Para entender lo que se define como cavitaci\u00f3n, sus causas, consecuencias y c\u00f3mo evitarla, primero es imprescindible comprender algunos conceptos, siendo uno de los principales la Carga Neta Positiva en la Succi\u00f3n (NPSH, por sus siglas en ingl\u00e9s), que a su vez necesita un entendimiento de lo que es la presi\u00f3n de vapor.<\/p>\n
La presi\u00f3n de vapor es aquella que se requiere para que un l\u00edquido hierva a una temperatura espec\u00edfica. A distintos valores de temperatura le corresponden ciertos valores de presi\u00f3n de vapor; ambos conceptos van de la mano, y al modificarse uno de ellos, el otro, en consecuencia, cambia tambi\u00e9n. El agua a temperatura ambiente no se evapora debido a que la presi\u00f3n del vapor del agua a temperatura ambiente est\u00e1 por debajo de la presi\u00f3n atmosf\u00e9rica, por ejemplo. Sin embargo, si aumentamos la temperatura del agua a 100 \u00b0C, veremos que \u00e9sta comienza a hervir, ya que a esa temperatura la presi\u00f3n de vapor correspondiente es mayor que la presi\u00f3n atmosf\u00e9rica.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 relaci\u00f3n tiene lo anterior con la cavitaci\u00f3n y la NPSH? \u00c9sta \u00faltima se refiere a la presi\u00f3n m\u00ednima que debemos tener en la succi\u00f3n de la bomba a fin de evitar quedar por debajo (aunque sea moment\u00e1neamente) de la presi\u00f3n de vapor del agua dentro de la bomba; de este modo nos aseguramos de que nuestro equipo operar\u00e1 satisfactoriamente. La NPSH que necesitamos aparece indicada en la curva de la bomba, la cual no cambia, y depende del gasto que manejar\u00e1 el equipo. Es en este valor en el que debemos tratar de mantenerla todo el tiempo; en este sentido, se recomienda utilizar un factor de seguridad. Una vez que se instale el sistema, la NPSH que realmente tendremos ser\u00e1 la llamada \u201cdisponible\u201d, que depende de presiones reales y alturas del sistema, entre otras cosas; \u00e9sta s\u00ed puede variar, con el prop\u00f3sito de asegurarnos de alcanzar el valor requerido. \u00bfQu\u00e9 sucede si esto no se consigue? Esto se muestra a continuaci\u00f3n.<\/p>\n La primera etapa se da cuando el agua en las tuber\u00edas llega a la succi\u00f3n de la bomba y hace un primer contacto con el ojo del impulsor. En este momento, debido al choque del agua con el cuerpo de la bomba, el cambio de direcci\u00f3n que sufre el agua y las p\u00e9rdidas por fricci\u00f3n (min\u00fasculas en este punto) se presenta una ca\u00edda de presi\u00f3n (una vez que el agua salga de la bomba, la p\u00e9rdida se habr\u00e1 compensado); entonces, tenemos una ca\u00edda de presi\u00f3n ligera inmediatamente despu\u00e9s de que el agua entra en la bomba por el ojo del impulsor. Ahora, supongamos que durante la etapa de dise\u00f1o no se verific\u00f3 el cumplimiento con la NPSH requerida por la bomba; es importante mencionar que la presi\u00f3n en la succi\u00f3n que tenemos en nuestro sistema (ya instalado) es peligrosamente baja para empezar, de modo que la ligera ca\u00edda de presi\u00f3n que ya mencionamos provoca que quedemos por debajo de la presi\u00f3n de vapor del agua. Al momento de quedar por debajo de tal valor, una peque\u00f1a parte del agua (que en estos momentos ya est\u00e1 dentro del impulsor de la bomba) se evaporar\u00e1, y las burbujas de vapor se adherir\u00e1n a los alabes del impulsor. Aqu\u00ed termina la primera etapa del proceso de cavitaci\u00f3n.<\/p>\n Como era de esperarse, la presi\u00f3n del agua dentro de la bomba aumenta casi instant\u00e1neamente despu\u00e9s de la generaci\u00f3n de las burbujas; al subir la presi\u00f3n por encima de la presi\u00f3n de vapor, existe nuevamente un cambio de fase: las burbujas colapsan y el vapor en ellas pasa nuevamente al estado l\u00edquido. Cabe recordar que al momento de colapsar, dichas burbujas se encontraban adheridas a las paredes del impulsor. Este colapso sucede con tal fuerza, que produce un da\u00f1o en las superficies cercanas: los \u00e1labes del impulsor, algunas incluso en la carcasa. El colapso de estas burbujas es la segunda etapa del proceso de cavitaci\u00f3n.<\/p>\n Desde el momento en que se genera una burbuja de vapor hasta que se colapsa e implota, pasan, en promedio, 3 milisegundos, lo que significa que en un lapso muy corto pueden producirse bastantes burbujas. Dependiendo de la severidad del problema, una bomba cavitando puede trabajar sin grandes p\u00e9rdidas durante a\u00f1os o puede destruirse en cuesti\u00f3n de d\u00edas.<\/p>\n De todos los efectos de la cavitaci\u00f3n, el m\u00e1s grave, probablemente, es el desgaste causado en el interior de la bomba, debido a que puede acortar dram\u00e1ticamente la vida \u00fatil del equipo, reduci\u00e9ndolo a meses, semanas o incluso d\u00edas en casos muy cr\u00edticos.