19.06.2020

Sistemas de filtración automáticos y manuales: Diferencias funcionales

Autor: Jose María Buitrago

Para afrontar un proyecto de riego con garantías es necesario conocer el comportamiento de todos los componentes que integran el sistema de riego y su interacción en condiciones dinámicas de operación. Los sistemas de filtración se comportan, desde el punto de vista de ingeniería de aplicación, de forma totalmente distinta dependiendo si estos son manuales o automáticos.

Como ha sido explicado en artículos anteriores, uno de los principales objetivos del productor es, en cada sector de riego, aportar a todas las plantas los mismos volúmenes de agua, para así obtener un desarrollo homogéneo del cultivo. Para realizar un proyecto de un sistema de riego que permita alcanzar estos objetivos, es necesario seleccionar, dimensionar y posicionar con rigor técnico todos los elementos que integran la instalación de riego.

CONDICIONES NOMINALES DE OPERACIÓN

Los valores de caudal y presión determinados en la fase de diseño son considerados como los valores nominales de operación: caudal nominal (Qn) y presión nominal (Pn).

Los valores de caudal y presión de suministro condicionan la distribución espacial de los valores de presión en el área de riego, y por tanto del caudal emitido por cada uno de los emisores que integran la instalación de campo. Para garantizar que estos valores se mantienen próximos a los determinados en la fase de diseño es necesario que, durante la práctica de riego, las condiciones de suministro no tengan desviaciones con respecto a las condiciones nominales de operación.

La fuente de suministro de los requerimientos hidráulicos deben garantizar el suministro de los requerimientos hidráulicos demandados por la instalación de campo junto con consumos previstos de caudal de deriva requerido por el proceso de autolimpieza y presión en forma de diferencial, de todos los equipos y sistemas que integran el cabezal de riego.

El único incremento del diferencial de presión que se produce en el cabezal de riego y que no depende directamente de los cambios en la demanda hidráulica del sistema, es el ocasionado por la colmatación del elemento filtrante.

El valor resultante de la presión de trabajo en la red de campo es la diferencia del suministrado por el equipo de bombeo y las pérdidas que se producen en el cabezal de riego.

Teniendo esto en cuenta, es necesario conocer las diferencias, desde el punto de vista de ingeniería de aplicación, entre los sistemas de limpieza automática y limpieza manual de los equipos de filtración, puesto que estos condicionan el suministro de los requerimientos hidráulicos demandados por la instalación de campo.

Sistema de filtración instalado en serie que incluye como primera etapa un filtro de malla Luxon y como etapa final un equipo de filtración AZUD Helix Automatic

SISTEMAS DE FILTRACIÓN AUTOMÁTICOS

Estos sistemas tienen un comportamiento predecible respecto al intervalo de diferencial de presión generado:

  • Extremo inferior del intervalo: valor de diferencial de presión aportado por los fabricantes. Se corresponde con la energía requerida por el proceso de filtración para filtrar el caudal circulante demandado por la instalación de campo. Esta situación se produce cuando todos los elementos filtrantes se encuentran totalmente limpios tras el proceso de autolimpieza.
  • Extremo superior del intervalo: corresponde con el valor de diferencial de presión seleccionado para la activación del proceso secuencial de autolimpieza del equipo. Usualmente se utiliza un valor de 0.5 bar o próximo a este.

Toda situación predecible tiene que ser tenida en cuenta en la fase de diseño para garantizar que la presión de suministro a la instalación de campo en ningún momento estará comprometida por las condiciones de operación del equipo de filtración autónomo.

SISTEMAS DE FILTRACIÓN MANUALES

Estos sistemas carecen de la total autonomía propia de los sistemas de filtración automáticos. Los valores del extremo inferior y superior del intervalo de los diferenciales de presión generados durante el proceso de filtración, dependen de factores difícilmente controlables desde la fase de diseño.

  • Extremo inferior del intervalo: está condicionado, primero, al igual que los sistemas de filtración automáticos, por la pérdida de carga generada en el equipo de filtrado por el caudal circulante cuando los elementos filtrantes están totalmente limpios. Segundo, debido a la presencia de sólidos no eliminados durante la limpieza manual del elemento filtrante debidos a la falta de efectividad con la que esta se realiza. La efectividad está directamente condicionada por la cualificación, disponibilidad de tiempo y medios del personal de operación.
  • Extremo superior del intervalo: determinado por la calidad del agua, el caudal circulante, las características del medio filtrante y por su estado. Este último directamente ligado al tiempo transcurrido desde la última limpieza, la frecuencia de inspección y la efectividad con la que esta se realiza.

Las labores de inspección periódicas permiten al personal de operación conocer los valores de diferencial de presión existentes y determinar cuando realizar el mantenimiento del sistema de filtración. Esto permite evitar situaciones en las que se supere el valor de diferencial de presión máximo previsto en la fase de diseño.

Unas condiciones de trabajo fuera de los valores establecidos en la fase de diseño ocasionan una pérdida de uniformidad y en consecuencia un desarrollo poco homogéneo del cultivo. Esto se traduce en una disminución de la producción y en un aumento del plazo de amortización del capital invertido en el sistema de riego.

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