variaciones de nivel aguas arriba. Sefabrican en chapa de acero soldado y protegido contra la corrosión..
Funcionamiento: Compuertas de nivel de módulos máscara
Con nivel bajo aguas arriba, se trata de circulación de agua en un canal sobre un umbral.Cuando el nivel asciende, sube la lámina de agua hasta tocar la máscara con lo cual el agua entraen carga con un coeficiente de caudal bruscamente reducido y una contracción de la lamina deagua cada vez mayor.
El caudal suministrado no va a depender del nivel aguas abajo, ya que la pendiente delumbral está estudiada para provocar un flujo torrencial que produzca corte hidráulico, sinembargo la formación de un resalto permite recuperar el potencial de la lámina y reducir almínimo la pérdida de carga del módulo.
SERIECAUDAL
l/s/dm
Hmín
Q-10%
Hmín
Q-5%
Hnom
Q
Hmáx
Q+5%
Hmáx
Q+10%
dH
Q±10%
dH
Q±5%
Jmín
para
Hnom
Jmín
para
Hmin
Pmín
**
1 M
ASC
AR
A
10 10 13 13.5 17 18.5 20 7 5 6.5 5 16
20 20 20 21.5 27 29.5 31 11 8 10.5 8 25
50 50 37 39.5 50 54.5 58 21 15 19 15 47
100 100 59 62.5 79 86 92 33 23 30 24 75
200 200 94 100 126 137 146 52 37 48 38 118
Q1 Q 2.75* 2.91* 3.68* 4* 4.27* 1.52* 1.09* 1.41* 1.10* 3.45*
2 M
ASC
AR
AS
10 10 13 13.5 17.5 28 31 18 14.5 6.5 5 17
20 20 20 21 28 44 48 28 23 11 8 26
50 50 37 39 51 82 89 52 43 20 15 49
100 100 59 62 81 130 142 83 68 31 24 77
200 200 94 99 129 206 225 131 107 50 38 122
Q1 Q 2.75* 2.88* 3.77* 6.02* 6.58* 3.83* 3.14* 1.45* 1.10* 3.57*
Pérdidas de carga y tolerancias de niveles de módulos máscara
Caract. dimens.: Compuertas canal de nivel de módulos máscara
La elección del aparato depende del Caudal a suministrar y del tipo (series 10, 20, 50 y100 l/s/dm) que determinan la anchura, escalonamiento, pérdida de carga mínima yfluctuaciones de nivel admisibles aguas arriba.
No es aconsejable mezclar, con vistas a lograr un escalonamiento más fino de caudalesimportantes, módulos de series diferentes, ya que la precisión va a depender siempre del módulomayor. El caudal suministrado es aún más constante con un orificio en carga o lámina libre.Aunque sea factible la motorización resulta costosa, cuando realmente la maniobra manual essencilla.
Determinación de la cota de los módulos máscara
Las curvas de funcionamiento permiten averiguar la cota en función de las fluctuacionesde nivel en la toma a equipar. Equipar un canal con un módulo de 2000l/s donde el nivel fluctúaentre + 57.80 y +58.08, la serie 100 con una máscara es la idónea (pérdida de carga mínima 24cm).
Examinando la gráfica para una fluctuación de 28 cm, la cota nominal del aparato sedebe escoger a unos 10 cm por debajo del nivel aguas arriba máximo, o sea , que varíe lo menosposible (±7%).