<\/p>\n Una de las maneras m\u00e1s f\u00e1ciles de prevenir problemas es revisando el valor de la NPSH, que aparece en la curva de la bomba, para lo cual se requiere el galonaje que utilizar\u00e1n la bomba y la curva.<\/p>\n Consideremos que al trabajar con la curva de una bomba no se pueden hacer estimaciones ni suposiciones sobre un comportamiento no graficado. Por mencionar algo, no debemos \u201cextender\u201d curvas intentando predecir qu\u00e9 suceder\u00e1 con el equipo en un punto no graficado despu\u00e9s del final de la curva.<\/p>\n Una vez que obtengamos el dato de la NPSH requerida, debemos revisar lo que tenemos como NPSH disponible y hacer ajustes en esta etapa. Si despu\u00e9s de comparar la NPSH requerida contra la NPSH disponible nos damos cuenta que la bomba que hemos seleccionado tiene una NPSH requerido mayor que la disponible, tenemos dos opciones: cambiar el flujo o cambiar la bomba. Si no podemos llevar a cabo ninguna, nuestra soluci\u00f3n es aumentar la NPSH disponible. Para conseguirlo, debemos disminuir en lo posible las p\u00e9rdidas por fricci\u00f3n en la tuber\u00eda de succi\u00f3n, presurizar el sistema o modificar las temperaturas de operaci\u00f3n para cambiar la presi\u00f3n de vapor del agua en las tuber\u00edas.<\/p>\n Al seleccionar la bomba, debemos tratar de seleccionar un equipo que se encuentre operando en la parte central de la curva; esto no s\u00f3lo previene la cavitaci\u00f3n (al requerir NPSH bajas en esta \u00e1rea de la curva), sino que promueve un funcionamiento \u00f3ptimo del equipo: trabajar muy a la izquierda o muy a la derecha traer\u00e1 problemas de desempe\u00f1o, adem\u00e1s de presentar riesgos grandes de da\u00f1o. En cuanto al sistema, ya hablamos acerca de la importancia de realizar un buen dise\u00f1o y tomarnos el tiempo para verificar que cumplimos al menos con la NPSH requerida, seg\u00fan la informaci\u00f3n que proporciona el fabricante.<\/p>\n Sobre esto mismo, existe la creencia de que algunos fabricantes de bombas exageran en sus valores publicados de NPSH requerida; independientemente de lo anterior, debemos hacer lo posible por mantener, en todo momento, la NPSH disponible por encima de este otro valor, sin confiar en que quiz\u00e1s lo que est\u00e1 graficado en la curva ya incluye un factor de seguridad. Si en la aplicaci\u00f3n de nuestro proyecto habr\u00e1 una variaci\u00f3n del flujo durante la operaci\u00f3n del sistema, debemos revisar la NPSH requerida del flujo mayor que podr\u00edamos tener en cualquier circunstancia.<\/p>\n Asimismo, no se debe subestimar la gravedad de tal fen\u00f3meno. Es importante incluir \u201cruido proveniente del interior de la bomba\u201d y \u201cvibraci\u00f3n\u201d en nuestra lista de verificaci\u00f3n en el mantenimiento de rutina de los equipos de bombeo, ya que pueden ser indicadores de problemas serios (y costosos) a futuro.<\/p>\n La cavitaci\u00f3n no se da porque el equipo est\u00e9 defectuoso o se encuentre en malas condiciones, sino por un dise\u00f1o inadecuado o una mala elecci\u00f3n. Afortunadamente, ambos aspectos pueden prevenirse.<\/p>\n Karla Real M\u00e9ndez <\/strong><\/span> Un problema que puede significar la p\u00e9rdida total de una bomba, originando paros en el sistema HVAC y sensibles p\u00e9rdidas monetarias para el usuario Karla Real En la aplicaci\u00f3n de bombas centr\u00edfugas para sistemas HVAC, uno de los fen\u00f3menos m\u00e1s temidos y malentendidos es la cavitaci\u00f3n. Quienes han estado en presencia de una bomba cavitando […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":10488,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[38],"tags":[36,37,40],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10485"}],"collection":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10485"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10485\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/media\/10488"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10485"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10485"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10485"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"http:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2017\/06\/A0CG0004170-300x259.jpg\")
Proceso<\/strong><\/h3>\n
\u00bfC\u00f3mo evitarla? <\/strong><\/h3>\n
\n Estudi\u00f3 la carrera de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica en la Universidad Aut\u00f3noma de Baja California. Cuenta con m\u00e1s de 11 a\u00f1os de experiencia en la industria del aire acondicionado; siete de ellos en el dise\u00f1o de sistemas industriales HVAC. Imparti\u00f3 la materia de Aire Acondicionado Industrial en la Universidad Aut\u00f3noma de Baja California de 2004 a 2009. Forma parte de \u201cSeminario de Especialistas\u201d impartido por la Bell & Gossett Little Red Schoolhouse.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"