Un trompe es un compresor de aire accionado por agua , comúnmente utilizado antes de la llegada del compresor eléctrico. Un trampantojo es algo así como una bomba de transporte aéreo que funciona al revés.
Los trompes se utilizaron para suministrar aire comprimido a los hornos bloomery en Cataluña [1] y Estados Unidos . [2] La presencia de un trampantojo es un atributo característico de una fragua catalana, un tipo de horno de floración.
Las trampas pueden ser enormes. En la instalación Ragged Chute de Canadian Hydro Developers en New Liskeard , Ontario , el agua cae por un pozo de 351 pies (107 m) de profundidad y 9 pies (2,7 m) de ancho para generar aire comprimido para equipos de minería y ventilación. [3]
Operación
Los trampantojos son dispositivos muy simples. Consisten en cuatro partes principales: tubería o eje de suministro de agua con una entrada de aire en su interior, tubería de salida de agua , cámara de separación y tubería de aire de despegue . El tubo o eje vertical desciende desde un punto más alto hasta una cámara de separación; una tubería, que suele ser más estrecha que la anterior, que sale de esa cámara, permite que el agua salga a un nivel inferior, y otra tubería (tubería de aire) que sale de la cámara permite que el aire comprimido salga según sea necesario.
El agua que corre por la tubería vertical cae a través de una constricción. La constricción produce una presión más baja debido al efecto venturi , y un puerto externo permite que el aire sea aspirado creando así un suministro de aire constante. El aire forma burbujas en la tubería. A medida que las burbujas bajan por la tubería, se presurizan proporcionalmente a la cabeza hidráulica , que es la altura de la columna de agua en la tubería. El aire comprimido sube a la parte superior de la cámara de separación (caja de viento). La cámara de separación tiene una tubería de salida de aire comprimido y el aire comprimido se puede utilizar como fuente de energía.
La energía del agua que cae crea una presión negativa dentro de la tubería que se compensa con el aire de la atmósfera exterior que se proporciona a través de la entrada. El aire se comprime por la presión del agua circundante (que aumenta debajo de una columna debido a la descarga a la presión atmosférica). La presión del aire entregado no puede exceder la altura hidráulica del tubo de descarga de la cámara de separación. [4]
Los trampantojos grandes a menudo se situaban en las cascadas altas, de modo que se disponía de una cabeza amplia. (Sin embargo, los trampantojos pueden elevar el agua, a través del efecto de sifón, casi al 70% de su elevación inicial). La planta Ragged Chute en el río Montreal cerca de la ciudad de Cobalt, Ontario , es una trampa y una atracción turística. Ahora es propiedad de Canadian Hydro y existe junto a una moderna planta hidroeléctrica . [3]
El aire comprimido de un trampantojo está a la temperatura del agua, y su presión parcial de vapor de agua es la del punto de rocío de la temperatura del agua. Si el agua está fría, el aire comprimido se puede secar mucho pasándolo a través de tuberías más calientes que el agua. A menudo, el aire exterior ordinario puede calentar las tuberías lo suficiente como para producir aire comprimido seco y frío.
Hoy en día, se utilizan trampas construidas con tuberías de plástico para proporcionar aireación para el tratamiento de drenaje de minas. En esta aplicación, el agua de la mina se utiliza para impulsar el trampantojo y el aire comprimido que se genera se utiliza para oxigenar el agua de la mina y eliminar el exceso de dióxido de carbono disuelto que pueda estar presente, elevando así el pH del agua que se está tratando. [5]
El trampantojo está estrechamente relacionado con la bomba de vacío Sprengel, que utiliza mercurio que cae a través de un tubo para crear un vacío en lugar de presión.
Ver también
- Bloomery (fragua catalana)
- Ariete hidráulico
- Bomba de impulsos
Referencias
- ^ El proceso catalán para la producción directa de hierro maleable y su extensión a Europa y América PDF de Estanislau Tomàs (consultado el 23 de marzo de 2010)
- ↑ Bond, A. Russel (1939). La historia de la mecánica . Nueva York: PF Collier & Son Corporation. págs. 90–93.
- ^ a b Ragged Chutes Archivado el 24 de marzo de 2011 en la Wayback Machine.
- ^ IMechE (Institución de ingenieros mecánicos), Desarrollos hidroeléctricos: nuevos proyectos, rehabilitación y recuperación de energía , John Wiley & Sons, 2005 ISBN 1860584799 , página 42
- ^ Leavitt, Bruce R. (2011); Aireación de agua de mina usando un TROMPE; Simposio del Grupo de Trabajo de Drenaje de Minas Superficiales de Virginia Occidental 2011 (documentos del simposio anterior / documentos del simposio 2011 / en wvmdtaskforce.com)
enlaces externos
- Farga Rossell, un horno catalán en Andorra (consultado el 2 de abril de 2011)
- Artículo en Mother Earth News (consultado el 15 de octubre de 2011)
- Ragged Chutes en Cobalt Ontario. Utiliza una cabeza de 17 metros. (recuperado previamente el 27 de agosto de 2009, a partir del 19 de mayo de 2010, cobalt.ca ya no tiene detalles técnicos del conducto)
- Detalles técnicos de Cobalt Mining Legacy Ragged Chutes (consultado el 6 de agosto de 2010)
- Diseñador de compresores hidráulicos pionero de CH Taylor , incluido Ragged Chutes en Cobalt Ontario (consultado el 6 de agosto de 2010)
- Libro ilustrado de CH Taylor: Taylor Hydraulic Air Compressor (1897) (consultado el 16 de octubre de 2011)
- Trompe Catalan Furnace en San Juan Capistrano, California