Compuertas canal de nivel módulos máscara normalizados
SERIE A min B C D E F G K
1 M
ASC
AR
A 10 33 25 9 34 5 45 35 25
20 52 37 10 46 5 57 47 36
50 97 68 16 94 10 103 68 85
100 154 105 25 140 15 146
2 M
ASC
AR
AS 10 35 26 3 36 5 48 49 40
20 54 40 4 54 5 68 70 60
50 100 75 20 115 10 135 105 100
100 158 120 25 170 15 210
MODELO CAUDAL (l/s) ANCHURA (cm)NÚMERO DE COMPUERTAS
5 l/s 10 l/s 15 l/s 30 l/s
CCNM-10-30 30 32 1 1 1
CCNM-10-60 60 63 1 1 1 1
CCNM-10-90 90 94 1 1 1 2
CCNM-10-120 120 125 1 1 1 3
CCNM-10-150 150 156 1 1 1 4
10 l/s 20 l/s 30 l/s 60 l/s 90 l/s
CCNM-20-30 30 16 1 1
CCNM-20-60 60 32 1 1 1
CCNM-20-90 90 48 1 1 2
CCNM-20-120 120 63 1 1 1 1
CCNM-20-150 150 79 1 1 2 1
CCNM-20-180 180 94 1 1 1 2
CCNM-20-210 210 109 1 1 1 1 1
CCNM-20-240 240 125 1 1 1 3
CCNM-20-300 300 155 1 1 1 1 2
CCNM-20-360 360 186 1 1 1 2 2
CCNM-20-420 420 217 1 1 1 3 2
CCNM-20-480 480 247 1 1 1 1 4
MODELO Caudal (l/s) Anchura (cm)NÚMERO DE COMPUERTAS
50 l/s 100 l/s 200 l/s 400 l/s
CCNM-50-500 500 104 2 2 1
CCNM-50-550 550 113 1 1 2
CCNM-50-600 600 124 2 1 2
CCNM-50-650 650 134 1 2 2
CCNM-50-700 700 145 2 2 2
CCNM-50-750 750 153 1 1 1 1
CCNM-50-800 800 164 2 1 1 1
CCNM-50-850 850 174 1 2 1 1
CCNM-50-900 900 185 2 2 1 1
CCNM-50-950 950 194 1 1 2 1
CCNM-50-1000 1000 205 2 1 2 1
CCNM-50-1050 1050 215 1 2 2 1
CCNM-50-1100 1100 226 2 2 2 1
CCNM-50-1150 1150 234 1 1 1 2
CCNM-50-1200 1200 245 2 1 1 2
CCNM-50-1250 1250 255 1 2 1 2
CCNM-50-1300 1300 266 2 2 1 2
CCNM-50-1350 1350 275 1 1 2 2
CCNM-50-1400 1400 256 2 1 2 2
CCNM-50-1450 1450 296 1 2 2 2
CCNM-50-1500 1500 307 2 2 2 2
100 l/s 200 l/s 400 l/s 600 l/s 1000 l/s
CCNM-100-100 1000 105 2 2 1
CCNM-100-110 1100 114 1 1 2
CCNM-100-120 1200 125 2 1 2
CCNM-100-130 1300 134 1 1 1 1
CCNM-100-140 1400 145 2 1 1 1
CCNM-100-150 1500 155 1 2 1 1
CCNM-100-160 1600 166 2 2 1 1
CCNM-100-170 1700 175 1 1 2 1
CCNM-100-180 1800 186 2 1 2 1
CCNM-100-190 1900 195 1 1 1 2
CCNM-100-200 2000 206 2 1 1 2
CCNM-100-210 2100 215 1 2 1 1
CCNM-100-220 2200 226 2 1 2 1
CCNM-100-230 2300 235 1 1 1 1 1
CCNM-100-240 2400 246 2 1 1 1 1
CCNM-100-250 2500 256 1 2 1 1 1
CCNM-100-260 2600 268 2 2 1 1 1
CCNM-100-270 2700 276 1 1 2 1 1
CCNM-100-280 2800 288 2 1 2 1 1
CCNM-100-290 2900 296 1 1 1 2 1
CCNM-100-300 3000 308 2 1 1 2 1
Recomendaciones en las compuertas murales
Cálculo de la presión hidráulica en las compuertas murales
Para el cálculo de la presión hidráulica de una compuerta del tipo mural debemostener en cuenta los siguientes parámetros:
L = luz libre del vano en metrosH= carga máxima de agua en metrosPh = presión hidráulica sobre el tableroH’= carga máxima de agua sobre el centro de la compuertah = altura libre del vano en metros
Para compuerta plana deslizante:
Ph = 1000H`(L+0.05)(h+0.03)
Para compuertas con rodillos de desplazamiento:
Ph = 1000H`(L+0.1)(h+0.05)
Para compuertas tipo bureau:
Ph = 1000H`(L+0.08)(h+0.04)
Para compuertas de pequeños desagües de fondo:
Ph = 1000H`(L+0.025)(h+0.025)
Dimensiones de las ranuras a prever en el muro
TIPO DE
COMPUERTA
PRESIÓN
HIDRAULICA
RANURAS LATERALES (mm) RANURA INFERIOR (mm)
ANCHO PROFUNDIDAD ANCHO PROFUNDIDAD
COMPUERTA
DESLIZANTE
SIN NIVEL DE
AGUA
SUPERIOR AL
PISO DE
MANIOBRA
HASTA
4400Kg350 200 350 150
4400 A 6000 400 200 400 200
6000 A 10000 500 250 500 250
MAS DE 10000 600 300 600 250
Para compuertas deslizantes con nivel de agua superior al piso de maniobra las ranuras deben prolongarse hasta dicho piso
Caract. técnicas: Compuerta mural husillo normalizada (CMHM/CMHE)
Su diseño y construcción son idénticos al de las compuertas de canal de husillo, con laparticularidad de que el cierre ahora se produce a cuatro aristas por regla general y de que sumisión es cerrar conductos de fondo para vaciado de lagunas, balsas, etc. o huecos en pared.
