3. PROPORCIONADOR (HIDROMEZCLADOR)
3. PROPORCIONADORES (HIDROMEZCLADORES)
3.1. DEFINICIÓN
El proporcionador o hidromezclador es el elemento de una instalación de espuma mediante el cual se consigue la mezcla de agua y emulsor. La variación de la proporción de líquido emulsor se obtiene actuando sobre un volante adosado lateralmente al proporcionador. La escala de proporciones obtenibles de líquido emulsor con respecto a mezcla obtenida (agua-emulsor) oscila generalmente entre el 1% y el 6%.
3.2. DOSIFICADORES DE LIQUIDO EMULSOR
Para que se pueda tomar una cantidad predeterminada de concentrado de líquido emulsor e introducirlo en la corriente de agua para formar una solución de concentración fija, existen métodos que pueden clasificarse en dos grupos generales.
1- Métodos que se valen de la energía de la presión en la corriente de agua por efecto Venturi a través de unos orificios donde se introduce el concentrado.(En general estos dispositivos producen una pérdida de presión en la corriente de agua del 35%.
2- Métodos que se valen de bombas auxiliares o presión de caída para inyectar el concentrado en la corriente de agua en una proporción fija respecto al caudal.
Entre los primeros cabe señalar: el eductor de lanza (N.P.U), inductores en línea (hidromezcladores normales) y los dosificadores alrededor de la bomba.
Dado que este Servicio no dispone de ningún vehículo diseñado bajo las premisas del segundo grupo se obviará su descripción.
3.3. ESQUEMA BÁSICO DE UN HIDROMEZCLADOR EN LÍNEA DE MANGUERA.
3.3.1. Esquema básico
1. Carcasa
2. Boquilla.- En ella se reduce la sección de paso de agua. El diámetro del racor de entrada se reduce hasta un 0 de aproximadamente 8 m/m.
3. Colector.- Conducto que canaliza la mezcla de agua-emulsor. En este conducto la riqueza de la mezcla es superior a la de salida.
4. Cámara de Mezcla.- Zona del hidromezclador donde se consigue la mezcla de agua y emulsor.
5. Línea de succión.- Conducto de entrada del emulsor.
6. Válvula de retención.- Impide la salida del agua por la línea de succión evitando de esta forma la mezcla de agua en los bidones de emulsor,
3.3.2. Principio de Funcionamiento
El caudal de agua que penetra por boca de entrada se ramifica en dos circuitos: uno, a través de la boquilla que se comunica con la cámara de mezcla y otro, por el conducto que se comunica directamente con la salida a través de la válvula de compensación.
La reducción de sección de la boquilla trae como consecuencia que la velocidad de circulación del agua por la cámara de mezcla sea elevada provocando una depresión (vacío) en la misma -efecto Venturi- trasladándose dicha depresión hacia la línea de succión.
. Si dicha línea de succión está comunicada con un depósito de emulsor a través de una manguereta, se producirá la circulación del liquido emulsor hacia la cámara de mezclas.
La válvula de compensación juega un papel fundamental en la obtención de espumas de baja y media expansión ya que permite indirectamente que por la boquilla del hidromezclador circule aproximadamente el mismo caudal de agua en ambos casos; no alterando de esta, forma los porcentajes de mezcla. El comportamiento de la válvula de compensación es como sigue:
La presión de trabajo en una lanza de media expansión es de aproximadamente 3 kg/cm2 siendo las de baja expansión de aproximadamente 6 kg/ cm2, despreciando la pérdida de carga de la manguera conectada en la salida del hidromezclador, resulta que la presión en el punto A seria de 3 kg/cm2 y 6 kg/cm2 en una instalación de media y baja expansión respectivamente.
Esta diferencia de presión, salvando las pérdidas de carga propias del hidromezclador se mantienen en el punto B, por lo cual la presión en la entrada del hidromezclador es distinta cuando se trabaja con una instalación de baja o de media expansión, siendo aproximadamente el doble en el caso de baja expansión.
De no existir la válvula de compensación, se alterarían de forma excesiva los porcentajes de mezcla en función del tipo de instalaciones de espuma que se llevará a término dado que si en B hay diferentes presiones, los caudales por la sección de la boquilla serán distintos y en consecuencia la velocidad de circulación y la depresión creada en la cámara de mezclas.
La válvula de compensación se comporta de forma que al incrementarse la presión en el punto B se produce una mayor apertura de la misma y en consecuencia mayor sección del conducto en que se halla instalada, incrementándose el caudal de agua que pasa por el mismo dirigiéndose directamente a la salida del hidromezclador. Con ello se consigue que el caudal que circula por la boquilla sea constante, con independencia de la presión de entrada, y en consecuencia los porcentajes de mezcla se mantengan para instalaciones de baja y media expansión.
3.3.3. Porcentaje de Mezcla
1.- Cámara de mezcla 2.- Línea de succión 3.- Boquilla 4.- Válvula de compensación 5.- Cámara de presión 6.- Mando de % de emulsor 7.- Orificio de regulación
Como se ha indicado anteriormente la circulación de un determinado caudal de agua a través del pequeño orificio practicado en la boquilla (3) crea una depresión en la cámara de mezclas. Si observamos la sección del hidromezclador podemos apreciar que dicha depresión se aprovecha totalmente para la succión de líquido emulsor, si el orificio de regulación (7) se encuentra completamente obturado momento en que se consigue el máximo porcentaje de mezcla, el 6%.
