COMPUERTAS CLASIFICACION
DE NIVEL
COMPUERTAS DE CANAL
A 3 ARISTAS
DE CONTRAPESO TAINTOR
DE ALIVIADERO O VERTEDERO AGUAS ABAJO AGUAS ARRIBA MODULOS DE MASCARA MANUAL MOTORIZADA MANUAL
DE HUSILLO ELECTRICA
COMPUERTAS MURAL
A3 ARISTAS(cuando esté asegurado el nivel por debajo del borde superior)
DE NIVEL
AGUAS ABAJO
DE CLAPETA
MANUAL MOTORIZADA
A 4 ARISTAS
DE HUSILLO
DIRECTA CON REDUCTOR MOTORIZADA HIDRAULICA O NEUMATICA SERVOMOTORIZADA
TAINTOR MANUAL
ELECTRICA
DIRECTA CON REDUCTOR MOTORIZADA HIDRAULICA O NEUMATICA SERVOMOTORIZADA
ATAGUIAS (PARA CIERRE HIDRAULICO DURANTE LA EJECUCION DE LA OBRA CIVIL)
COMPUERTAS ESPECIALES
BUREAU MARIPOSA
COMPUERTAS CODIFICACION Y ACCIONAMIENTO DE LAS COMPUERTAS HIDROMETALICA Esta clasificación está basada fundamentalmente en la localización de la compuerta respecto a la carga de agua que recibe, no obstante talleres HIDROMETALICA no la limita, ya que está en condiciones de estudiar y construir cualquier tipo de compuerta.
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 COMPUERTA CANAL DE CONTRAPESO MANUAL COMPUERTA CANAL DE CONTRAPESO MOTORIZADO COMPUERTA MURAL DE HUSILLO MANUAL COMPUERTA MURAL DE HUSILLO ELECTRICA COMPUERTA MANUAL TAINTOR
CCNV CCNA CCNB CCNM CCCM CCCE CMHM CMHE
COMPUERTA MURAL DE NIVEL AGUAS ABAJO
CMNB
COMPUERTA MURAL MURAL DE CLAPETA MANUAL COMPUERTA MURAL DE CLAPETA MOTORIZADA COMPUERTA ATAGUIA
CLAM CLAE ATA
COMPUERTA BUREAU COMPUERTA MARIPOSA
CEB CEM
Como sistemas de accionamiento de las compuertas, se pueden utilizar los siguientes:
Manual Eléctrico por motorreductor Eléctrico por servomotor Neumático o hidráulico
CMTA
COMPUERTAS ACCIONAMIENTO MANUAL El accionamiento se realiza a través de una tuerca de bronce, un husillo con rosca trapecial y un volante de maniobra cuyas características técnicas se describen en el diseño de las compuertas; también incluye rodamientos de bolas y casquillos de bronce o nylon. Este accionamiento en las compuertas de un solo husillo puede ser directo o bien mediante reductor y rodamientos axiales de bola o de rodillo. En el caso de compuertas con dos husillos, 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 la compuerta. Dará una velocidad optima que produzca un mínimo desgaste del husillo en la subida de la compuerta (0.03 m/min). El accionamiento eléctrico irá acompañado de un limitador de par electrónico para evitar sobreesfuerzos, y dos finales de carrera. En compuertas de un husillo el motorreductor se acoplará directamente, en compuertas de dos husillos se colocará en el extremo o en el centro de la compuerta y siempre acompañado de dos reenvíos. Llevará además un volante de emergencia manual.
ACCIONAMIENTO POR SERVOMOTOR En el servomotor irán alojados final de carrera y limitador de par, y mecanismop de regulación de la compuerta lo que permitirá regular los niveles. La posición del servomotor irá en función del número de husillos al igual que el motorreductor.
ACCIONAMIENTO HIDRAULICO O NEUMATICO Mediante cilindros neumáticos o hidráulicos, solo tienen aplicación en compuertas de un solo husillo. El vástago se une directo a la tajadera y el cilindro se ancla al puente de la compuerta. El sistema será de apertura todo-nada.
COMPUERTAS COMPUERTAS DE CANAL. RECOMENDACIONES
COMPUERTAS CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA 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) Para el resto de compuertas de planas y tajaderas: Ph = 500 x L x
DIMENSIONES DE LAS RANURAS A PREVER EN EL CANAL RANURAS LATERALES mm ANCHO PROFUNDIDAD
TIPO DE COMPUERTA TAJADERA COMPUERTA DE CHAPA DESLIZANTE COMPUERTA DE CHAPA CON RODILLOS
TIPO DE COMPUERTA COMPUERTA CON RODILLOS ACCIONADAS POR CADENAS GALLE Y CONTRAPESOS
RANURA INFERIOR mm ANCHO PROFUNDIDAD
150
100
150
100
200
150
200
150
300
200
300
200
RANURAS LATERALES mm PRESION HIDRAULICA ANCHO PROFUNDIDAD Hasta 4400 KG 4400 A 5200 5200 A 9200 9200 A 15600 15600 A 30500 30500 A 50000
800 900 1000 1100 1100 1250
300 300 300 350 400 450
RANURA INFERIOR mm ANCHO PROFUNDIDAD 800 900 1000 1100 1100 1250
250 250 250 250 300 300
MAS DE 50000
CONSULTAR DIMENSIONES
COMPUERTAS MEDIDAS DE CANAL NORMALIZADAS ANCHURA m
ALTURA m
ANCHURA m
0.20
0.30 0.40 0.50
0.60
0.30
0.30 0.40 0.50
0.70
0.40
0.40 0.50 0.60 0.70
0.80
ALTURA m
ANCHURA m
0.50 0.60 0.70 0.80 0.50 0.60 0.70 0.80 0.60 0.70 0.80 0.90
1.00
1.10
1.20
ALTURA m 0.70 0.80 0.90 1.00 0.70 0.80 0.90 1.00 0.70 0.80 0.90 1.00
COMPUERTAS CANAL DE HUSILLO DESCRIPCION
Marco guía: construido en acero inoxidable AISI 316L, sirve como guía al tablero recibiéndose en obra con hormigón rápido en las ranuras dejadas a tal efecto en el canal. La altura del marco es aconsejable que sobrepase en 900 mm la cota del piso de maniobra.
