La cavitación y sus efectos sobre las bombas

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La cavitación y sus efectos sobre las bombas

Conoce las causas y los efectos de la cavitación, y la forma de evitar este fenómeno.

Hidráulica básica y rendimiento de las bombas

La cavitación y sus efectos sobre las bombas

Cavitación: definición

La cavitación consiste en la formación y el colapso repentinos de burbujas de aire en el agua a medida que esta atraviesa la bomba.
La cavitación es un fenómeno causado por la ebullición del agua. El agua puede hervir en un punto concreto debido a una caída localizada de presión. Sin embargo, la ebullición del agua no es la causa de los daños en las bombas. Los daños se producen debido a la condensación del agua evaporada.
La cavitación es un problema importante que debe tratarse cuando se trabaja con bombas. Puede tener efectos muy perjudiciales para las bombas. 

Causas de la cavitación

El agua puede hervir en un punto concreto como resultado de una caída localizada de presión. Esta caída de presión está relacionada con el diseño del impulsor de la bomba.
El agua hierve a 100 °C a la presión atmosférica normal. Si la presión cae por debajo de la presión atmosférica normal, el agua hervirá a una temperatura inferior. Por ejemplo, si la presión cae a 0,1 bar, el agua hervirá a 45 °C.

  • Presión [Pa]
  • Presión de vapor
  • Entrada del impulsor
  • Salida del impulsor
  • Puntos a lo largo del recorrido del líquido

Efectos de la cavitación en las bombas

La cavitación genera fuertes ruidos y vibraciones.
Las burbujas de vapor implosionan en el agua generando ruido y un fuerte impacto mecánico, que puede estropear la bomba si la situación se prolonga.
La cavitación provoca picaduras en el impulsor y en la carcasa de la bomba. Esto puede reducir sensiblemente el rendimiento de la bomba.

Posibles zonas de cavitación

Prevención de la cavitación

Para evitar la cavitación, en primer lugar es necesario comprender el concepto de altura de aspiración positiva neta. Esta altura se usa como límite de seguridad de la presión de aspiración para evitar la cavitación.
El valor de NPSH debe sumarse a la altura de aspiración y a la pérdida por fricción en la tubería de aspiración. La suma debe ser inferior a la presión de vapor. Veamos un ejemplo:
A 30 °C, la presión de vapor es de solo 0,43 m. Suponiendo que la pérdida por fricción sea de 1 m, al bombear 200 m3/h según la curva de la bomba situada a la derecha, el valor de NPSH es de 3 m. Por lo tanto, la presión mínima de entrada para evitar la cavitación debería ser:
        3 + 1 + 0,43 = 4,43 m. 

Prevención de la cavitación (continuación)

Si existe riesgo de cavitación, hay varias estrategias prácticas para evitarlo. Son las siguientes:

  1. Bajar la entrada de la bomba y aumentar la presión de entrada.
  2. Reducir la pérdida por fricción en la tubería de aspiración.
  3. Reducir el caudal de la bomba.
  4. Aumentar la elevación del nivel de aspiración del agua.
  5. Si aún así sigue produciéndose cavitación, elegir otra bomba. 
  • Presión [Pa]
  • Presión de vapor
  • Entrada del impulsor
  • Salida del impulsor
  • Puntos a lo largo del recorrido del líquido

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