¿Qué es la CAVITACIÓN y cómo prevenirla?

¿ QUÉ ES LA CAVITACIÓN Y QUE EFECTOS NEGATIVOS TIENE EN LAS BOMBAS?

Hablando específicamente de bombas centrífugas, para sistemas abiertos o cerrados, la cavitación es la formación e implosión de burbujas de vapor dentro de la misma.

¿QUÉ CONSECUENCIAS PROVOCA LA CAVITACIÓN A LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS?

  • Erosión en el impulsor (foto) y daños en la carcasa, que son irreparables.
  • Vibraciones y ruido.
  • Disminución en el rendimiento.
  • Discontinuidad en el flujo.cavitacion-bombas-npsh1

 

PERO, ¿POR QUÉ SE CREAN?

Los fluidos comienzan a cambiar de estado dependiendo de sus propiedades termodinámicas. En el caso del agua, a cada temperatura, le corresponde una presión de vapor. A mayor presión de vapor, necesita mayor temperatura para hacer ebullición. En la sig. tabla podemos ver su comportamiento:

cavitacion-bombas-npsh2

El fluido, al entrar al impulsor, tiene una caída de presión que depende del diseño de cada bomba y siempre tiene que ser proporcionada por el fabricante. A esta caída de presión se le llama Carga Neta Positiva de Succión requerida (NPSHr, en inglés: Net Positive Suction Head). Tenemos que asegurarnos siempre, que el fluido, tenga una presión mayor o igual a la NPSHr. A esta presión de entrada se le conoce como NPSH disponible (NPSHd) y depende de las características de la instalación en toda la succión de la bomba.


POR LO TANTO TENEMOS QUE CUMPLIR LO SIGUIENTE:

NPSHd  ≥  NPSHr

La NPSHd se calcula de la siguiente manera:

NPSHd   =   Pa  +  Pe  –  Pvap  –  Pf       (ft)

Donde:
Pa  =  Presión atmosférica medida en pies (ft) a la altitud de la instalación.
Pe  =  Altura estática del nivel del agua sobre el impulsor de la bomba en pies (ft).
(Ésta es negativa si en nivel se encuentra por debajo).

Pvap  =  Presión de vapor a la temperatura del agua, en pies (ft).
Pf  =   Perdidas por fricción en la tubería de succión.


Da click en la imagen para mejor apreciación:

cavitacion-bomba-npsh-aquasistemas


En conclusión, si el diferencial de presión en el fluido, es menor que su presión de vapor (NPSHd < NPSHr) a una temperatura X, se crearan estas pequeñas burbujas, que al entrar en contacto con las partes internas de la bomba, HACEN IMPLOSIÓN a ¡¡¡ 145,000 psi !!!



Para un ejemplo práctico vamos a considerar lo siguiente:

Pa  =  32.8 ft (obtenida de tablas) a una altitud de 1000ft SNM.
El nivel del agua en una cisterna está a Pe  =   – 10 ft.
Pvap  =  1.9 ft a 95 ºF (obtenida de tablas).
Pérdidas por fricción de Pf  =  1 ft.
NPSHd  =  32.8 – 10 – 1.9 – 1  =  19.9 ft

Como resultado… la bomba que se requiere para satisfacer la demanda del edificio, debe tener una NPSHr menor a 19.9 ft.

Cualquier duda que tengas sobre la prevención de la cavitación o como determinar el NPSHd, permítenos resolverla, llámanos a Mexicali, Baja California, México, al (686)556-7423 o escríbele a un ingeniero de bombeo AQUÍ.

Te dejamos un link con nuestras bombas disponibles: www.aquasistemas.com.mx/BOMBAS

Fuente: HVAC Pump Handbook (2da. Edición).

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