Puente de mecanismo: construido mediante perfiles laminados soldados a la parte superior del marco en acero A-42b. en él se situaran los soportes del accionamiento. Estará constituido por un bastidor de perfiles laminados UPN, donde se acoplarán los reenvíos en su caso y la transmisión necesaria para accionamiento desde un lateral en el caso de dos husillos.
Tablero de compuerta: construido en chapa de acero galvanizado de espesores comprendidos entre 5 y 8 mm y con los refuerzos necesarios en perfiles laminados soldados a la chapa y calculados para resistir la máxima presión hidráulica. En la parte central superior llevará soldado el alojamiento para la tuerca que da movimiento al tablero. En el centro y en toda su longitud llevará soldado el tubo de protección del husillo.
COMPUERTAS Guías de deslizamiento: de polietileno de baja densidad, producto autolubricante con muy buenas condiciones de deslizamiento. Se sitúan en los bordes del tablero y se mueven solidarias a este a través del marco que hace de guía efectuando el deslizamiento transversal y longitudinal.
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 parte inferior.
Cuñas de apriete: regulables para un perfecto acoplamiento, fabricadas en latón y atornilladas al tablero y al marco.
Mecanismo de accionamiento: formado por husillo, tuerca, volante, columna de maniobra y reenvíos. El husillo está construido en rosca trapecial DIN 109 y acero inoxidable AISI 316L o acero F-112 de diámetro en función de la longitud de forma que se limite la flecha a 1/1000 de 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 con material de bronce para el accionamiento del husillo. Estas irán alojadas en la parte superior del tablero o del puente (columna) dependiendo de si el husillo es ascendente o fijo. El volante está construido en fundición, en él irá alojado un soporte con rodamientos que mejora su maniobrabilidad.
Reenvíos: son cajas herméticas donde se alojan un conjunto de engranajes de piñón y corona cónicos, rodamientos árboles, etc. Que convierten el movimiento vertical en horizontal. Se montan en las compuertas de doble husillo dependiendo del esfuerzo necesario de maniobra. La relación piñón corona será de 1:2 para reducir el par necesario en la punta de maniobra.
COMPUERTAS
COMPUERTAS AREA DE APLICACIÓN DE COMPUERTAS TAJADERAS PLANAS
COMPUERTAS COMPUERTAS CANAL DE HUSILLO NORMALIZADAS
CCHM/CCHE
COMPUERTA CUADRADA REFª CCHM-4 CCHE-4 CCHM-5 CCHE-5 CCHM-6 CCHE-6 CCHM-7 CCHE-7 CCHM-8 CCHE-8 CCHM-9 CCHE-9 CCHM-10 CCHE-10 CCHM-11 CCHE-11 CCHM-12 CCHE-12
A mm
B mm
C mm
D mm
фK
mm
H mm
450
450
570
1005
300
1640
500
500
620
1105
300
1790
600
600
720
1305
300
2090
700
700
520
1505
300
2390
800
800
920
1705
400
2695
900
900
1020
1905
400
2995
1000
1000
1120
2105
400
3295
1100
1100
1220
2305
400
3295
1200
1200
1320
2505
400
3895
COMPUERTAS REFª
A mm
B mm
C mm
D mm
фK
mm
H mm
CCHM-13 CCHE-13 CCHM-14 CCHE-14 CCHM-15 CCHE-15 CCHM-16 CCHE-16 CCHM-17 CCHE-17 CCHM-18 CCHE-18 CCHM-19 CCHE-19 CCHM-20 CCHE-20
1300
1300
1420
2720
500
4215
1400
1400
1520
2920
500
4495
1500
1500
1620
3120
500
4795
1600
1600
1720
3350
600
5155
1700
1700
1820
3550
600
5455
1800
1800
1920
3750
600
5755
1900
1900
2020
3950
700
6055
2000
2000
2120
4150
700
6355
фK
COMPUERTA RACTANGULAR VERICAL REFª CCHM-4 CCHE-4 CCHM-5 CCHE-5 CCHM-6 CCHE-6 CCHM-7 CCHE-7 CCHM-8 CCHE-8 CCHM-9 CCHE-9 CCHM-10 CCHE-10 CCHM-11 CCHE-11 CCHM-12 CCHE-12 CCHM-13 CCHE-13 CCHM-14 CCHE-14 CCHM-15 CCHE-15
A mm
B mm
C mm
D mm
mm
H mm
450
675
570
1455
300
2090
500
750
620
1605
300
2290
600
900
720
1905
300
2690
700
1050
520
2205
300
3090
800
1200
920
2505
400
3495
900
1350
1020
2805
400
3895
1000
1500
1120
3105
400
4295
1100
1650
1220
3405
400
4695
1200
1800
1320
3705
400
5095
1300
1950
1420
4020
500
5515
1400
2100
1520
4320
500
5895
1500
2250
1620
4620
500
6295
COMPUERTAS COMPUERTAS VAGON SOBRE RUEDAS O RODILLOS REFª
A mm
B mm
C mm
D mm
Фk mm
H mm
CCHM-4 CCHM-5 CCHM-6 CCHM-7 CCHM-8 CCHM-9 CCHM-10 CCHM-11 CCHM-12 CCHM-13 CCHM-14 CCHM-15
CCHE-4 CCHE-5 CCHE-6 CCHE-7 CCHE-8 CCHE-9 CCHE-10 CCHE-11 CCHE-12 CCHE-13 CCHE-14 CCHE-15
600 665 800 930 1070 1200 1330 1465 1600 1730 1860 1995
450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
720 785 920 1050 1190 1320 1450 1585 1720 1850 1980 2115
1005 1105 1305 1505 1705 1905 2105 2305 2505 2720 2920 3120
300 300 300 300 400 400 400 400 400 500 500 500
1640 1790 2090 2390 2695 2995 3295 3295 3895 4215 4495 4795
COMPUERTAS VAGON 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 de deslizamiento del tablero, la fricción sea elevada y por tanto se precisen mecanismos de accionamiento costosos y robustos. Para reducir esta fricción se montan las compuertas sobre ruedas y sus ejes van solidarios a esta. La estanqueidad de la compuerta se consigue mediante sellos de goma. Generalmente se diseñan para que cierren por su propio peso, para ello el peso sumergido ha de ser menos un 25 % superior a las fuerzas de fricción. Si aún lastrando la compuerta no se vencen las fuerzas de fricción, es interesante utilizar rodillos guía de fundición montados sobre cojinetes de bronce y eje de acero inoxidable. Estructuralmente los rodillos tienen un comportamiento mejor que las ruedas, ya que se anulan el momento y el cortante que se produce en los ejes de aquellas, además el apoyo sobre rodillos es casi continuo. La compuerta montada sobre rodillos consiste en una hora de acero nervada en cuyos bordes laterales verticales existen pistas por las cuales se desplaza una cadena sin fin de rodillos, unidos entre ellos por pletinas. El tiro de la misma se puede hacer por cadenas Galle o cables de acero trenzado con contrapesos, y también por uno o dos husillos con cabezal desmultiplicador.