Las formas de accionar la compuerta son idénticas a las de canal, y también puedenrealizarse con dos husillos, con rodillos de desplazamiento, con cuñas de bronce para mayorajuste, etc.
Para compuertas rectangular vertical B = 1,5APara compuertas rectangular apaisada A = 1,33B
Esquema de distintos tipos de compuertas mural de husillo
Compuertas deslizantes accionadas por un husillo
Compuertas deslizantes de pared accionadas por un husillo
Compuertas deslizantes, con el nivel de agua superior al piso de maniobra
Compuertas deslizantes con tapa estanca y rodillos
Compuertas deslizantes de pared con cuña de aprieto
Compuertas mural tipo TAINTOR (CMTA)
Designación
Cálculo de la presión hidráulica
Las compuertas tipo Taintor son compuertas lisas con forma de sector circular que
giran alrededor de una articulación, su diseño y características son idénticos a las de tipo
canal, con la variación de que son de cierre a cuatro aristas.
HIDROMETÁLICA CMTA-10050-2.5-T ó S. compuerta de canal Taintor de 1000mm de
luz por 500 mm de altura de tablero y un radio de 2500mm, accionada por torno o
servomotor.
Las compuertas Taintor se fabrican en acero soldado St-37 y acero inoxidable AISI-316L y en dimensiones que varían desde 1000x500 a 20000x4000 mm.
L= luz libre del vano en metrosH= carga máxima de agua en metrosPh= presión hidráulica sobre el tablero en Kg
Eje de giro por encima de la junta superior:
Ph= 500Lh(2H-h)Pv=500L(rD-PA+h`B+2h´´B-2h´´A)
P= 𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣2
Eje de giro por debajo de la junta superior:
Ph= 500Lh(2H-h)Pv=500L(rD-PA-h`B+2h´´B-2h´´A)
P= 𝑃ℎ2 + 𝑃𝑣2
Esquema de distintos tipos de compuertas mural TAINTOR
Compuertas de mural tipo TAINTOR accionadas por mecanismos laterales
Compuertas de mural tipo Taintor para desagüe de fondo
Compuertas murales de clapeta (CLAM/CLAE)
Las compuertas de clapeta se usan dondequiera que se haga necesario abrir o cerrar
de forma automática un final de conducto o tubo, incluso en el caso de las compuertas
motorizadas, cuando se interrumpa el suministro de energía necesaria para su
funcionamiento, evitando el retomo de aguas.
Existen dos tipos principales de Compuertas Mural de Clapeta, las de accionamiento
manual (CLAM) y las de accionamiento motorizado (CLAE). A su vez pueden ser de sección
cuadrada o circular.
Los mecanismos de accionamiento en las compuertas manuales están formados por
una o dos palancas solidarios al eje de giro de la compuerta que llevan un peso de carga
adecuado al par torsor necesario para accionar la compuerta. El empuje de energía del agua
sobre la compuerta, ayudado por el contrapeso, hace que esta se abra a la vez que el
contrapeso queda cargado con una cantidad de energía, que gracias al sistema de palanca
hace que la compuerta se cierre nuevamente cuando cesa la entrada de flujo.
Las compuertas de contrapeso motorizadas tienen un sistema de frenado transitorio
que se consigue merced a un cilindro conectado a una bomba. Este cilindro también se usa
como mecanismo de apertura.
Funcionamiento: Compuertas murales de clapeta
Compuertas murales de clapeta normalizadas
Asegura el flujo de agua en una dirección oponiéndose al retomo en sentido inverso.Ideal para drenajes, protección contra crecidas, subida de mareas, etc. En las estaciones debombeo asegurando el desagüe de un perímetro, permite reducir la altura de reflujo,oponiéndose a la inversión de las bombas.
