pulverización y pulverizadores neumá · pdf fileque les produce el aire puede...

velocidad, para que la fuerzacentrífuga generada en el movi-miento se encargue de la pulve-rización.

También se pueden utilizarotras técnicas, como una com-binación de aire con calor, lapulverización termoneumática,especialmente adaptada a ladesinfección de almacenes ce-rrados y en algunos invernade-ros, así como el movimiento delproducto por un tubo capilar im-pulsado por un campo electro-magnético, dando lugar a la pul-verización electrodinámica, que

LUIS MÁRQUEZ

Para pulverizar un líquidoen gotas de tamañoapropiado se pueden uti-lizar diferentes técnicas:

someter el líquido a presión, ha-ciéndolo salir por un orificio cali-brado o boquilla, lo que se cono-ce como pulverización hidráulica;situando el líquido en una co-rriente de aire de alta velocidad,lo que se denomina pulveriza-ción neumática; o bien, vertien-do el líquido en un dispositivo desección circular que gira a gran

34Febrero 2007 agrotécnica

so

bre

el

pa

pe

l

La mayoría de las aplicaciones de

productos fitosanitarios se realizan a

partir de materias activas diluidas

en líquido. Este líquido se rompe en

gotas para alcanzar el objetivo con

una cobertura suficiente, entendida

como tal la que permite controlar el

parásito, de acuerdo con las reglas

que se establecen para la

denominada ‘lucha integrada’.

PULVERIZACIÓN YPULVERIZADORES NEUMÁTICOS

-Sobre el papel (pulv. Neumat) 28/2/07 11:21 Página 34

que les produce el aire puedeser considerable. Experimental-mente se demuestra que la de-celeración decrece más rápida-mente que el cuadrado de la ve-locidad y que la inversa deldiámetro de las gotas.

Las consecuencias de ordenpráctico y que limitan esta formade pulverización son:• El alcance de las gotas y la

fuerza de penetración no va-rían sensiblemente cuando lapresión de la boquilla sobrepa-sa los 30 bar.

• Las gotas pequeñas son rápi-damente frenadas, incluso sisalen lanzadas a gran veloci-dad.

Por ello, las boquillas tienenque actuar próximas a la zona detratamiento, sin que sea aconse-jable, con este sistema de pulve-rización, producir gotas demasia-do finas o buscar directamentegran penetración.

Para hacer que las gotas pe-netren en una masa vegetal hayque buscarles apoyo medianteel aire que aporta un ventilador.Este conjunto de sistema depulverización y ventilador aso-ciado da lugar a los equipos quese conocen como pulverizado-res hidroneumáticos, o atomiza-dores, de uso generalizado enárboles con elevado desarrollofoliar.

del líquido se pueden conseguirgotas de diferentes dimensio-nes y dar salida al líquido concaudales variables en un ampliorango.

Con este sistema de pulveri-zación, las gotas reciben unacantidad de energía cinética queles permite alcanzar por sí solasal vegetal. Esta energía procedede la necesaria para la pulveriza-ción, suministrada en forma depresión en el líquido.

La energía para la pulveriza-ción depende de la presión detrabajo y matemáticamente sepuede calcular como productode la presión por el volumen dellíquido (en m3), de manera que,expresando la presión en bar, laenergía para pulverizar un litro delíquido será de cien veces la pre-sión considerada.

Las gotas alcanzan una velo-cidad que les puede permitir lle-gar al cultivo manteniendo unaenergía residual suficiente parapenetrar en el interior del follaje.A mayor presión, mayor veloci-dad de salida y superior energíacinética en el líquido, pero cadagota se desplaza individualmen-te y su trayectoria está regidapor las leyes que explican elcomportamiento de un proyectilen la atmósfera.

Cuando las gotas son muy fi-nas, aunque salgan lanzadas agran velocidad, la deceleración

no ha pasado en su desarrollode un nivel casi experimental.