COMPUERTAS ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS CANAL DE HUSILLO
COMPUERTAS-TAJADERAS TABLERO DESLIZANTE ACCIONADAS POR HUSILLO
COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO DESLIZANTE ACCIONADAS POR DOS HUSILLOS
COMPUERTAS COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO REFORZADO ACCIONADOS POR UN HUSILLO
COMPUERTAS TAJADERAS DE TABLERO REFORZADO ACCIONADAS POR DOS HUSILLOS
COMPUERTAS 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 COMPUERTAS VAGON DE TABLERO REFORZADO Y RODILLOS DE DESPLAZAMIENTO ACCIONADAS POR CADENAS O CABLES
COMPUERTAS TAJADERAS DE CHAPA CON ASAS
COMPUERTAS
COMPUERTAS
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE 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).
REFª CCCM-8 CCCM-9 CCCM-10 CCCM-11 CCCM-12 CCCM-13 CCCM-14 CCCM-15
CCCE-8 CCCE-9 CCCE-10 CCCE-11 CCCE-12 CCCE-13 CCCE-14 CCCE-15
A mm
B mm
C mm
D mm
фK
mm
H mm
1070
800
1190
1705
400
2695
1200
900
1320
1905
400
2995
1330
1000
1450
2105
400
3295
1465 1600
1100 1200
1585 1720
2305 2505
400 400
3295 3895
1730
1300
1850
2720
500
4215
1860
1400
1980
2920
500
4495
1995
1500
2115
3120
500
4795
COMPUERTAS DE CONTRAMPESO MANUALES Y RODILLOS DE DESPLAZAMIENTO ACCIONADAS POR CADENAS O CABLE
COMPUERTAS
COMPUERTAS DE CONTRAPESO MOTORIZADAS
COMPUERTAS DE CONTRAPESO CON EL MARCO PRLONGADO CUANDO EL PUSO DE MANIOBRA NO TIENE ALTURA SUFICIENTE
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL TIPO TAINTOR
CCTA
Las compuertas tipo Taintor son compuertas lisas con forma de sector circular que giran alrededor de una articulación, por medio de unos brazos radiales fijados al tablero para transmitir la presión del agua a la estructura. La cara o tablero que hace frente a la presión del agua es un segmento cilíndrico de radio constante. El radio de la chapa del tablero suele ser 12 ó 1.5 veces la altura de la compuerta. Generalmente el eje de giro se sitúa por encima de la máxima lámina de agua, aunque también puede situarse debajo.
DISEÑO El armazón está generalmente compuesto por dos travesaños radiales, una estructura generatriz al forro en perfiles laminados de acero, perfiles laminados curvados perpendiculares a los anteriores y una chapa formando el tablero o forro de la compuerta. El armazón se sujeta a dos brazos radiales que se apoyan en articulaciones de soporte fijadas a la obra civil por pernos de anclaje. El armazón con los dos brazos laterales forma un pórtico rígidamente fijados de modo que si uno alabea el otro tuerce lo que hace que se preste mayor atención al diseño y cálculo de este tipo de compuertas, operación llevada a cabo con rigor en Talleres HIDROMETALICA. En compuertas de rebosamiento los brazos no se construyen en pórticos o celosías de perfiles laminados, sino que para evitar la acumulación de residuos, se forran como armazones plano. Las articulaciones de soporte pueden ser de tipo cilíndrico, cónico o esférico. Las articulaciones de tipo cónico se emplean para compuertas de tamaño medio o grande que trabajan con cargas medias a altas. La articulación esférica permite que la compuerta gire sin producir esfuerzos en los soportes, utilizándose donde existe una sujeción firme de los travesaños. El componente fijo de la articulación de soporte lleva ranuras y guías alojadas en el hormigón. Las juntas de estanqueidad laterales están compuestas por bandas de latón mecanizado o materiales sintéticos, dispuestas a lo largo de un arco. La junta de fondo tiene una especial atención al tener en cuenta la inclinación de la chapa del forro. Las compuertas taintor pueden estar accionadas por Tornos eléctricos cadenas Galle o cable de acero o servomotor.
DESIGNACION HIDROMETALICA CCTA-10050-2.5-T 6 S Compuerta Canal Taintor de 1000 mm de luz por 500 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.
