La cavitación ocurre en los sistemas de flujo de fluidos donde las presiones estáticas locales están por debajo de la presión de vapor de fluido.
La cavitación es un problema común en las bombas de control y las válvulas, causando desgaste grave, lágrimas y daños. En condiciones incorrectas, la cavitación reduce drásticamente la vida útil de los componentes.
¿Qué es la cavitación?
La cavitación puede ocurrir cuando la presión estática local en un fluido alcanza un nivel inferior a la presión de vapor del líquido a su temperatura real. Según la ecuación de Bernoulli, esto puede suceder cuando un fluido acelera en una válvula de control o alrededor de un rotor. bomba.
La vaporización en sí no causa daño: el daño ocurre cuando el vapor casi inmediatamente después de la evaporación colapsa cuando la velocidad disminuye y aumenta la presión.
Evitar la cavitación
La cavitación generalmente se puede evitar por
- Aumento de la distancia (diferencia de presión) entre la presión estática local real en el fluido, y la presión del vapor de fluido a temperatura real
Esto se puede hacer por:
- Componentes de reingeniería que comienzan las velocidades de alta velocidad y las bajas presiones estáticas
- Aumento de la presión estática total o local en el sistema
- Reducción de la temperatura del fluido
La reingeniería de componentes inicia la velocidad de alta velocidad y la baja presión estática
La cavitación y el daño se pueden evitar utilizando componentes especiales diseñados para condiciones adversas reales.
- Las condiciones con grandes gotas de presión pueden, con limitaciones, ser tratadas por válvulas de control de varias etapas
- Condiciones desafiantes desafiantes con temperaturas de fluido cerca de la temperatura de vaporización se pueden tratar con bombas especiales, que funcionan de acuerdo con otros principios además de las bombas centrífugo
Aumento de la presión total o local en el sistema
Al aumentar la presión total o local en el sistema, aumenta la distancia entre la presión estática y la presión de vaporización y se puede evitar la vaporización y la cavitación.
La relación entre la presión estática y la presión de vaporización: una indicación de la posibilidad de vaporización a menudo se expresa por el número de cavitación.
Desafortunadamente, no siempre es posible aumentar la presión estática total debido a clasificaciones de sistemas u otras limitaciones. La presión estática local sobre los componentes se puede aumentar bajando (elevando) el componente en el sistema. Las válvulas de control y las bombas en general deben colocarse en el parte inferior de un sistema Para maximizar la altura del medidor estático.
Esta es una solución común para las bombas de alimentación de calderas que reciben condensado caliente (agua cerca 100 O do ) Condensas receptores en plantas de vapor.
Reducción de la temperatura del fluido
La presión de vaporización depende de la temperatura del fluido. La presión de vapor del agua - Nuestro fluido más común - se indica a continuación:
| Temperatura ( O DO) |
Presión de vapor (KPA, KN/M 2 ) |
|---|---|
| 0 | 0, 6 |
| 5 | 0, 9 |
| 10 | 1.2 |
| 15 | 1,7 |
| 20 | 2.3 |
| 25 | 3.2 |
| 30 | 4.3 |
| 35 | 5.6 |
| 40 | 7,7 |
| 45 | 9.6 |
| 50 | 12,5 |
| 55 | 15,7 |
| 60 | 20 |
| 65 | 25 |
| 70 | 32.1 |
| 75 | 38,6 |
| 80 | 47,5 |
| 85 | 57,8 |
| 90 | 70 |
| 95 | 84,5 |
| 100 | 101,33 |
¡Observación! - Tenga en cuenta que la presión de evaporación, y la posible cavitación, aumenta dramáticamente con la temperatura del agua.
La cavitación se puede evitar colocando componentes en la parte más fría de los sistemas.
Ejemplo: es común localizar bombas y válvulas moduladas en sistemas de calefacción en líneas de retorno "frías" antes de los calentadores e intercambiadores.
Fuente: https://www.engineeringtoolbox.com/cavitation-d_407.html