Tienen total ausencia de pérdida de carga, ya que no opone freno al flujo normal. Suestanqueidad es efectiva cuando el flujo tiene tendencia a invertirse, es decir, cuando el nivelaguas abajo tiende a elevarse por encima del nivel aguas arriba.
Se construyen en acero y hasta diámetro 250 mm la parte móvil es un disco plano, paradiámetros mayores están formados por fondos estampados toriesféricos que le dan mayorresistencia. La estanqueidad se asegura mediante un cuidadoso mecanizado de las superficies encontacto. Las articulaciones son ejes de acero inoxidable AISI-316.
La protección anticorrosiva se incrementa en ambientes agresivos como el agua de mar,incluso los ejes se colocan en bronce.
Cotas en centímetros.
MODELO DN
CLAPETAOBRA CIVIL
EMPOTRAR BRIDA
A B C D A B C D E F G H I
CLAM-10
CLAE-10100 14 18 11 7 22 23 11 8 16 7 13 10 3
CLAM-15
CLAE-15150 19 25 13 9 29 30 14 10 24 9 17 10 4
CLAM-20
CLAE-20200 25 35 18 11 34 39 18 12 32 11 20 10 5
CLAM-25
CLAE-25250 31 41 20 13 40 46 20 14 40 13 23 10 6
CLAM-30
CLAE-30300 37 41 21 12 45 45 19 10 48 12 26 10 4
CLAM-40
CLAE-40400 48 53 27 16 57 58 23 12 56 16 33 11 4
CLAM-50
CLAE-50500 61 67 33 20 67 70 29 16 68 20 38 13 4
CLAM-60
CLAE-60600 71 79 42 25 78 83 37 20 80 25 45 14 6
CLAM-80
CLAE-80800 93 104 52 32 102 110 45 25 100 32 58 16 8
CLAM-100
CLAE-1001000 117 128 62 40 123 136 54 32 130 40 70 18 10
CLAM-120
CLAE-1201200 136 154 74 50 146 161 62 38 150 50 85 20 12
Compuertas murales de nivel aguas abajo (CMNB)
Mantienen automáticamente a una cota constante el nivel inmediatamente aguas
abajo, cualquiera que sea el caudal. Se colocan en orificios en carga con cierre a cuatro aristas.
Estas compuertas se caracterizan por dos dimensiones: el radio exterior del flotador
en cm, y la sección (s) del vano en dm2. Existen dos subtipos de compuertas, las de alta carga
y las de baja carga. Estas últimas derivan de las anteriores pero tienen un tablero de anchura
doble, resultando un caudal doble para una misma carga de agua o bien para un caudal igual
una pérdida de carga cuatro veces mayor pero con carga máxima admisible dos veces menor.
El ábaco de las pérdidas de carga permite dimensionar las compuertas en función de caudal
máximo (Q,4, carga mínima (Jm) y carga máxima (JM para Q = 0). Se debe escoger la
compuerta de tal manera que para Qmáx, la pérdida de carga sea inferior a la carga mínima
(ningún punto de funcionamiento Q, J debe encontrarse a la derecha de la línea quebrada del
ábaco correspondiente).
La compuerta debe poder soportar la carga máxima para Q=0 (segmento horizontal
del ábaco). Comprobar que para Qmáx la carga máx. sea inferior a lo indicado en al ábaco
(línea discontinua). Determinamos una compuerta capaz de admitir un caudal de tránsito de
350 l/s con una pérdida de carga mínima de 14cm (punto a del ábaco). La compuerta a elegir
sería una HIDROMETÁLICA CMNB-5625.
Se deben considerar dos casos:
1. Si el nivel aguas arriba no es función directa del caudal, puede entregarse
el caudal máximo a este alto nivel de aguas arriba; en estas condiciones la carga máxima bajo
la cual la compuerta HIDROMETÁLICA CMNB-5625 puede dejar pasar 350 l/s es de 1.70m
(punto b). Si J_M es superior a este valor será preciso aumentar a una compuerta CMNB-7140
que permite 350 l/s bajo una carga de 2.80m (punto c). Si por el contrario JM fuese pequeño
en inferior a 0.34m (punto f) bastaría con la HIDROMETÁLICA de baja carga CMNB-4532, con
una pérdida de carga de 8cm.