COMPUERTAS
COMPUERTAS
COMPUERTAS
CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA 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= 500xLx Pv = 500xLx(rD-PS-hB+2hA) P = √
Eje de giro por debajo de la lámina de agua: Ph= 500xLx Pv = 500xLx(rD-PA+hB-2hA) P = √
COMPUERTAS
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
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL 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 nivel fabricadas por Talleres HIDROMETALICA. Estas compuertas regulan en aguas abajo el nivel del plano aguas arriba y el caudal con independencia de su apertura, y por su robustez actúan como bloque ante cualquier variación de nivel. También mantienen a una cota constante el nivel aguas arriba con independencia del caudal de paso. La ausencia de elementos eléctricos o servomotor dan una notable calidad, sensibilidad y fiabilidad de funcionamiento por lo que son ideales en la hidráulica de canales. Por ser radial su esfuerzo de elevación es realmente menor que otro tipo de compuertas, y su izado rápido merced al contrapeso.
FUNCIONAMIENTO DE LA COMPUERTA DE NIVEL AGUAS ABAJO La compuerta está constituida por un tablero y un flotador rígidamente unidos mediante soportes o brazos que apoyan en un eje montado sobre cojinetes. El eje se sitúa á una altura en función del nivel regulado y mediante el contrapeso o lastrado se ajusta la posición del centro de gravedad. Al producirse una variación de la carga en el canal AGUAS ARRIBA, aumentando el nivel de agua, el flotador sube por el principio de Arquímedes ejerciendo un par de fuerzas sobre la compuerta y la cierra. Disminuyendo a la vez el nivel del agua en el canal. En la compuerta de nivel se desarrollan dos pares de fuerzas, por un lado el par del flotador y por otro el par del peso propio de la compuerta que se opone a aquél, para cualquier posición del tablero cuando el nivel aguas abajo esté a la cota del eje de giro. Al contrario si el nivel de aguas abajo disminuye, la compuerta va abriendo y sigue la maniobra hasta que el nivel haya vuelto a la cota del eje de giro. γ = PESO ESPECIFICO R= RADIO DEL TABLERO r = RADIO DEL FLOTADOR α = ANGULO DE APERTURA P = PESO DE LA COMPUERTA m= DISTANCIA AL C.D.G PAR FLOTADOR Pf= 1/3 γ ( )senα PAR PESO COMPUERTA: Pp= P m senα EQUILIBRIO: Pf = Pp 1/3 γ ( )senα = P m senα
COMPUERTAS
DISEÑO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ABAJO La parte activa de cada compuerta está constituida únicamente por un sistema móvil articulado alrededor de un eje horizontal y perpendicular al flujo, comprendiendo: • Tablero cilíndrico de sección trapecial con bastidor rígido y con flotador colocado en el extremo del eje. • Contrapesos de equilibrado. El flotador se instala en un pozo fijo que se comunica con el canal mediante un conducto que permite amortiguar las basculaciones debidas a la corriente aguas abajo, lo que favorece la estabilidad del sistema. Se ejecuta con chapas, tubos y perfiles laminados de acero A-42b con tratamiento anticorrosivo. Para evitar bloqueos se debe prever una holgura en posición cerrada, entre las aristas laterales del tablero y los cajeados del vano.
COMPUERTAS
DIMENSIONADO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ABAJO Se caracteriza por dos dimensiones: el radio exterior ( r) del flotador y la anchura del fondo del canal (b) ambos en centímetros. Se tendrá en cuenta que las compuertas sean de alta o de baja carga, la diferencia estriba en que las de baja carga tienen el tablero más ancho pero de menor altura. El ábaco de pérdidas de carga permite dimensionar las compuertas en función del caudal máximo (Qm), carga mínima (Jm), carga máxima (JM) para Q = 0 carga máxima (JM) para Qm. 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.
COMPUERTAS
VENTAJAS Y EJEMPLOS DE USO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ABAJO • 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 manera que si aumenta el caudal aguas abajo se abrirán sucesivamente empezando por las de aguas 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 abajo de la compuerta • Asociación con módulos de máscara para establecimiento de caudal constante • Equipado de rompecargas en las lomas de agua de canales.
REFª
L cm
b cm
H cm
e cm
g cm
CCNB-1 CCNB-2 CCNB-3 CCNB-4 CCNB-5 CCNB-6 CCNB-7 CCMB-8 CCNB-9 CCNB-10 CCNB-11 CCNB12 CCNB-13 CCNB-14 CCNB-1 5 CCNB-16 CCNB-17 CCNB..18 CCNB-19 CCNB-20
138.5 180 221 236 277.5 296 350.5 374.5 393 422.5 445 476.5 502.5 527 553.5 590.5 621.5 666 701.5 748.5
106 132 170 190 212 236 265 300 300 335 335 375 375 425 425 475 475 530 530 600
96 121 153 135.5 192 170 240 216 270 243 305 270 340 304 384 340 430 380 480 425
125 160 200 224 250 280 315 355 355 400 400 450 450 500 500 560 560 630 630 710
56 71 90 100 112 125 140 160 160 180 180 200 200 224 224 250 250 280 280 315
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL AGUAS ABAJO NORMALIZADAS
REFª
CCNB-1 CCNB-2 CCNB-3 CCNB-4 CCNB-5 CCNB-6 CCNB-7 CCNB-8 CCNB-9 CCNB-10 CCNB-11 CCNB-12 CCNB-13 CCNB-14 CCNB-15 CCNB-16 CCNB-17 CCNB-18 CCNB-19 CCNB-20
ALTA CARGA r b 56 106 71 132 90 170 110 140 160 180 200 220 250 280
BAJA CARGA r b
90
190
110
236
140
300
160
335
180
375
200
425
2200
475
250
530
280
600
212 265 300 335 375 425 475 530
DIMENSIONES A 164 205 258 280 392 415 462 492 515 548 569 609 629 674 702 752 781 831 530 925
B 135 165 205 200 055 245 325 315 360 350 410 400 450 440 510 495 560 545 640 615
C 121 155 195 216 250 280 315 355 355 400 400 450 450 500 500 560 560 630 630 710
D 90 110 135 130 175 165 215 205 240 230 270 260 300 290 340 325 380 365 430 405