La pulverización hidráulica esla más frecuentemente utilizadaen la agricultura, pero, en deter-minadas circunstancias, la pulve-rización neumática y la centrífu-ga ofrecen ventajas interesan-tes. La primera de ellas en lasaplicaciones sobre la viña, mien-tras que la centrífuga en equiposde manejo manual para aplicarherbicidas en bajo volumen, o entratamientos con medios aéreospara cobertura de grandes super-ficies (control de plagas foresta-les).

Seguidamente se analizanlos diferentes aspectos de la pul-verización y los pulverizadoresneumáticos con las ventajas queofrecen y las limitaciones quehay que tener en cuenta para uti-lizarlos eficientemente.

La pulverizaciónhidráulica

Sometiendo un liquido apresión, para hacerlo atravesarun orifico, o boquilla, que lo po-ne en contacto con la atmósfe-ra, se produce una pulverizacióncon gotas cuyo tamaño depen-de de la presión utilizada y deldiámetro del orificio de salida.Cambiando el diámetro y la for-ma de este orificio y la presión

Febrero 2007agrotécnica

so

bre

el

pa

pe

l

35


La pulverizaciónmediante aire a granvelocidad

La pulverización se producepor el choque de una corrientede aire a gran velocidad con el lí-quido colocado ante ésta, en for-ma de lámina o vena desplega-da, que fluye desde una tuberíapor la que circula con muy pocapresión.

El diámetro de las gotas pro-ducidas está relacionado con lavelocidad de la corriente de airey, entre ciertos intervalos, es po-sible regular este diámetro va-riando la velocidad.

El diámetro de las gotas ob-tenidas es, aproximadamente:

dv/s ~~ 5 000 / vsiendo:

dv/s = diámetro medio volumen/superficie [µm]

v = velocidad de salida del aire [m/s]

Se entiende por diámetromedio volumen/superficie, otambién d3/2, el correspondientea una gota cuya relación entre suvolumen y el área de su círculomáximo (considerando la gotacomo esférica), es igual al totalde líquido pulverizado divididopor el conjunto de la superficiecubierta con las gotas (suponien-do que no se expanden al depo-sitarse sobre el objetivo). El dv/s

es aproximadamente igual al

Sin embargo, en la prácticalos resultados no son tan bue-nos, sobre todo en la pulveriza-ción agrícola, precisándose ma-yores velocidades del aire paraconseguir gotas tan pequeñas, yla causa principal de estas dife-rencias está en que la fórmulaexperimental propuesta se esta-bleció sobre condiciones idealesde laboratorio difíciles de conse-guir en la práctica.

Además de la velocidad del ai-re, en el diámetro de las gotas for-madas influyen la tensión superfi-cial del líquido y el aumento de sucaudal, que se regula medianteun paso calibrado; la primera deforma directa, y el segundo de for-ma inversamente proporcional.

Como los caudales de airedeben ser grandes para poderasegurar el transporte de las go-tas, no todo el aire producido ac-túa directamente en el procesode pulverización. En la práctica,la relación de masas suele estaren proporción que varía entre 1 y3, es decir, un kilo de líquido pre-cisa de 1 a 3 kg de aire (0.8 a 2.4m3) siendo normales incluso rela-ciones mucho mayores (más de6 m3 por litro de líquido).

La energía necesaria por litrode producto pulverizado neumá-ticamente será igual a la mitaddel producto de la masa de aireimpulsado por el cuadrado de lavelocidad a la que sale. Si secompara la energía necesaria pa-ra pulverizar un litro de líquido,teniendo en cuenta que entre


so

bre

el

pa

pe

l

Figura 1.- Pulverización neumática

80% del conocido como VMD, odiámetro de la gota mediana envolumen, que se suele utilizarcomo referencia en la pulveriza-ción agrícola

Para que se produzca estetamaño de gotas, entre los cau-dales de aire (en peso) y loscaudales de líquido se debende mantener relaciones supe-riores a 2.000 (habitualmenteesta relación está entre 6.000 y10.000 para la pulverizaciónagrícola realizada por este mé-todo).

