A cavitação ocorre em sistemas de fluxo de fluidos onde as pressões estáticas locais estão abaixo da pressão de vapor dos fluidos.
A cavitação é um problema comum em bombas e válvulas de controle – causando sérios desgastes, rasgos e danos. Sob condições erradas, a cavitação reduz drasticamente a vida útil dos componentes.
O que é cavitação?
La cavitación puede ocurrir cuando la presión estática local en un fluido alcanza un nivel por debajo de la presión de vapor del líquido a la temperatura real. Según la ecuación de Bernoulli, esto puede suceder cuando un fluido se acelera en una válvula de control o alrededor del impulsor de una bomba.
La vaporización en sí misma no causa el daño: el daño ocurre cuando el vapor casi inmediatamente después de la evaporación colapsa cuando la velocidad disminuye y la presión aumenta.
prevención de la cavitación
Por lo general, la cavitación puede evitarse
- aumentar la distancia (diferencia de presión) entre la presión estática local real en el fluido y la presión de vapor del fluido a la temperatura real
Esto se puede hacer por:
- componentes rediseñados a partir de velocidades de alta velocidad y presiones estáticas bajas
- aumento de la presión estática total o local en el sistema
- bajar la temperatura del fluido
Reingeniería de Componentes Arranque de Alta Velocidad Velocidad y Baja Presión Estática
La cavitación y los daños se pueden evitar mediante el uso de componentes especiales diseñados para condiciones realmente duras.
- las condiciones con grandes caídas de presión pueden, con limitaciones, ser manejadas por válvulas de control de etapas múltiples
- Las condiciones de bombeo desafiantes con temperaturas de fluido cercanas a la temperatura de vaporización se pueden manejar con bombas especiales, que funcionan de acuerdo con principios distintos a los de las bombas centrífugas.
Aumento de la presión total o local en el sistema
Al aumentar la presión total o local en el sistema, se incrementa la distancia entre la presión estática y la presión de vaporización y se pueden 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 como el número de cavitación.
Lamentablemente, no siempre es posible aumentar la presión estática total debido a los valores nominales del sistema 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 estar posicionadas en el parte mas baja de un sistema para maximizar la carga estática.
Esta es una solución común para las bombas de alimentación de calderas que reciben condensado caliente (agua cerca de 100 O C ) de receptores de condensado en centrales térmicas de vapor.
Bajar la temperatura del fluido
La presión de vaporización depende de la temperatura del fluido. La presión de vapor de Agua – nuestro fluido más común – se indica a continuación:
| es la presión máxima a alcanzar en la descarga ( O C) | Presion 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 |
| sesenta y cinco | 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, aumentan drásticamente con la temperatura del agua.
La cavitación se puede evitar colocando los componentes en la parte más fría de los sistemas.
Ejemplo: es común ubicar bombas y válvulas de modulación en sistemas de calefacción en las líneas de retorno "frías" antes de los calentadores e intercambiadores de calor.
Fuente: https://www.engineeringtoolbox.com/cavitation-d_407.html