E 102 127 158 180 202 225 252 282 282 315 315 355 355 400 400 450 450 500 500 565
F 62 78 100 100 190 190 210 210 233 233 254 254 274 274 302 302 331 331 360 360
R 90 112 140 160 180 200 224 250 250 280 280 315 315 355 355 400 400 450 450 500
40 50 63 35.5 80 45 100 56 110 63 125 70 140 80 160 90 180 100 200 110
COMPUERTAS
REFª CCNB-1 CCNB-2 CCNB-3 CCNB-4 CCNB-5 CCNB-6 CCNB-7 CCNB-8 CCNB-9 CCNB-10 CCNB-11 CCNB-12 CCNB-13 CCNB-14 CCNB-15 CCNB-16 CCNB-17 CCNB-18 CCNB-19 CCNB-20
g
i min
l
m
n
o
p
q
56
45
70.5
62
20
80
18
71
56
86
78
26
100
20
90
71
107
97
32
125
25
100
40
125
97
32
125
25
12
90
141
120
40
50
160
40
25
50
156
120
40
35
160
40
140
110
175
160
40
55
200
50
160
63
192
160
40
35
200
50
160
125
192
173
40
40
224
50
180
71
215
173
40
40
224
50
180
140
215
194
40
45
250
60
200
80
243
194
40
45
250
60
200
160
243
214
40
55
280
70
224
90
275
214
40
55
280
70
224
180
275
242
50
60
315
80
250
100
313
242
50
60
315
80
250
200
313
271
50
70
355
90
280
110
353
271
50
70
355
90
280
220
353
300
50
75
400
100
315
125
388
300
50
75
400
100
RENURA LATERAL
RANURA FONDO
ANCHO
PROF
ANCHO
PROF
15
15
20
15
20
15
30
15
COMPUERTAS
FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ARRIBA Las compuertas de nivel aguas arriba HIDROMETALICA son ideales para el control de crecidas en canales, para la protección de márgenes y para la irrigación. Se colocan a través de una comente de agua para mantener de forma automática y sin mecanismos, la cota constante aguas 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 caudal derivado aún más lejos. También para mantener el nivel controlando la salida de agua en balsas o lagunas, proteger las márgenes en épocas de fuertes lluvias o crecidas. Las ventajas de este tipo de compuerta son su sistema formado por una única pieza móvil sin mecanismos, baja pérdida de carga, 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 agua pasa por el eje de giro de la compuerta, por tanto no afecta al equilibrio. Sin embargo merced a la forma en sector del flotador y a la colocación de los contrapesos, el c.d.g. se sitúa de forma que el par de fuerzas generados por el empuje y el peso de la compuerta (F y P) son iguales y opuestos para cualquier posición de la compuerta cuando el nivel aguas arriba está a la cota del eje de giro. Si el nivel aguas arriba sube, la compuerta abre pues el empuje supera al peso de la misma, y viceversa. En un canal que funcione a la demanda por aguas arriba, las compuertas se situarán a la salida de derivaciones importantes, si además se precisa realizar tomas a caudal constante 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 un movimiento sincronizado de los tableros por igualdad
de
las
condiciones
hidráulicas.
COMPUERTAS
CARACTERISTICAS DE LAS COMPUERTAS DE NIVEL AGUAS ARRIBA DECREMENTO (J) = Qmín aproximadamente 2% del INDICE DE LA COMPUERTA EJE DE GIRO = Qmáx NIVEL AGUAS ABAJO REAL ≤ NIVEL AGUAS ABAJO MAXIMO INDICE DE LA COMPUERTA = ANCHURA (cm) DEL PLANO DE AGUA DEL CANAL TRAPECIAL Q= CAUDAL NOMINAL Jm = CARGA MINIMA DISPONIBLE J≤ Jm con Qmáx
EJEMPLO: Q= 2000l/s; Jm = 12 cm. Se elige la compuerta HIDROMETALICA CCNA-265 cuya J=10.5 cm. Si estuviese aguas arriba de un salto se elige como suficiente la compuerta HIDROMETALICA CCNA-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 se garantiza la perfecta forma del cilindro del tablero. La tornillería es de acero inoxidable AISI-316, y la estructura tiene un gran tratamiento anticorrosivo, si bien puede fabricarse en acero inoxidable.
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL AGUAS ARRIBA NORMALIZADAS
REFª CCNA-85 CCNA-95 CCNA-106 CCNA-118 CCNA-132 CCNA-150 CCNA-170 CCNA-190 CCNA-212 CCNA-236 CCNA-265 CCNA-300 CCNA-335 CCNA-375 CCNA-425 CCNA-475 CCNA-530 CCNA-600 CCNA-670 CCNA-750 CCNA-850
a
SECCION b
c
A
B
85 95 106 118 132 150 170 190 212 236 265 300 335 375 425 475 530 600 670 750 850
45 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250 280 315 355 400 450
40 45 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250 280 315 355 400
71 72 73 74 103 104 106 143 145 148 185 188 232 236 290 295 365 371 463 471 530
51 51 51 51 71 71 71 101 101 101 117 117 145 145 185 185 236 236 298 298 333
COMPUERTA C D 122 123 124 125 174 175 177 244 246 249 301 304 377 381 475 480 601 607 761 769 863
45 51 58 67 70 81 95 102 117 134 144 166 181 214 234 268 289 333 361 419 481
E
F
33 35 37 42 47 50 60 68 73 85 91 105 112 135 145 170 183 211 233 265 305
101 111 122 134 153 171 19 214 236 260 303 336 390 430 471 520 540 605 677 762 871
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO También denominadas tipo Vertedero, son compuertas que permiten regular el nivel de un canal por rebose superior del agua. El accionamiento de las compuertas puede ser regulado manualmente mediante husillo o asa o c on Motorreductor. El vertedero regulable manualmente es del tipo guillotina, con lo cual dispondrá de una zona de recorrido inferior para conseguir la regulación de nivel por rebose en la parte superior. Marco en perfil especial de goma, ajustable para asegurar estanqueidad. El vertedero regulable por Motorreductor, también puede serlo por husillo y su característica principal es que el tablero pivota alrededor de un eje acoplado en la parte inferior del husillo de forma que permite abatir hacia abajo o hacia arriba el tablero permitiendo el rebose superior del agua. Dispone de un entramado metálico superior para paso y colocación del mecanismo, la estanqueidad se consigue mediante juntas de goma deslizantes por chapas de aluminio. La versión motorizada lleva dos finales de carrera que permiten ajustar los niveles mínimo y máximo del agua.