Aplicando la expresión ante-rior para algunos valores numéri-cos se tiene:

Velocidad Tamaño medio

[m/s] dv/s [µm]50 10075 66100 50

Figura 2.- Diferencias entres pulverizadores neumáticos ehidroneumáticos


a favorecer el contacto de la ve-na líquida con la corriente de ai-re. No todos los diseños que seencuentran en el mercado consi-guen una pulverización acepta-ble, ya que en un gran númerode casos las velocidades del aireen la tobera no alcanzan los nive-les que esta técnica de pulveriza-ción exige. En bastantes casoslos propios dispositivos diseña-dos para el aporte del caldo seconvierten en obstrucciones ge-neradoras de turbulencias. Otrosfabricantes de pulverizadoresneumáticos utilizan toberas fabri-cadas en serie con un origen co-mún, al igual que se hace con lospulverizadores hidráulicos.

Hay poca información biblio-gráfica publicada sobre ensayosrealizados con boquillas neumáti-cas, frente a lo que se encuentracon las boquillas hidráulicas. Enla Figura 3 se presenta uno de

energético, fija los límites de es-ta técnica de pulverización.

Boquillas para lapulverizaciónneumática

Las boquillas neumáticasque se utilizan en los equiposagrícolas toman formas diferen-tes para adaptarse a las necesi-dades del cultivo sobre el que serealiza la aplicación. La termino-logía utilizada es la siguiente:• El ‘cañón’ es una tobera (o ven-

turi) con salida única que per-mite que la pulverización reali-zada tenga gran alcance.

• La ‘mano’ está formada por va-rias toberas, de igual o de dife-rente dimensión, colocadas ra-dialmente en un sector circular,para realizar tratamientos enproximidad.

• Se llaman ‘dedos’ a cada unade las toberas que componenla mano. La sección de salidade cada dedo debe de estar enfunción de su situación en lamano y del tipo de distribuciónque se desea conseguir.

Con diámetros más grandesse consigue un alcance mayor.Es frecuente encontrar en elmercado boquillas neumáticasconstruidas por el propio fabri-cante del equipo, en las que seintroducen elementos con for-mas y dimensiones que tienden

los caudales de aire y los cauda-les de líquido se mantiene unarelación de 1.000, con la necesa-ria para la pulverización hidráuli-ca, se necesitarían presiones deunos 50 bar; si la relación de cau-dales pasa a 2.000, cosa relativa-mente frecuente en los pulveri-zadores agrícolas, la energía con-sumida en la pulverización neu-mática será equivalente a traba-jar con una presión algo superiora los 100 bar.

Se puede decir que, al preci-sar volúmenes de aire con velo-cidades elevadas, la energía ne-cesaria para este tipo de pulveri-zación es considerablementemayor que en la pulverizaciónmecánica, y sólo serán competi-tivos estos equipos cuando lasdosis por hectárea sean peque-ñas (menores a las de otros sis-temas de pulverización), lo queen el conjunto del tratamientoquedaría compensado por la dis-minución de la cantidad pulveri-zada, mejorando por otra parte lapenetración, la finura y la unifor-midad de la gota de la pulveriza-ción mecánica convencional.

Como inconveniente de estatécnica está la dificultad de man-tener dosis constantes si se pro-ducen variaciones, incluso pe-queñas, en el suministro del lí-quido, lo que hace necesariocontar con una bomba que ase-gure caudal constante del líquidoen la boquilla neumática. Esto,junto con el bajo rendimiento

37Febrero 2007agrotécnica

so

bre

el

pa

pe

l

� EN UN GRAN

NÚMERO DE CASOS LAS

VELOCIDADES DEL AIRE

EN LA TOBERA NO

ALCANZAN LOS NIVELES

QUE ESTA TÉCNICA DE

PULVERIZACIÓN EXIGE

�

Fuente: Rondelli y Ade – Universidad de Bolonia

Figura 3.- Pulverización neumática: variación de las características de la población de gotas enfunción de la velocidad del aire y del caudal de líquido aportado


estos ensayos realizados sobreboquillas Cima, con agua pura,mediante un analizador tipo Mar-vern 2600. El análisis de los re-sultados obtenidos permite com-prender las ventajas e inconve-nientes que ofrece la utilizaciónde esta técnica.