2. Si el nivel aguas arriba es función del caudal este disminuirá cuando
disminuya dicho nivel aguas arriba. Si el caudal es menor a 330 l/s (punto d), la carga máxima
bajo la cual la HIDROMETALICA CMNB-5625 actúa es de 224m (línea ed). Si la carga que
puede ser aplicada es mayor, es preciso aumentar la compuerta en la serie.
El principio de funcionamiento de las Compuertas murales de nivel aguas abajo es igual al
visto para las compuertas de canal.
Compuertas murales de nivel aguas abajo normalizadas (CMNB)
MODELO
ALTA
CARGABAJA CARGA DIMENSIONES
r s r s A B C h L JM
CCNB-286 28 6 90 70 35 25 25 112
CCNB-3610 36 10 110 85 45 32 32 140
CCNB-4516 45 16 140 103 55 40 40 180
CCNB-4532 45 32 140 103 55 40 80 90
CCNB-5625 56 25 170 120 70 50 50 224
CCNB-5650 56 50 170 120 70 50 100 112
CCNB-7140 71 40 210 160 90 63 63 280
CCNB-7180 71 80 210 160 90 63 125 140
CCNB-9063 90 63 265 200 110 80 80 355
CCNB-90125 90 125 265 200 110 80 160 180
CCNB-11011 110 110 380 320 140 100 100 450
CCNB-11020 110 200 380 320 140 100 200 224
CCNB-14016 140 160 470 410 180 125 125 560
CCNB-14031 140 315 470 410 180 125 250 280
CCNB-16020 160 200 520 450 200 140 140 630
CCNB-16040 160 400 520 450 200 140 280 315
CCNB-18025 180 250 580 510 220 160 160 710
CCNB-18050 180 500 580 510 220 160 315 355
CCNB-20031 200 315 640 560 250 180 180 800
CCNB-20063 200 630 640 560 250 180 355 400
CCNB-22040 220 400 710 635 280 200 200 900
CCNB-22080 220 800 710 635 280 200 400 450
CCNB-25050 250 500 790 710 320 220 220 1000
CCNB-250100 250 1000 790 710 320 220 450 500
CCNB-28063 280 630 870 800 350 250 250 1100
CCNB-280125 280 1250 870 800 350 250 500 560*Cotas en centímetros
Compuertas especiales tipo BUREAU
Son del tipo deslizante y consisten en una hoja tajadera reforzada con nervaduras de acero que se desliza dentro de una caja fuertemente reforzada, la cual se coloca en posición definitiva durante el montaje y se rodea de hormigón. En la parte superior de la caja existe una tapa atornillada que permite extraer la hoja para su mantenimiento. Sobre la tapa se coloca el mecanismo de accionamiento que se une al vástago que desliza la tajadera. En grandes compuertas se utilizan cilindros oleohidráulicos de gran potencia.
Normalmente la conexión de estas compuertas al conducto es mediante bridas rectangulares. Las compuertas se instalan dos al menos en paralelo para permitir la reparación de una de ellas cuando sea necesario, manteniendo el caudal cerrado.Cuando se operan las compuertas a aperturas muy pequeñas, el flujo no se desprende de la hoja de forma clara, provoca vibraciones en la hoja que pueden a largo plazo inutilizarla. Para ello evitar las aberturas menores de la mitad de la anchura del labio inferior de asiento de la hoja.
También es recomendable construir a ambos lados de la compuerta tuberías de desvío en bypass por las que extraer los pequeños caudales sin obligar a actuar la compuerta en regulación. Estas tuberías deben llevar dos válvulas, las de emergencia aguas arriba y las de operación aguas abajo. Los bypass permiten equilibrar presiones aguas arriba y aguas abajo de la hoja cuando esta está totalmente cerrada, de esta manera la apertura se hace con menor fricción. En flujo de velocidad alta no puede distinguirse una separación bien definida entre agua y aire ya que este último se mezcla con aquella. Las altas turbulencias y fricción que este fenómeno produce, daña las hojas de la compuerta y el propio túnel. Ello hace necesario introducir ventilación apropiada aguas abajo de la compuerta para equilibrar las presiones.