ESQUEMA DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS CANAL ALIVIADERO
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO DE GUILLOTINA
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO DE TABLERO ABATIBLE
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL TIPO ALIVIADERO NORMALIZADAS GUILLOTINA
ABATIBLE
REFª
A mm
H mm
CCNV-3 CCNV-5 CCNV-7 CCNV-12 CCNV- 20 CCNV-30 CCNV-40 CCNV-50
300 500 710
400 400 400
A mm
H mm
1200 2000 3000 4000 5000
500 750 1000 1250 1500
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL MODULOS MASCARA Instalados en canales o acequias permiten suministrar un caudal constante con independencia de las fluctuaciones aguas arriba, influenciado por el número de compuertas abiertas. Cada elemento está constituido por una pantalla fija o máscara colocadas sobre un vano perfilado y soldados a placas laterales verticales, dispone además de una compuerta de pequeñas dimensiones, plana o de sector, que abre o cierra el módulo (todo-nada). Siendo el caudal proporcionado a la anchura de cada módulo, se disponen varios en paralelo, de forma que con diversos anchos se elige el caudal abriendo o cerrando las compuertas correspondientes. Si se añade una segunda máscara fija se consiguen mayores variaciones de nivel aguas arriba. Se fabrican en chapa de acero soldado y protegido contra la corrosión.
FUNCIONAMIENTO DE LOS MODULOS DE MASCARA 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 entra en carga con un coeficiente de caudal bruscamente reducido y una contracción de la lamina de agua cada vez mayor.
COMPUERTAS
El caudal suministrado no va a depender del nivel aguas abajo, ya que la pendiente del umbral está estudiada para provocar un flujo torrencial que produzca corte hidráulico, sin embargo la formación de un resalto permite recuperar el potencial de la lámina y reducir al mínimo la pérdida de carga del módulo.
DIMENSIONADO Y COTA DE INSTALACION DE LOS MODULOS DE MASCARA La elección del aparato depende del Caudal a suministrar y del tipo (series 10, 20, 50 y 100 l/s/dm) que determinan la anchura, escalonamiento, pérdida de carga mínima y fluctuaciones de nivel admisibles aguas arriba. No es aconsejable mezclar, con vistas a lograr un escalonamiento más fino de caudales importantes, módulos de series diferentes, ya que la precisión va a depender siempre del módulo mayor. 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 es sencilla.
COMPUERTAS
PERDIDAS DE CARGA Y TOLERANCIAS DE NIVELES DE MODULOS MASCARA CAU DAL l/s/d m
Hmin Q-10%
Hmin Q-5%
Hnom Q
Hmax Q+5%
Hma x Q+10 %
dH Q±10%
dH Q±5%
A
10 20 50
10 20 50
13 20 37
13.5 21.5 39.5
17 27 50
18.5 29.5 54.5
20 31 58
7 11 21
A
100
100
59
62.5
79
86
92
33
1
200 Q1 10 20 50 100 200 Q1
200 Q 10 20 50 100 200 Q
94 2.75* 13 20 37 59 94 2.75*
100 2.91* 13.5 21 39 62 99 2.88*
126 3.68* 17.5 28 51 81 129 3.77*
137 4* 28 44 82 130 206 6.02*
146 4.27* 31 48 89 142 225 6.58*
52 1.52* 18 28 52 83 131 3.83*
5 8 15 23 5 37 1.09* 14.5 23 43 68 107 3.14*
2
M
A
S
C
A
R
A
S
M
S
C
R
A
SERIE
Jmin Para Hnom
Jmin Para Hmin
Pmin **
6.5 10.5 19
5 8 15
16 25 47
30
24
75
48 1.41* 6.5 11 20 31 50 1.45*
38 1.10* 5 8 15 24 38 1.10*
118 3.45* 17 26 49 77 122 3.57*
COMPUERTAS
DETERMINACION COTA DE INSTALACION DE LOS MODULOS MASCARA Las curvas de funcionamiento permiten averiguar la cota en función de las fluctuaciones de nivel en la toma a equipar. Equipar un canal con un módulo de 2000l/s donde el nivel fluctúa entre + 57.80 y +58.08, la serie 100 con una máscara es la idónea (pérdida de carga mínima 24 cm). Examinando la gráfica para una fluctuación de 28 cm, la cota nominal del aparato se debe escoger a unos 10 cm por debajo del nivel aguas arriba máximo, o sea , que varíe lo menos posible (±7%).