En primer lugar, se aprecia có-mo se produce una reducción deltamaño de las gotas pulverizadasa medida que aumenta la veloci-dad del aire en la boquilla, y elconsiguiente aumento de las go-tas pequeñas (gotas de menos de

Conviene utilizar equiposneumáticos cuando se busca:• Mayor penetración concentra-

da en zonas difíciles (como porejemplo en el racimo de la vid).

• Aplicaciones en bajo volumen,entre 50 y 200 L/ha.

Según esto, la opción delpulverizador hidroneumático se-rá la recomendable en la planta-ción frutal, mientras que los pul-verizadores neumáticos se reco-miendan específicamente para laexplotación vitícola. El desarrollotecnológico, consecuencia de laalta competencia entre los fabri-cantes de boquillas para la pulve-rización hidráulica, ha permitidodesarrollar atomizadores que seaproximan a lo que ofrecen lospulverizadores neumáticos, tam-bién conocidos como nebuliza-dores, dando una apariencia ex-terna similar. También se ofrecenequipos sobre los que puedenrealizarse las dos formas de apli-cación

La oferta comercial depulverizadoresneumáticos

Pulverizadores neumáticos paracultivos bajos

Las empresas que comercia-lizan pulverizadores neumáticosson de características muy diver-sas. La mayoría son pequeñas,aunque otras pueden considerar-

100 µm) que son más suscepti-bles de perderse por deriva. Tam-bién, cómo se reduce el grado dehomogeneidad a medida que au-menta la velocidad del aire.

Pulverizadoresneumáticos frente a losatomizadores

Considerando las ventajas delos equipos de ‘aire’ para las apli-caciones realizadas sobre planta-ciones con cierto volumen de ho-jas, hay que elegir, entre las alter-nativas que ofrece el mercado, laque mejor se adapte a una deter-minada aplicación o forma deconducción de la plantación

En general, se recomiendautilizar pulverizadores hidroneu-máticos (atomizadores) cuandointeresa:• Una distribución extensiva y

uniforme del fitosanitario entoda la masa vegetal, con volú-menes de aplicación superio-res a 150 L/ha.

• Cubrir una gran superficie encada pasada, con grandes cau-dales de aire y baja velocidadde salida, para que el cultivo nosufra daños.

• Utilizar el equipo para pulverizardirectamente, una vez desco-nectado el ventilador, medianteun sistema de barras portaboqui-llas apropiado, o pistolas y lanzasde accionamiento manual co-nectadas a salidas controlables.


so

bre

el

pa

pe

l

� CONVIENE UTILIZAR

EQUIPOS NEUMÁTICOS CUANDO

SE BUSCA MAYOR PENETRACIÓN

CONCENTRADA EN ZONAS

DIFÍCILES Y APLICACIONES EN

BAJO VOLUMEN �

Figura 4.- Diferencias constructivas entre los pulverizadores hidroneumáticos y los neumáticos

Fuente: NICOLÁS


alargada colocada perpendicular-mente a la corriente de aire, quese alimenta de líquido por unaconducción que finaliza en el cen-tro, según aparece en el esque-ma adjunto. Indica velocidades deaire de 80 m/s y regulación delcaudal del conjunto de boquillasentre 50 y 3 200 L/hora, aunquepor las características energéticasde la pulverización neumática, noparece lo más indicada para apli-car grandes volúmenes de líquidopor hectárea. También ofrece laposibilidad de cargar eléctrica-mente gotas pulverizadas.