A medida que separemos el cono del vástago de la pared de la cámara de mezcla se conseguirán proporciones de mezcla (agua-emulsor) inferiores, puesto que parte de la depresión creada se pierde por el orificio de regulación succionando agua de la cámara de presión a través de él.
Existen otros tipos de hidromezdadores en que el porcentaje de mezcla se consigue actuando directamente sobre el diámetro de la línea de succión permaneciendo en ellos invariable la depresión creada en la cámara de mezclas.
De lo expuesto anteriormente podemos deducir que cuando se realice una instalación de espuma mediante hidromezclador en línea, en el instante inicial de puesta en presión de la instalación el mando en % de emulsor deberá hallarse en su posición de máximo porcentaje puesto que en esta posición La depresión creada en la cámara de mezclas se aprovechará únicamente para la succión de líquido emulsor, y una vez comprobado que por la manguereta de alimentación de emulsor no existen bolsas de aire se podrá cambiar al porcentaje de mezcla recomendado por el fabricante del emulsor.
3.4. MODELOS Y TIPOS DE PROPORCIONADOR-HIDROMEZCLADOR
El Servicio dispone de dos modelos de hidromezclador
modelo Z-2 : De caudal 200 l/min, racorado a diámetro 45 entrada y salida.
modelo Z-4 : De caudal 400 l/min, racorado a diámetro 70 entrada y 45 salida.
1 Entrada de agua 2 Salida de mezcla 3 Entrada de líquido emulsor 4 Manguereta de aspiración de liquido emulsor 5 Flecha indicativa a la dirección, de uso 6 Proporcionador de líquido emulsor 7 Placa de identificación y caudal nominal
3.6. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
3.7 UTILIZACIÓN La utilización del proporcionador portátil supone aumentar la presión de la bomba del vehículo un 35 o 40% más que si el vehículo la proporcionara directamente.
Cuanto más cerca se encuentre el proporcionador del punto de ataque, menor será la pérdida de carga y la pérdida de velocidad del agua.
El proporcionador siempre se intercalará en la última manguera de ataque.
El color de la franja determina el caudal, para utilizar una lanza con franja del mismo color.
La flecha grabada en el mismo, indica la dirección que ha de seguir el agua.
-Conectar la entrada del proporcionador nº 1 a la toma de agua o al final de la penúltima manguera que forma la línea de ataque.
-Conectar la manguera de ataque a la salida del proporcionador nº 2.
Conectar la manguereta de aspiración nº 4 al racor nº 3.
Girar el volante del proporcionador nº 6 hasta el máximo el 6% . Cuando se disponga de presión adecuada, introducir la manguereta nº 4 en el bidón de liquido emulsor, comprobar que se produce aspiración del liquido emulsor y que no queda adherida ninguna burbuja de aire a la manguereta.
Si el liquido emulsor se ha de aplicar al 6% se deja el volante en esta posición, caso de que la aplicación recomendada sea del 3%, en el instante que no quede ninguna burbuja de aire en la manguereta se ha de girar el volante del proporcionador hasta este porcentaje.
3.8. MANTENIMIENTO Una vez finalizado su uso se hará circular agua por la manguera de alimentación introduciendo la manguereta nº 4 en un cubo con agua dulce limpia.
3.9. PRUEBA DE PORCENTAJE DE ASPIRACIÓN DE EMULSOR
Material necesario
- Vehículo bomba con manómetro que se pueda graduar a 6 kg/cm2. - Lanza de media expansión de 200 l/m con manómetro incorporado. - Dos mangueras de 45 m/m diámetro y de 25 mts de largo. - Un proporcionador de 200 l/min para lanza de 200 l/min. - Un bidón con 24 litros de agua. GRAFICO DE LA INSTALACIÓN
Lanza 200 l/min presión en la lanza 3´5 - 4 kg/m2 Una vez montada la instalación según el gráfico, Primera operación: Comprobación de la pérdida de carga.
La pérdida de carga que produce el proporcionador, se encuentra alrededor del 35%
El conductor mantiene la presión de salida de bomba entre 6 y 7 k/cm2. El manómetro de la lanza ha de indicar una presión de 3´5 y 4 k/cm2.
Segunda operación: Comprobación del consumo.
Cronometrar el tiempo que tarda en aspirar un bidón con 24 litros de agua
Manteniendo las presiones antes mencionadas, se guiara el pomo regulador del proporcionador en dirección al número mayor hasta el tope final consiguiendo la máxima aspiración.
Se introduce la manguereta en el bidón de agua, observando que en la misma no queden bolsas de aire. Se cronometra el tiempo que tarda en aspirar los 24 litros. Para un proporcionador de 200 l/min, el 6% de aspiración se considera válido el tiempo comprendido entre 1,42 y 2 minutos.
Si el tiempo se ajusta al indicado, se realiza una segunda prueba, esta vez al 3%, siguiendo las mismas operaciones descritas anteriormente pero después de aspirar y sin que haya burbujas de aire en la manguereta, se gira rápidamente el volante hasta el número 3.
En el caso de que la proporción indicada en el volante no coincida con el tiempo verificado, comprobar que no se hayan aflojado los tornillos que sujetan la escala graduable y si es así adaptar la escala al tiempo verificado.
Tabla orientativa para la aspiración de 24 litros de agua proporcionador y lanza de 200 y de 400 l/min: Caudal 200 l/min Caudal 400 l/min
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