COMPUERTAS
COMPUERTAS CANAL DE NIVEL MODULOS DE MASCARA NORMALIZADOS
COTAS EN CENTIMETROS
SERIE 10 A
A min
B
C
D
E
F
G
K
33
25
9
34
5
45
35
25
20
52
37
10
46
5
57
47
36
A
S
50
97
68
16
94
10
103
68
85
1
100
154
105
25
140
15
146
10
35
26
3
36
5
48
49
40
R
20
54
40
4
54
5
68
70
60
S
50
100
75
20
115
10
135
105
100
100
158
120
25
170
15
210
A
C
A
A
S
M
C
A
R
2
M
COMPUERTAS
REFª CCNM-10-30 CCNM-10-60 CCNM-10-90 CCNM-10-120 CCNM-10-150
CCNM-20-30 CCNM-20-60 CCNM-20-90 CCNM-20-120 CCNM-20-150 CCNM-20-180 CCNM-20-210 CCNM-20-240 CCNM-20-300 CCNM-20-360 CCNM-20-420 CCNM-20-480
CCNM-50-500 CCNM-50-550 CCNM-50-600 CCNM-50-650 CCNM-50-700 CCNM-50-750 CCNM-50-800 CCNM-50-850 CCNM-50-900 CCNM-50-950 CCNM-50-1000 CCNM-50-1050 CCNM-50-1100 CCNM-50-1150 CCNM-50-1200 CCNM-50-1250 CCNM-50-1300 CCNM-50-1350 CCNM-50-1400 CCNM-50-1450 CCNM-50-1500
CAUDAL L/s 30 60 90 120 150
30 60 90 120 150 180 210 240 300 360 420 480
500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500
ANCHURA cm 32 63 94 125 156
16 32 48 63 79 94 109 125 155 186 217 247
104 113 124 134 145 153 164 174 185 194 205 215 226 234 245 255 266 275 256 296 307
5 l/s 1 1 1 1 1 10 l/s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 50 l/s 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
NUMERO DE COMPUERTAS 10 l/s 15 l/s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NUMERO DE COMPUERTAS 20 l/s 30 l/s 60 l/s 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 1 NUMERO DE COMPUERTAS 100 l/s 200 l/s 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2
30 l/s 1 2 3 4 90 l/s
1 2 2 2 4 400 l/s
1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
COMPUERTAS
REFª
CAUDAL L/s
ANCHURA cm
CCNM-100-100 CCNM-100-110 CCNM-100-120 CCNM-100-130 CCNM-100-140 CCNM-100-150 CCNM-100-160 CCNM-100-170 CCNM-100-180 CCNM-100-190 CCNM-100-200 CCNM-100-210 CCNM-100-220 CCNM-100-230 CCNM-100-240 CCNM-100-250 CCNM-100-260 CCNM-100-270 CCNM-100-280 CCNM-100-290 CCNM-100-300
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000
105 114 125 134 145 155 166 175 186 195 206 215 226 235 246 256 268 276 288 296 308
NUMERO DE COMPUERTAS 100 l/s 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
200 l/s
400 l/s
2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 1
1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 2 2 1 1
600 l/s
1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2
1000 l/s
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
COMPUERTAS
COMPUERTAS MURALES. RECOMENDACIONES
COMPUERTAS
CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA L = luz libre del vano en metros H= carga máxima de agua en metros Ph = presión hidráulica sobre el tablero H`= carga máxima de agua sobre el centro de la compuerta h = 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 RANURAS LATERALES mm ANCHO PROFUNDIDAD
RANURA INFERIOR mm ANCHO PROFUNDIDAD
TIPO DE COMPUERTA
PRESION HIDRAULICA
COMPUERTA DESLIZANTE SIN NIVEL DE AGUA SUPERIOR AL PISO DE MANIOBRA
HASTA 4400Kg
350
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
COMPUERTAS
COMPUERTA MURAL DE HUSILLO DESCRIPCION Su diseño y construcción son idénticos al de las compuertas de canal de husillo, con la particularidad de que el cierre ahora se produce a cuatro aristas por regla general y de que su misión 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 pueden realizarse con dos husillos, con rodillos de desplazamiento, con cuñas de bronce para mayor ajuste, etc.
COMPUERTAS MURALES DE HUSILLO NORMALIZADAS
A A
2 M
1
2 M
1
6 M
0
1
1
4
5
6 M
1
6 M
1
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2
0 M
2
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2
0 M
2
0 M
2
0 M
2
0 M
2
0 M
2
0 M
2
0 M
5
5
5
5
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5
5
5
5
5
5
5
0
0
0
0
0
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
2
5 2
2
1 4
1
5 0
1 5
6 M
0 0
Z Y
6 M
CMHM/CMHE
2
6
1
2
6
1
2
6
1
2
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2
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2
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1
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2
6
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2
6
1
2
6
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2
6
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2
6
1 6
1 6
1 6
X 6
6
6
6
8
8
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1
1
1
1
1
1
1
4
1
4
1
4
1
1
6
6 5
5
5
1
1
1 7
7
W 8 5
5
0
5
5
5
5
0 0
0 0
2
2
V 1
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0
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9
9
9
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5
8
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5
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5
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6
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5
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5
5
5
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1
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F
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4-
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M
4E
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0 5
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0 7
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H
H
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H
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H
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H
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M H
E H
M H
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0 4
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B
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0
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D
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9
T
E
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U
ªF
5
8 0
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C
M C
M C
M
1C
M C
M
1C
M C
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1C
M C
M
1C
M C
M
1M C
C
M
1C
M C
M
1C
M C
M
1M C
COMPUERTAS
C
M
1C
M C
M
2C
M
COMPUERTAS
ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS MURAL DE HUSILLO
COMPUERTAS DESLIZANTES ACCIONADAS POR UN HUSILLO
COMPUERTAS DESLIZANTES DE PARED ACCIONADAS POR UN HUSILLO
COMPUERTAS
COMPUERTAS DESLIZANTES, NIVEL DE AGUA SUPERIOR AL PISO DE MANIOBRA
COMPUERTAS
COMPUERTAS DESLIZANTES CON TAPA ESTANCA Y RODILLOS
COMPUERTAS DESLIZANTES DE PARED CON CUÑA DE APRIETO
COMPUERTAS
COMPUERTAS MURAL TIPO TAINTOR
CMTA
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.
DESIGNACION HIDROMETALICA 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, accio nada 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.
CALCULO DE LA PRESION HIDRAULICA 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 junta superior Ph= 500Lh(2H-h) Pv=500L(rD-PA+h`B+2h´´B-2h´´A) P= √
COMPUERTAS
Eje de giro por debajo de la junta superior: Ph= 500Lh(2H-h) Pv=500L(rD-PA-h`B+2h´´B-2h´´A) P= √
ESQUEMAS DE DISTINTOS TIPOS DE COMPUERTAS MURAL TAINTOR
COMPUERTAS DE MURAL TIPO TAINTOR ACCIONADAS POR MECANISMOS LATERALES
COMPUERTAS
COMPUERTAS DE MURAL TIPO TAINTOR PARA DESAGÜE DE FONDO
COMPUERTAS
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.