Otros fabricantes, como Har-di, ofrecen equipos modularespara la viña que pueden utilizarpulverización hidráulica o neumá-tica cambiando el sistema depulverización. En estos casos uti-lizan ventilador radial (turbina) yofrecen el sistema neumáticopara obtener gotas finas. No seindica la velocidad del aire en laboquilla, pero utiliza una turbinadoble de 540 mm de diámetro

máticas, que se sitúa en el extre-mo de las conducciones de airede tipo muy diferente. Este mis-mo sistema es seguido por otrosfabricantes franceses.

Los pulverizadores neumáti-cos producidos por Berthoud sonde estructura modular para adap-tarse a todos los marcos de plan-tación posibles en la viña. Algu-nos ejemplos de las alternativasdisponibles se presentan en lasfiguras adjuntas. Aunque ofrecesalidas que permiten hacer aplica-ciones extensivas utilizando lapulverización neumática, este fa-bricante diferencia su producción,recomendando para las plantacio-nes arbóreas de mayor desarrollofoliar los pulverizadores hidroneu-máticos (atomizadores), mientrasque los neumáticos los dirige es-pecíficamente a la viña.

Por el contrario, kwh-Martig-nani ofrece equipos neumáticospara todo tipo de plantaciones ar-bóreas. Utiliza su propia boquillabasada en una placa romboidal

se como referencia en el campode la maquinaria agrícola.

Entre los equipos que lleganal mercado hay algunas marcasque presentan un producto, enapariencia innovador, para culti-vos bajos (pulverización con po-co caldo, con el objetivo de redu-cir la humedad en la aplicaciónde fungicidas), como Cima, perocon poca información técnica enla documentación comercial,aunque parece que se utilizanboquillas de Surpray.

Otros fabricantes, comoAmica, ofrecen equipos simila-res con boquillas neumáticas ba-sadas en una aleta que recibe ellíquido y lo pone en contacto conla corriente de aire, bastante co-mún en los equipos neumáticosde uso agrícola.

En general, se trata de equi-pos con una presencia en el mer-cado prácticamente testimonial.

Pulverizadores neumáticos paraárboles y arbustos

A este respecto, Berthoud seconsidera como empresa de refe-rencia para la aplicación de fitosa-nitarios en la viña. Utiliza siempreboquillas neumáticas adaptadas alas salidas; unas de tipo cañón yotras de tipo aplastado, situadasen los extremos de conduccio-nes. Su objetivo es producir go-tas entre 75 y 150 µm (100 µmcomo diámetro de referencia).

Asimismo, utiliza un restric-tor de paso del líquido para ajus-tar el caudal de las boquillas neu-


so

bre

el

pa

pe

l

Pulverizador neumático para cultivos bajos Detalle de la boquilla

Pulverizador neumático para cultivos bajos

Fuente: CIMA

Fuente: AMICA


con una demanda de potenciade 37 kW para impulsar 19 000m3/h de aire. Los diferentes com-ponentes se presentan en la fi-gura adjunta.

Por último, hay que destacarla oferta de equipos neumáticosde mochila para manejar a mano,en los que se utiliza un motortérmico de pequeña potencia.

También se encuentran en elmercado equipos para inverna-deros, que utilizan compresorespara producir la corriente de aireque llega a la boquilla, con lo cualse consigue gota mucho más fi-na, que proporciona mayor co-bertura, pero que solo puede uti-lizarse en recintos cerrados paraevitar su pérdida por deriva.

