4. Cavitación
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Decimos que la bomba esta cavitando. La bomba no cavita El sistema le cavita a la bomba. El sistema controla la bomba. El NPSH inadecuado establece las condiciones favorables para que la bomba sufra cavitación. LA LA CAVITACIÓN CAVITACIÓN
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Decimos que la bomba esta cavitando. La bomba no cavita
El sistema le cavita a la bomba. El sistema controla la bomba.
El NPSH inadecuado establece las condiciones favorables para que la bomba sufra cavitación.
LA LA CAVITACIÓNCAVITACIÓN
La presión de La presión de vaporvapor
Es la presión absoluta donde ocurre la vaporización, o el líquido se convierte en gas a una temperatura específica.
Dentro de una bomba, la presión en el ojo del impulsor cae porque la velocidad sube.
Si la presión absoluta en el ojo del impulsor cae a 0,2 Psia, entonces el agua fría puede hervir a 55°F.
La cavitación es la formación e implosión de burbujas de vapor en la bomba.
Suena como canicas o piedras en la bomba.
El daño aparente como golpes de martillo grandes.
CausaCausa1. Falla prematura del sello.
2. Falla prematura de los rodamientos.
3. Hoyos y desgarrados en el impulsor y otras
partes internas de la bomba.
4. Eje roto (fracturado) y otras fallas de fatiga
en la bomba.
Prevenga la cavitaciónPor aumentar la presión externa sobre el
líquido: Aumentar la presión en la succión de la bomba. Reducir las pérdidas en la succión. Use una bomba más grande / Lenta.
Por reducir la presión de vapor del líquido: Rebaja la temperatura del líquido.
Cambia a un líquido con una presión de vapor menor.
Un Hoyo en el LíquidoUna burbuja de cavitación es un hoyo en el líquido.
Las bombas mueven líquidos, pero no aire o gases, que no se pueden centrifugar. Las burbujas ocupan espacio dentro de la bomba y reducen la presión y flujo.
Las burbujas colapsan en zonas de altas presión dentro de la bomba. Cuando la burbuja colapse, el líquido pega a las partes metálicas a la velocidad del sonido. El sonido viaja a 4 800 pies/seg en el agua.
Implosión es explosión en Retroceso.
Una burbuja de cavitación golpea a la bomba a 155,069 psi.
Estas ondas de choque dañan a la bomba, el sello y los rodamientos.
La cavitación causa problemas La cavitación causa problemas con:con:
Empaquetadura y sellos.La alineación.
Los rodamientos.
El impulsor.
La carcaza y bandas de desgaste.
Eficiencia.
Fugas, derrames y emisiones
Cinco tipos de Cavitación
1.Vaporización, o la cavitación clásica o también llamada “NPSH inadecuado”
2. La recirculación interna.
3. El síndrome de la aleta pasante.
4. La aspiración de aire.
5. La turbulencia.
Etapas de la Cavitación
Formación de burbujas dentro del líquido.
Crecimiento de las burbujas.
Colapso de las burbujas.
Cavitación
Colapso de una burbuja cerca de un contorno sólido en un líquido en reposo. Evolución teórica (Línea continua) y observación experimental (Línea de puntos).
La VaporizaciónLa Vaporización RecirculaciónRecirculaciónInternaInterna
Desarrollo de un microchorro en una burbuja que colapsa en las proximidades de una pared (en la parte superior). Intervalo entre fotogramas: 10s
Desarrollo de un microchorro en una burbuja que colapsa en una posición más alejada de una pared (en la parte superior). Intervalo entre fotogramas: 10s
El Síndrome de Aleta El Síndrome de Aleta Pasante.Pasante.
El daño de ve en las puntas externas del impulsor, y justo detrás del punto de divergencia en la carcaza interna.
Punto de divergencia
Síndrome de aleta pasante
Para Corregir el Para Corregir el SíndromeSíndrome
El espacio libre entre las puntas de las aletas y el punto de divergencia debe ser 4% del diámetro del impulsor.Por ejemplo, en un impulsor de 13”.
13 “ x 0.04 = 0.520”
= 14 mm.
La Aspiración de La Aspiración de AireAireA. El aire puede entrar por:
1. Las empaquetaduras.
2. O-rings o carras de sellos mecánicos monoresortes.3. Empaquetaduras de vástago de válvulas.
4. Juntas y láminas en tubería de succión.
5. O-rings y sellos de rosca de instrumentos.B. Burbujas y aire en la tubería de succión.
C. Líquidos que forman espuma.
LA TURBULENCIALA TURBULENCIA
Causado por:
A. Vortice en el flujo de succión.
B. Tubería de succión inadecuado, codos agudos,
restricciones, coladeras.C. El efecto “catarata” en tanques o drenar.
D. Sumergencía inadecuada.
Revisión de daños de la Revisión de daños de la cavitacióncavitación
NPSHd > NPSHr + 3 ó mas pies
NPSHd > NPSHr + 1 metro o mas.
NPSH inadecuado cavitación por:
Vaporización.
Turbulencia.
Cavitación por recirculación interna
Punto de divergencia
Síndrome de aleta pasante
La ley generales es:
Prevenga la Prevenga la CavitaciónCavitación
1. Levante el nivel en el tanque a drenar.
2. Eleve el tanque.
3. Rebaja la bomba.
4. Reduce la fricción en la tubería de succión.
5. Rebaja la temperatura del líquido.
6. Aumente la presión en el tanque a drenar.
Por aument
ar el NPSHd
1. Use una bomba mas grande.2. Maquine / pula la garganta de succión.3. Abra el diámetro interno del ojo del impulsor.4. Use una bomba mayor / más lento. 5. Añada una bomba que alimente la principal.6. Use 2 bombas de menor tamaño en paralelo.
Por disminui
r el NPSHr
7. Use una bombas / impulsor de doble succión.8. Use un inductor de impulsor.
RevisiónRevisión
El diseño del sistema (tuberías y conexiones) se culpa por la mayoría de la cavitación.
Sin embargo, el mecánico se encargará de prevenir la cavitación.
Los mecánicos ven las partes dañadas, con las bombas desarmadas en la mesa de taller.
Esto es frustante porque el mecánico hará las mismas reparaciones en unas semanas o meses después.