COMPUERTAS
FUNCIONAMIENTO DE LAS COMPUERTAS MURALES DE CLAPETA 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 de bombeo 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. Su estanqueidad es efectiva cuando el flujo tiene tendencia a invertirse, es decir, cuando el nivel aguas 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, para diámetros mayores están formados por fondos estampados toriesféricos que le dan mayor resistencia. La estanqueidad se asegura mediante un cuidadoso mecanizado de las superficies en contacto. 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.
COMPUERTAS MURALES DE CLAPETA NORMALIZADAS
COMPUERTAS
COTAS EN CENTIMETROS CLAPETA REFª CLAM-10 CLAE-10 CLAM-15 CLAE-15 CLAM-20 CLAE-20 CLAM-25 CLAE-25 CLAM-30 CLAE-30 CLAM-40 CLAE-40 CLAM-50 CLAE-50 CLAM-60 CLAE-60 CLAM-80 CLAE-80 CLAM-100 CLAE-100 CLAM-120 CLAE-120
DN
EMPOTRAR A B C D 14
18
11
150
19
25
200
25
250
OBRA CIVIL
A
BRIDA B C
D
E
F
G
H
I
7
22
23
11
8
16
7
13
10
3
13
9
29
30
14
10
24
9
17
10
4
35
18
11
34
39
18
12
32
11
20
10
5
31
41
20
13
40
46
20
14
40
13
23
10
6
300
37
41
21
12
45
45
19
10
48
12
26
10
4
400
48
53
27
16
57
58
23
12
56
16
33
11
4
500
61
67
33
20
67
70
29
16
68
20
38
13
4
600
71
79
42
25
78
83
37
20
80
25
45
14
6
800
93
104
52
32
102
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45
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16
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1000
117
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62
40
123
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54
32
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40
70
18
10
1200
136
154
74
50
146
161
62
38
150
50
85
20
12
100
COMPUERTAS MURAL RE 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).
COMPUERTAS
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 HIDROMETALICA 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 HIDROMETALICA CMNB-5625 puede dejar pasar 350 l/s es de 1.70m (punto b). Si
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 fuese pequeño en inferior a 0.34m (punto f) bastaría con la HIDROMETALICA 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 l as Compuertas murales de nivel aguas abajo es igual al visto para las compuertas de canal.
COMPUERTAS
COMPUERTAS MURALES DE NIVEL AGUAS ABAJO NORMALIZADAS
COTAS EN CENTIMETROS
REFª
CCNB-286 CCNB-3610 CCNB-4516 CCNB-4532 CCNB-5625 CCNB-5650 CCNB-7140 CCNB-7180 CCNB-9063 CCNB-90125 CCNB-11011 CCNB-11020 CCNB-14016 CCNB-14031 CCNB-16020 CCNB-16040 CCNB-18025 CCNB-18050 CCNB-20031 CCNB-20063 CCNB-22040 CCNB-22080 CCNB-25050 CCNB-250100 CCNB-28063 CCNB-280125
ALTA CARGA r s 28 36 45 56 71 90 110 140 160 180 200 220 250 280
BAJA CARGA r s
6 10 16 45
32
56
50
71
80
90
125
110
200
140
315
160
400
180
500
200
630
220
800
250
1000
280
1250
25 40 63 110 160 200 250 315 400 500 630
DIMENSIONES A
B
C
h
L
JM
90 110 140 140 170 170 210 210 265 265 380 380 470 470 520 520 580 580 640 640 710 710 790 790 870 870
70 85 103 103 120 120 160 160 200 200 320 320 410 410 450 450 510 510 560 560 635 635 710 710 800 800
35 45 55 55 70 70 90 90 110 110 140 140 180 180 200 200 220 220 250 250 280 280 320 320 350 350
25 32 40 40 50 50 63 63 80 80 100 100 125 125 140 140 160 160 180 180 200 200 220 220 250 250
25 32 40 80 50 100 63 125 80 160 100 200 125 250 140 280 160 315 180 355 200 400 220 450 250 500
112 140 180 90 224 112 280 140 355 180 450 224 560 280 630 315 710 355 800 400 900 450 1000 500 1100 560
COMPUERTAS
COMPUERTAS ESPECIALES TIPO BUREAU DESCRIPCION 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 by-pass 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 by-pass 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.
COMPUERTAS
COMPUERTAS
COMPUERTA ESPECIAL TIPO BUREAU NORMALIZADA
COTAS EN MILIMETROS Refª CEB-5060 CEB-6072 CEB-8010 CEB-1012 CEB-1215 CEB-1518 CEB-1822 CEB-2024 CEB-2530 CEB-3036
L 500 600 800 1000 1200 1500 1800 2000 2500 3000
H 600 720 1000 1200 1500 1800 2200 2400 3000 3600
A 720 900 1200 1500 1800 2250 2700 3000 3750 4500
B 1923 2405 3205 4006 4807 6009 7211 8012 10015 12018
C 426 532 710 888 1065 1331 1597 1775 2218 2662
D 300 375 500 625 750 937 1125 1250 1562 1875
E 420 525 700 875 1050 1312 1575 1750 2187 2625
COMPUERTAS
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
COMPUERTAS
COMPUERTA ESPECIAL TIPO MARIPOSA DE TABLERO CIRCULAR
COMPUERTA ESPECIAL TIPO MARIPOSA NORMALIZADA PARANSECCIONES CIRCULARES: Se fabrican según norma DIN 3202, para presiones de trabajo:
10Kg/cm2. DN 200 a 1800
16Kg/cm2. DN 200 a 1600
25Kg/cm2. DN 200 a 1200
40Kg/cm2. DN 200 a 900
REFª HIDROMETALICA CE-10-200. En la que se indican primero la presión nominal de trabajo y después el diámetro nominal. PARA SECCIONES CUADRADAS:
DN 600 a DN 3600
REFª HIDROMETALICA CEM-700. En la que se indica el lado en mm del tablero.
COMPUERTAS