Los pulverizadoresneumáticos para la viña

En las experiencias realizadasen distintas zonas vitícolas, dirigi-das a comparar las prestacionesde diferentes tipos de pulverizado-

Así, con un pulverizador neu-mático se puede conseguir lamáxima eficacia con sólo 100L/ha de volumen de aplicación,mientras que con el hidroneumá-tico adaptado a la viña no debede bajarse de 200 L/ha. La posi-ble orientación de las salidas deaire minimiza las pérdidas deproducto, a la vez que aumentala penetración en las zonas más

res en las aplicaciones que se rea-lizan con el viñedo, los equiposneumáticos siempre demuestranla máxima eficacia. Sólo se leacercan los hidroneumáticos consalidas de aire orientables asocia-das a una o varias boquillas, simi-lares físicamente a los pulveriza-dores neumáticos, pero siempreaplicando mayor volumen de cal-do por hectárea.


so

bre

el

pa

pe

l

Alternativas a las salidas de un pulverizador neumático

Pulverizador neumático y detalle de sus diferentes boquillas neumáticas

Pulverizador Hardi Mercury/Arrow B40para la viña

Fuente: BERTHOUD

Fuente: Ilemo-Hardi

Fuente: BERTHOUD

a) Salidas orientables b) Cañón

Equipo mixto hidroneumático/neumático para aplicaciones en la viña


con volúmenes de caldo entre50 y 250 L/ha, aprovechando to-das las ventajas que la pulveriza-ción neumática ofrece; su mayorinconveniente: el alto consumode energía cuando se pretendepulverizar elevados volúmenesde caldo por hectárea.

Pero, para que todo vayabien, el equipo debe de estaradaptado a la plantación. Las sa-lidas de aire a gran velocidad sonfrenadas por la atmósfera de ma-nera más intensa que las corrien-tes de gran caudal y baja veloci-dad de los atomizadores, por loque, salvo en los cañones neu-máticos diseñados para trata-mientos extensivos a distanciacon productos insecticidas, apro-vechando las corrientes de airede la atmósfera, las salidas de-ben de estar próximas a las zo-nas a las que se dirige el trata-miento.

La velocidad de avance debede ser la adecuada para desalojarel aire que se encuentra en el in-terior de la plantación, cambiándo-

lo por el que llega del pulve-rizador cargado de gotas.

El punto más débil delequipo: una perforación ouna doblez en las manque-ras que conducen el airehasta las boquillas hace quebaje su velocidad de salida,por lo que los equipos neu-máticos mal diseñados, omal conservados por losusuarios, pueden dar lugara tratamientos ineficaces.■

máxima eficacia en cualquier tipode tratamiento, incluso cuando elíndice de área foliar de la planta-ción llega a ser 10 veces el de lasuperficie ocupada por la viña. Lagran homogeneidad de la pulveri-zación neumática evita las gotasde más de 300 µm que teminanpor escurrimiento en el suelo, yque, aunque son sólo un 5% ennúmero, contienen el 30% del lí-quido pulverizado.

En consecuencia, con unapulverización neumática de go-tas de 100 µm de tamaño medio,se puede trabajar sobre la viña

sensibles, como son las que ro-dean al racimo.

La razón por la que los pulve-rizadores neumáticos permitentrabajar con bajos volúmenes esuna consecuencia de la finura dela pulverización neumática, perotambién va unida a la circunstan-cia de que la gota se mueve enuna corriente de aire de elevadahumedad relativa, lo que permiteque muchas gotas pequeñas, demenos de 100 µm, alcancen elobjetivo sin evaporarse. Las gotasde menos de 50 µm, que llegan aser el 30% en número de las for-madas, en volumen de lí-quido sólo representan el5% del producto pulveriza-do.

De esta manera, sepuede pulverizar con unapoblación de gotas de 75 y150 µm, muy homogéneaen tamaño, como corres-ponde a la pulverizaciónneumática, para conseguiruna cobertura de 100 go-tas/cm2, que proporciona la


so

bre

el

pa

pe

l

Pulverizador neumático y detalle de la boquilla

Pulverizadorneumático de mochila

Fuente: kwh-Martignani

Fuente: BERTHOUD

Adaptación de las salidas en el pulverizador neumático en función del tipo de tratamiento realizado sobre la viña


pulverización y pulverizadores neumá · pdf fileque les produce el aire puede...

Documents