Compuerta especial tipo BUREAU normalizada
MODELO L H A B C D E
CEB-5060 500 600 720 1923 426 300 420
CEB-6072 600 720 900 2405 532 375 525
CEB-8010 800 1000 1200 3205 710 500 700
CEB-1012 1000 1200 1500 4006 888 625 875
CEB-1215 1200 1500 1800 4807 1065 750 1050
CEB-1518 1500 1800 2250 6009 1331 937 1312
CEB-1822 1800 2200 2700 7211 1597 1125 1575
CEB-2024 2000 2400 3000 8012 1775 1250 1750
CEB-2530 2500 3000 3750 10015 2218 1562 2187
CEB-3036 3000 3600 4500 12018 2662 1875 2625Cotas en milímetros
Compuerta especial tipo MARIPOSA
Se utilizan por regla general en funciones de emergencia y aunque con diámetros pequeños se han usado para regular el caudal, esta función no es aconsejable debido a la gran turbulencia y vibración que tienen lugar en el conducto y en la compuerta aguas abajo. Están constituidas por una caja de acero cuya característica principal es que la hoja de cierre o tablero, pivota alrededor del husillo vertical, gracias a unos rodillos de deslizamiento inferiores y a un casquillo que permite el giro.
El órgano de cierre es un cuerpo rectangular o circular, de sección longitudinal hidrodinámica para producir las mínimas perturbaciones en el flujo. El sellado de la mariposa contra la caja se logra mediante banda de goma sujeta con pletinas en la periferia de la lenteja.
Debido a la distribución de presiones que origina el flujo, hace de este tipo de compuertas un órgano fácil de cerrar, ayudado por el propio flujo, por ello son ideales como cierres de emergencia. El accionamiento más utilizado para este tipo de compuertas es mediante servomotor de aceite y/o contrapeso.
Ningún abastecimiento está libre de roturas ocasionadas por sobrecargas, vibraciones, fallos de asiente de las canalizaciones, corrosión de las tuberías, etc. Para evitar pérdidas costosas se disponen compuertas de mariposa que se cierran al producirse uno de los fenómenos citados, sin depender de ninguna fuente de energía exterior, sólo tomando la energía del agua que pasa por la tubería debido al aumento de velocidad del flujo que produce la rotura y a la disminución de presión en la canalización.
Compuerta especial tipo mariposa de tablero rectangular
Para secciones circulares:
Se fabrican según norma DIN 3202, para presiones de trabajo:
10Kg/cm2. DN 200 a 180016Kg/cm2. DN 200 a 160025Kg/cm2. DN 200 a 120040Kg/cm2. DN 200 a 900
Modelo HIDROMETÁLICA CE-10-200. En la que se indican primero la presiónnominal de trabajo y después el diámetro nominal.
Para secciones cuadradas:
DN 600 a DN 3600
Modelo HIDROMETÁLICA CEM-700. En la que se indica el lado en mm del tablero.
Compuerta especial tipo mariposa de tablero circular
Para secciones rectangulares verticales:
DN 600X700 a DN 3500X3600
Modelo HIDROMETÁLICA CEM-7080. En la que se indican lado menor en cmseguido del lado mayor en cm.
Para secciones rectangulares apaisadas:
DN 700X600 a DN 3600X3500
Modelo HIDROMETÁLICA CEM-10090. En la que se indican primero el ladomayor en cm seguido de lado menor en cm.
Tratamientos
Tratamiento anticorrosivo:
• Decapado y pasivado al ácido según acero.
Control y mantenimiento
El mantenimiento de un Tamiz consiste en:
• Control y engrase del grupo motorreductor
• Control cojinetes de las rodadurasComprobar acústicamente para proceder al recambio cuando sea necesario.
• Cambiar la lamina de polietileno del rascador a su desgaste
• En las tareas de mantenimiento y limpieza deberá cuidarse especialmente, que lamaquinaria este desconectada y bloqueada para evitar accidentes.
Calidad
Los equipos de pretratamiento compacto fabricados por HIDROMETÁLICA poseen loscorrespondientes certificados de calidad a disposición de cualquier cliente que los solicite:
La calidad queda asegurada en cuanto a:
• Polietileno en rascador. Según norma UNE• Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX• Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER 70S6 y proceso SMWA con
metal de aporte E-6013• Tubuladoras en cumplimiento con las normas ASTM, ANSI Y ASME• Control de soldaduras mediante líquidos penetrantes• Aceros inoxidables. Normas AISI-304 y AISI-316
